在AMD利用臺(tái)積電代工“蠶食”英特爾CPU市場份額之際，后者不得不放下身段向臺(tái)積電提出生產(chǎn)需求。 如今，由于格芯已在巨大的成本壓力下放棄7nm工藝的研發(fā)，IBM公司8月17日宣布，其下一代數(shù)據(jù)中心處理器芯片將采用三星7nm EUV工藝制造，這也是該公司的首款7nm工藝處理器。 作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，目前美國國內(nèi)擁有眾多實(shí)力強(qiáng)悍的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，如高通、博通、賽靈思、蘋果等，但在美國制造的芯片僅一成左右，前述企業(yè)的芯片生產(chǎn)大都依賴于亞洲的芯片代工廠。 為減少科技產(chǎn)品制造對(duì)亞洲的依賴，過去兩個(gè)月，美國芯片行業(yè)正為大規(guī)模游說活動(dòng)做準(zhǔn)備，以期獲得數(shù)百億美元的政府資金用于擴(kuò)大本土研發(fā)和制造業(yè)務(wù)，進(jìn)而維持美國在芯片行業(yè)的領(lǐng)先地位。

今年二季度全球晶圓代工市場份額：臺(tái)積電51.5%，三星18.8%；GlobalFoundries（格芯）7.4%，聯(lián)電7.3%，中芯國際4.8%。數(shù)據(jù)來源：TrendForce

“擁有晶圓廠，才是真男人”“擁有晶圓廠，才是真男人?！?994年，AMD創(chuàng)始人杰里·桑德斯（Jerry Sanders）在建設(shè)晶圓廠時(shí)曾作出如此表述。事實(shí)上，IBM也曾經(jīng)擁有自己的晶圓廠，而英特爾目前還在堅(jiān)持著IDM模式。 （觀察者網(wǎng)注：IDM模式是集芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝和測試等多個(gè)環(huán)節(jié)于一身；Fabless只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計(jì)與銷售；Foundry只負(fù)責(zé)制造、封裝或測試的其中一個(gè)環(huán)節(jié)。） 但令人唏噓的是，AMD和IBM現(xiàn)在已將先進(jìn)芯片的生產(chǎn)托付給亞洲代工廠商（Foundry）。即便強(qiáng)如英特爾，也不得不在先進(jìn)制程一再“擠牙膏”的情況下，尋求第三方代工以緩解自己的產(chǎn)能不足。 就在當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月17日，IBM發(fā)布一款新型數(shù)據(jù)中心用處理器芯片——Power10。該公司透露，這款芯片將由三星電子生產(chǎn)，采用7nm EUV（極紫外光刻）工藝，其性能將是上一代的3倍。

IBM Power處理器技術(shù)路線 與現(xiàn)在尋求代工相比，IBM也曾在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域擁有自己的高光時(shí)刻。1988年，IBM建設(shè)全球第一條200mm晶圓生產(chǎn)線，隨后投資超過25億美元，于2002年建設(shè)全球最先進(jìn)的300mm生產(chǎn)線。 根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)“iSuppli”的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，2003年IBM的晶圓代工服務(wù)已擠入世界前三強(qiáng)，以6.3%的市場份額緊隨臺(tái)積電、聯(lián)電之后。 當(dāng)時(shí)，中芯國際3.65億美元的營收還不到IBM 8億美元的一半。 然而，雖然在2003年的晶圓代工市場表現(xiàn)亮眼，但時(shí)任IBM科技事業(yè)部技術(shù)制造服務(wù)總經(jīng)理約翰·阿科切拉（JohnAcocella）卻強(qiáng)調(diào)，該公司并不打算追隨臺(tái)積電或聯(lián)電的腳步成為晶圓代工大廠。 時(shí)間輾轉(zhuǎn)到了2014年10月，由于虧損嚴(yán)重，IBM不得不請(qǐng)求格芯（Global Foundries）收下其晶圓工廠，同時(shí)為避免支付更高額的遣散費(fèi)與后續(xù)訴訟，前者還承諾在未來3年“倒貼”格芯15億美元現(xiàn)金。 除此之外，雙方當(dāng)時(shí)還達(dá)成協(xié)議，格芯將在未來10年內(nèi)提供22nm、14nm及10nm技術(shù)給IBM，主要為后者供應(yīng)Power處理器。

