世界杯進行到關鍵時段,對于各支球隊最重要的事,莫過于穩定,穩定的隊伍,穩定的狀态,穩定的發揮水平,賽前别節外生枝。對于以奪冠為目标的強隊而言,以上這些尤為重要,而對于實力相對弱的球隊而言,更希望賽前出現一些變數,特别是對手的陣容,出現被迫變陣的情況,是弱隊樂見的。
如今,在全球晶圓代工業,開始上演一出強弱對抗,強者出現變數的連續劇。
從 2021 年初開始,IDM 巨頭英特爾全身心投入到晶圓代工業務拓展工作當中,斥巨資在美國本土新建兩座晶圓廠,還計劃在英國和德國建新廠,争取在晶圓代工業較為落後的歐洲積蓄力量,以在未來的競争中争取到更多歐洲訂單。不過,作為晶圓代工的後來者,英特爾前面有一座難以逾越的大山——台積電。
作為全球晶圓代工龍頭企業,台積電超過 50% 的市場份額,以及在最先進制程領域的統治力,令其它競争者隻能遠望,難以靠近。而還沒有排進全球晶圓代工前 6 的英特爾,要想在先進制程領域搶奪台積電的蛋糕,難度極大。不過,台積電自身正在發生着一些變化,雖然目前變化的規模不大,但這些就是變數的開始,或許會給英特爾提供更好的發展機遇。
先進制程此消彼長
目前,台積電的先進制程依然領先,4nm(5nm 的升級版)已經量産一年,且性能和良率越來越穩定,市占率遠超對手,2nm 産線建設也在進行當中,有望于 2025 年實現量産。
問題出現在 3nm,一年以前,該公司就表示,2022 下半年将量産 3nm 芯片,首位客戶當然還是蘋果,那時,人們就相信,将于 2022 年 9 月發布的 iPhone 14,将搭載采用台積電 3nm 制程工藝的 A16 處理器。然而,當 9 月初蘋果召開新品發布會時,令人們有些吃驚的是,全程沒有提到 3nm,A16 處理器采用的是台積電 4nm 制程,雖說 4nm 與 3nm 隻差 "1",卻有本質區别,因為它們涉及的工藝難度、産線、設備、工程師隊伍等完全不同,難度差一個級别。
本以為蘋果 A16 沒有趕上 3nm,年底的高通最新處理器會用到,然而,當骁龍 8 Gen2 發布時,依然沒有 3nm 的消息,采用的還是台積電 4nm 制程。
作為台積電的主要對手,三星電子在今年上半年就宣布量産了 3nm,雖然其實際意義不大(良率低,量産規模小,客戶少且含金量不高),但其象征意義還是很明顯的,畢竟,從 12nm 開始,追趕了這麼多年,三星終于在全球最先進制程上領先了一次台積電。
可見,最先進制程的研發和量産難度越來越大,即使是台積電這樣具備深厚技術和客戶經驗積累的龍頭企業,到了 3nm,性能和良率的保障難度也超過了該公司的預期,不得不延期量産。
作為追求先進制程的另一大巨頭,英特爾早些年是領先的,但随着台積電晶圓代工商業化拓展越來越順利,在越來越多優質客戶訂單的基礎上,其技術叠代進入良性循環,制程節點一年上一個台階。反觀英特爾,閉塞的 IDM 模式,不利于先進制程的技術叠代。正是因為如此,在加上晶圓代工在全球巨大的商機和發展潛力,英特爾才轉變了 IDM 思路,重注晶圓代工。
其實,英特爾在先進制程方面也是有自身優勢的,那就是它更嚴謹、更遵循摩爾定律,例如,同樣是 10nm 制程,英特爾的實際晶體管密度(代表着性能)比台積電高出 30% 左右,這意味着英特爾晶體管的特征尺寸更小,也就是業界常說的,英特爾的 10nm 制程,相當于台積電的 7nm.