IBM的“Power10”CPU 圖片來源：IBM官網(wǎng)

三大巨頭均找外部代工2009年3月，格芯作為合資公司從AMD拆分出來，最大股東為阿布達(dá)比創(chuàng)投基金（ATIC），AMD在其中的持股比例為8.8%。 成立之初，源于和AMD的關(guān)系，格芯主要承接AMD處理器和繪圖芯片的生產(chǎn)訂單，之后才陸續(xù)開始承接其他半導(dǎo)體企業(yè)的外包訂單。 尷尬的是，2011年，AMD Bulldozer架構(gòu)的微處理器由格芯代工32nm制程時(shí)，因良率過低，造成原計(jì)劃當(dāng)年一季度出貨的進(jìn)度，一直延誤到四季度，使得后來AMD無奈將部分訂單轉(zhuǎn)交給臺(tái)積電。 作為格芯的最大股東，ATIC持續(xù)為格芯先進(jìn)制程投入巨資，但后者的研發(fā)并不順利。2011年，臺(tái)積電已量產(chǎn)28nm制程，但格芯卻遲至2012年下半年才正式量產(chǎn)該工藝。 而在14nm FinFET工藝上，格芯2014年4月宣布從三星獲得該項(xiàng)技術(shù)專利。這不免讓人質(zhì)疑該公司在14nm工藝研發(fā)上遭遇挫折，研發(fā)能力也遭人詬病。 眾所周知的是，對(duì)于晶圓廠商而言，先進(jìn)的工藝就是最核心的競爭力。但巨大的研發(fā)投入、昂貴的設(shè)備和折舊費(fèi)用對(duì)格芯來說，像滾雪球一般，使其深陷財(cái)務(wù)泥潭，持續(xù)虧損。

圖自富途證券 由于無法負(fù)擔(dān)高昂的成本，格芯在2018年8月宣布退出7nm工藝的競賽。 雖然7nm工藝所需的巨額研發(fā)資金是格芯考慮退出的重要因素，但由于蘋果、高通、華為、英偉達(dá)等先后將7nm訂單交給臺(tái)積電，前者即使完成研發(fā)，能否“虎口奪食”也是其考慮的風(fēng)險(xiǎn)所在。 在格芯宣布放棄7nm工藝研發(fā)消息不久，其最大客戶AMD宣布將采用7nm工藝的Zen2處理器和7nm Vega/Nav i顯卡GPU芯片代工全部轉(zhuǎn)給臺(tái)積電代工。 而原本采用格芯工藝14nm生產(chǎn)Power處理器的IBM，在下一代產(chǎn)品上也只能另尋出路。 在此之前，曾有傳言稱IBM的Power10處理器將采用臺(tái)積電的7nm工藝。但在2018年12月，IBM、三星聯(lián)合宣布擴(kuò)大戰(zhàn)略合作關(guān)系，三星將使用7nm EUV工藝為IBM代工Power處理器。 當(dāng)時(shí)，由于三星7nm EUV工藝剛量產(chǎn)2個(gè)月，雙方合作的細(xì)節(jié)仍未敲定。根據(jù)IBM原來的規(guī)劃，下一代的Power 10處理器將使用10nm工藝，再下一代的Power 11才會(huì)使用7nm工藝。 韓國《中央日?qǐng)?bào)》8月18日指出，三星此次獲得IBM服務(wù)器CPU的委托生產(chǎn)訂單，主要得益于兩家公司的長期合作。 報(bào)道認(rèn)為，在與臺(tái)積電的競爭中一直處于劣勢的三星有望憑借這筆訂單實(shí)現(xiàn)反超。此前臺(tái)積電為AMD代工生產(chǎn)7nm CPU產(chǎn)品“Ryzen”，大幅提高市場份額，三星有望憑借IBM的訂單與其一較高下。 《中央日?qǐng)?bào)》還特意提到，CPU市場的傳統(tǒng)王者英特爾目前還停留在14nm工藝，落后于三星與臺(tái)積電。