然而,以上的這種優勢在晶圓代工商業化拓展方面意義不大,因為這點優勢不足以彌補晶圓代工客戶數據、服務經驗積累和産業營銷方面的差距,因此,在全面進軍晶圓代工業務之後,英特爾也轉變了營銷策略,将其原本的 10nm 制程,更名為 "Intel 7",原本的 7nm 制程更名為 "Intel 4",以此類推,以期在晶圓代工市場競争中,不吃營銷的虧。
補上營銷這一課是不夠的,在先進制程研發、量産進程,以及客戶數量和服務經驗積累方面,英特爾也在做各種努力。
在先進制程研發方面,英特爾近兩年的叠代節奏比早些年快多了,這是由 IDM 式思路轉向晶圓代工發展模式後所取得的效果。
前些天,在 IEDM 大會上,英特爾表示,其 "Intel 4" 和 "Intel 3" 将分别在 2023 和 2024 年實現量産,此外,其 "Intel 20A" 和 "Intel 18A" 将在 2024 年量産。其中,采用 "Intel 4" 制程的産品為 Meteor Lake 第 14 代酷睿 CPU。
由于要加快追趕台積電和三星的腳步,英特爾加快了 "Intel 3" 制程工藝的量産速度,将原計劃的 2025 年,提前到了 2023-2024 年,根據英特爾的數據,該制程将在 2023 下半年做好準備,将用于制造代号為 Granite Rapids 和 Sierra Forest 的 CPU,這是該公司備受矚目的産品,Sierra Forest 預計将成為英特爾第一個使用節能内核的數據中心 CPU,将與具有高内核數的各種 Arm 架構産品競争。
據英特爾介紹,該公司将在 2024 年推出 "Intel 20A" 制程産品 Arrow Lake 處理器,對标的就是台積電的 2nm 制程,如果英特爾進展順利的話,到時,那将是業界首個實現量産的 2nm 制程。2024 年,台積電的第三代 3nm 制程(N3S,N3P)将量産,它們在初代 3nm 基礎上,增強了晶體管密度和性能,英特爾的 "Intel 20A" 制程則設定了更高的标準,同時引入了兩項先進技術—— GAA 和 BPD。同時,英特爾還想依靠 "Intel 18A" 的 PPA 優勢争取到更多優質的晶圓代工客戶。
在先進制程研發方面,英特爾正采取比過去更加務實的方式,制定應急計劃以确保不再出現重大延誤,同時,英特爾也更多地尋求設備供應商的幫助,而不是像早些年那樣自己完成所有工作。
總之,在先進制程方面,台積電在當下依然領先,但英特爾追趕的腳步正在加快,而前者 3nm 沒能如期在 2022 年實現規模量産,是一個不大不小的變數,這在客觀上有利于英特爾的追趕。
融資與商業推廣
在先進制程工藝方面追趕是關鍵,但不是全部,要想在全球晶圓代工市場分得更大蛋糕,還必須在融資、商業推廣和客戶服務方面有更好的作為。如果基于各自領地,常規發展,那麼,台積電的領先優勢很難被削弱。然而,變數來了,那就是台積電在美國亞利桑那州建 5nm/4nm/3nm 晶圓廠,這在客觀上為英特爾創造了追趕機會。
首先,台積電在美國投資超過 400 億美元建廠,還要從中國台灣向美國輸送工程師、技術工人和設備,如果同樣的資源用在台灣島内,從商業角度看,肯定是最劃算的,因此,在美國建廠有利于其本土半導體業發展,但對台積電的綜合實力是削弱的,最起碼也是在減緩其發展節奏。例如,在設備方面,因為美國廠商要價較高,且在美國尋求相關資源方面,台積電肯定比不過英特爾,因此,前者盡可能将設備從中國台灣運往美國。另外,由于難以在美國找到剛畢業的工程人才,要找到願意配合輪班及上夜班的員工更不容易,新招聘的工程師還需先在中國台灣培訓一年至一年半。台積電還要以薪資加倍或其它福利為條件,将台灣島内工程師送往亞利桑那州新廠,這樣,在招兵買馬上需要投入更多資金,對此,台積電高層也坦言,在島内數十年來依賴本地工程人才、東亞等地供應鍊建立的制造生态系統不易在美國複制。
而英特爾則是本土作戰,天時地利人和都占優。