英特爾工藝研發(fā)進(jìn)度 圖片來源：英特爾官網(wǎng) 在10nm經(jīng)過5年多的攻關(guān)才量產(chǎn)后，英特爾上個(gè)月在二季度財(cái)報(bào)電話會(huì)議上再次向市場釋放“壞消息”：由于生產(chǎn)上遇到“缺陷”，其7nm制程處理器的上市將推遲6個(gè)月，最晚要等到2023年。 對(duì)此，科技媒體“The Verge”在報(bào)道中毫不諱言地指出：如果以英特爾在14nm制程上不斷改進(jìn)的歷史作為參考的話，接下來的幾年里將會(huì)看到該公司發(fā)布更多的10nm產(chǎn)品。 2019年，由于英特爾14nm制程工藝飽受產(chǎn)能不足困擾，遲遲不能交貨，使得戴爾、惠普和聯(lián)想等PC廠商不得不改變事先制定好的產(chǎn)品上市策略和節(jié)奏，甚至有企業(yè)開始轉(zhuǎn)向AMD。 為緩解產(chǎn)能不足的問題，英特爾也曾選擇“妥協(xié)”，將部分14nm訂單外包給三星生產(chǎn)。 路透社報(bào)道認(rèn)為，由于IBM和AMD都使用外部芯片代工廠來與英特爾競爭，同時(shí)后者下一代制造技術(shù)將面臨延遲，這將使其競爭對(duì)手獲得市場份額。 《日經(jīng)新聞》也曾提到，除AMD和IBM，ARM也在和臺(tái)積電攜手研發(fā)數(shù)據(jù)中心芯片，各方聯(lián)手臺(tái)積電與英特爾的服務(wù)器芯片抗衡，未來后者賴以生存的服務(wù)器芯片市場的占有率可能逐漸流失。 壓力之下，英特爾CEO鮑勃·斯旺7月24日在二季度財(cái)報(bào)電話會(huì)議上透露，如果不能及時(shí)生產(chǎn)7nm芯片，英特爾將推出應(yīng)急計(jì)劃，這可能包括使用第三方代工廠商制造芯片的情況。 隨后，7月27日，臺(tái)灣《工商時(shí)報(bào)》報(bào)道，英特爾已與臺(tái)積電達(dá)成協(xié)議，明年開始采用后者7nm的優(yōu)化版本——6nm制程量產(chǎn)處理器或顯卡，預(yù)計(jì)投片量將達(dá)到18萬片。

2019年全球服務(wù)器市場份額，IBM位居第四 數(shù)據(jù)來源：IDC

美政府欲重振境內(nèi)芯片制造作為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，美國有一眾實(shí)力強(qiáng)悍的IDM和Fabless。除前文提到的三家企業(yè)外，高通、博通、英偉達(dá)、賽靈思等廠商均在芯片細(xì)分領(lǐng)域擁有一定地位。 但上述企業(yè)的芯片生產(chǎn)大部分都交由亞洲的Foundry，特別是臺(tái)積電生產(chǎn)。2019年年報(bào)顯示，臺(tái)積電其來自北美市場的營收占總營收的比例達(dá)到60%，中國大陸市場占比為20%。