在融資方面,作為美國本土半導體巨頭,政府補貼肯定會以英特爾為主,據悉,在美國 520 億美元政府補貼和減稅額度内,英特爾有望獲得 120 億美元,而台積電隻能得到約 20 億美元,不過,這些數字沒有得到官方确認,如果是真的話,英特爾在這方面又勝一籌。
在客戶方面,雖然在美國建廠更貼近蘋果、AMD、英偉達、高通、博通等大客戶,但如果同樣的投入放在中國台灣,成本和人力資源建設會高效得多,客戶還是那些客戶,但資源投入更多了,運營成本增加了,發展節奏減緩了。
更重要的是,目前隻是開始,今後,台積電大概率需要将更多的晶圓代工資源從中國台灣輸送到美國晶圓廠,變數會進一步增加,英特爾有望受益。
不僅在美國,台積電的資源還要分散到日本和德國,據悉,除了原計劃在日本建設的 28nm 制程晶圓廠外,台積電很有可能要将原本計劃在台灣島南部地區新建的 6nm/7nm 産線,移到日本,這會進一步削弱台積電在島内的成本控制、供應鍊、人才等優勢。
人才競争
這裡重點說一下人才的競争,因為對于晶圓廠這種技術和資本高度密集的産業而言,資金和人才是兩大核心,而資金在短時間内可以融到,人才在短時間是難以培養出來的,因此,人才的競争就成為了晶圓廠能否良性發展的關鍵。
台積電宣布将擴大美國新廠投資,金額達到 400 億美元,新廠在 2023 年的人力資源需求也将翻倍至 2000 人,由于當地不少知名企業争搶人力,讓台積電面臨新廠人力調度大考驗。
對于台積電亞利桑納州晶圓廠,在當地一家高科技企業擔任工程師超過 30 年的魏先生表示,他深谙當地企業文化,早就習慣了 " 慢節奏 " 的工作狀态,對于台積電的加班文化,表現出了排斥的态度。魏先生還談到,台積電在華人心目中是個了不起的公司,但他的美國公司同事對台積電似乎不太了解,隻知道有一家來自中國台灣的企業,大手筆在鳳凰城投資,他們似乎沒有太大的意願為台積電工作。
有任職于英特爾的工程師指出,台積電的技術的确很先進,但作為 " 代工廠 ",制造出來的芯片,呈現的是蘋果、AMD、高通、英偉達等企業的商标,雖然是台積電生産的,但消費者記住的隻是蘋果等企業。因此,美國的勞工,不認為替台積電工作是很大的榮譽,在薪資條件沒有好到一定程度的情況下,沒道理跳槽。
在美國工作多年的職場老鳥不願意轉換跑道,初入職場不久的新人也是如此。魏先生表示,他的兒子,在 GoDaddy 工作,他曾詢問兒子,台積電來了,要不要考慮跳槽?結果得到 "NO、NO、NO" 的回答。魏先生說,兒子雖然出自台灣地區家庭,但在美國長大,對台灣地區企業沒有太多情感。
那麼,從中國台灣運往美國的工程師和技術工人是什麼情況呢?有兩位台積電工程師表示,雖然在這裡工作底薪翻倍了,分紅卻沒有增加,但美國物價比台灣地區高 3 倍,生活還是有些拮據。再有,美籍員工、台灣地區員工考核是分開的,美籍員工比較容易升遷,台灣地區員工隻有 14 天帶薪假,美籍員工卻有 21 天,而且,美籍員工可以不加班,但台灣地區員工必須服從加班制度。對此,他們會覺得不平衡,希望公司能一視同仁,讓他們覺得沒有被虧待。
對于這樣的境遇,有台灣地區網友表示,來自台灣地區的員工薪水不如美籍的,卻要上夜班,這是把員工帶到美國去跳槽的節奏嗎?還有人提到,來到美國就申請移民,然後跳槽到英特爾,工資馬上漲 3 倍。
結語
對于在美國建晶圓廠,台積電創始人張忠謀看得很透徹,三年前,他就說在美國建廠綜合成本太高,商業上不劃算。但在全球第一大經濟體國家意志的壓力下,他也隻能順從。前幾天,在美國新廠首批設備遷入儀式上,張忠謀無奈地表示,全球自由貿易已經死亡。
反觀英特爾,其首席執行官 Pat Gelsinger 顯得鬥志滿滿,發誓要重新獲得制程工藝技術的領導地位。前些天,該公司副總裁、技術開發主管 Ann Kelleher 在舊金山舉行的新聞發布會上表示:" 英特爾正在實現其設定的所有目标,以重新獲得半導體制造的領導地位。我們完全走上了正軌 "。
雖然台積電依然處于領先地位,但各種變數正在增加,這些都是有利于英特爾的。
還有一點很重要,英特爾、台積電,或是其它廠商在美新建晶圓廠,無論誰輸誰赢,美國本土半導體制造業 " 旱澇保收 "。
本文來自微信公衆号 " 半導體産業縱橫 "(ID:ICViews),作者:暢秋