臺(tái)積電2019年年報(bào)截圖 半導(dǎo)體制造明顯已成為美國產(chǎn)業(yè)鏈的短板。 8月3日，英國《金融時(shí)報(bào)》刊發(fā)文章指出，雖然美國對(duì)全球電子產(chǎn)業(yè)具備“卡脖子”的能力，并且許多先進(jìn)芯片都在美國設(shè)計(jì)，但僅有大約12%的芯片在美國制造。 事實(shí)上，由于Foundry的技術(shù)和產(chǎn)線更新迭代速度以及應(yīng)對(duì)市場需求變化的能力要好于IDM，在此背景下，不少美國IDM廠商越來越多地將芯片生產(chǎn)外包給Foundry，特別是中國臺(tái)灣地區(qū)的企業(yè)。 為減少在科技產(chǎn)品制造方面對(duì)亞洲的依賴，5月31日，《華爾街日?qǐng)?bào)》指出，美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）提出尋求370億美元國家資金扶持，包括為建設(shè)芯片工廠提供補(bǔ)貼，為尋求吸引半導(dǎo)體投資的州提供援助，以及增加研發(fā)經(jīng)費(fèi)等。

《華爾街日?qǐng)?bào)》截圖 美國商務(wù)部長羅斯表示：“通過支持國內(nèi)生產(chǎn)芯片，特朗普政府致力于確保美國擁有一個(gè)安全、有活力、具有國際競爭力的高科技生態(tài)系統(tǒng)?！?在美國國會(huì)中，一個(gè)由兩黨議員組成的小組，包括參議院少數(shù)黨領(lǐng)袖查克·舒默和印第安納州共和黨參議員托德·楊，已經(jīng)提議增加1100億美元的技術(shù)支出，其中將包括支持半導(dǎo)體研究。 美參議員湯姆·科頓（Tom Cotton)）也希望推出法案，以幫助滿足SIA的訴求。他表示：“先進(jìn)的微電子技術(shù)對(duì)美國未來的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位至關(guān)重要，我們不能讓其他國家控制這些關(guān)鍵的供應(yīng)鏈?！?《華爾街日?qǐng)?bào)》認(rèn)為，SIA的提議與擔(dān)心美國優(yōu)勢正在喪失的負(fù)面情緒有關(guān)，計(jì)算機(jī)芯片支撐著未來許多最重要的商業(yè)和國防技術(shù)，包括5G網(wǎng)絡(luò)和人工智能，特朗普政府希望在這兩個(gè)領(lǐng)域保持領(lǐng)先。 根據(jù)SIA的預(yù)測，到2030年，中國在全球芯片產(chǎn)能中的份額預(yù)計(jì)將增加近一倍，達(dá)到28%左右，不過這包括將總部設(shè)在中國的外國公司產(chǎn)能。 在美國半導(dǎo)體業(yè)界提出上述建議之前，特朗普政府曾向臺(tái)積電示好，后者表示將在明年至2029年期間斥資120億美元在亞利桑那州建立新的芯片工廠。 但許多美國芯片制造商和議員抱怨稱，這筆錢應(yīng)該流向愿意建廠的美國公司，然后再惠及外國公司。例如，舒默和另外兩名議員就批評(píng)這筆投資不足以重建美國的微電子制造能力。 6月25日，多位美國兩黨議員共同提出《2020美國晶圓代工法案》。 該法案是6月份以來，美國兩黨議員提出的第二項(xiàng)刺激國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法案。若該法案獲批，美國將向各州芯片制造業(yè)、國防芯片制造業(yè)投入共計(jì)250億美元（約合人民幣1771億元）的資金。 對(duì)此，格芯美國業(yè)務(wù)總經(jīng)理羅恩.桑普森表示，美國政府對(duì)半導(dǎo)體制造業(yè)的投資達(dá)成越來越多的共識(shí)，他們已經(jīng)準(zhǔn)備好快速跟進(jìn)擴(kuò)張計(jì)劃，加強(qiáng)美國在半導(dǎo)體制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。