圖片來源 @視覺中國
文 | 錦緞
1、在芯片制造上,過去英特爾一直采用 IDM 模式,從設計、生産、封裝、到銷售全都自己操辦,打遍天下無敵手。
2、半導體行業是典型燒錢又耗技術的行業,技術和資金到達一個量級後,IDM 模式反而成了前進的掣肘,10nm 的失敗成為英特爾下坡路的關鍵節點。
3、台積電定位很明确:隻做下遊的制造,成功證明了半導體行業分工做得越細,在某個領域越拔尖,紮得更深,就能跑得越快。
4、如今英特爾寄希望于 IDM2.0 戰略複興,但最大的挑戰——客戶是誰?目前蘋果、英偉達、AMD 們都不太可能。
" 年年擠牙膏,終于擠不動了 "、" 英特爾這幾年真是弱 ",看到英特爾史上最糟糕财報之後,很多人的感受是,英特爾時代要落幕了。
英特爾日前發布 2022 年四季度财報,财報顯示,英特爾營收同比大降超 3 成,淨虧損 6.6 億美元。财報發布後,投資者們果斷用腳投票,盤後英特爾股價暴跌 9.7%。
而就在此前半個月,台積電發布 2022 年四季度财報,營收同比增長 42.8%,淨利潤同比增長 78%。
同樣都是在芯片行業大幅收縮、退燒的大環境下,為什麼台積電和英特爾,交出了截然不同的成績單?
01 英特爾向下,台積電向上1、IDM 模式締造英特爾時代
在很多 80 後、90 後的印象中,藍色的 "Intel Inside" 标簽是一種科技的象征。
在 PC 時代,英特爾毫無疑問是行業霸主,坐擁個人電腦和服務器的 CPU 市場。與此同時,市場上還有微軟這位強大的同盟軍在操作系統上為之保駕護航,使得英特爾引以為傲的 x86 處理器不可替代。(注:業内稱為微軟–英特爾體系,即 WinTel)
在芯片制造上,過去英特爾一直以來采用 IDM 模式,即所有環節從設計、生産、封裝、到銷售全都自己一手操辦。
英特爾的商業模式是把芯片設計和制造牢牢捆綁在一起,設計部門不斷研發叠代,設計出更新、更快的 CPU,制造部門則投資巨額資金,生産出一代又一代的新産品。
在 WinTel 時期,英特爾憑借 IDM 模式可謂打遍天下無敵手,穩穩當當地坐着頭把交椅。
時至今日,盡管英特爾已經頹勢日顯,但 IDM 模式在行業裡依舊占據較高權重。
根據 Knometa Researc 的數據,截止至 2021 年底,全球 IC 晶圓的總産能為 2160 萬片 / 月,其中三星、台積電、美光、SK 海力士、铠俠,前五大公司合計占比 57%,達到 1221 萬片 / 月,這當中,除了台積電,三星(部分)、鎂光、SK 海力士、铠俠都是 IDM 模式。
對 IDM 模式,英特爾則仍然是戀戀不舍,在現任 CEO 基辛格的操盤下提出了 IDM2.0 戰略,成立代工服務事業部,争奪台積電和三星的份額。
2、10nm 成為分水嶺
摩爾定律成就了英特爾,也困死了英特爾。
英特爾創始人戈登 · 摩爾上世紀 60 年代提出了摩爾定律的概念,即集成電路上可以容納的晶體管數目大約每經過 18 個月,便會增加一倍。
過去的二十多年,英特爾處理器緊扣 " 摩爾定律 ",從 45nm、到 32nm、再到 22nm,一路都是水到渠成。
在 14nm 工藝節點之前,英特爾一直保持領先。不論是三星還是台積電,它們都跟随着英特爾的步伐,但是到 10nm,英特爾突然無法延續摩爾定律了,兩年一次升級的規律被按下暫停鍵。
英特爾最初的設想是在 2017 年實現 10nm 工藝,但此計劃破滅,10nm 工藝一直難産。為了對全球用戶有個交代,英特爾就隻能在 14nm 的字符後面标記字符 "+",也就是在 14nm 基礎之上優化,最多的時候用上了 3 個加号—— 14nm+++。
有一段時間,14nm+++ 成為網友調侃英特爾最多的一個梗," 祖傳的 14 納米還能再戰幾年 "、" 英特爾 14nm 終極版不應該叫做 14nm+++,要學下蘋果手機的命名,叫 14nm Pro Plus Max……"
自家的工廠造不出設計部門的芯片,IDM 模式受到前所未有的考驗。對英特爾而言,制造環節受限,反過來又會進一步侵蝕英特爾的設計能力,形成蝴蝶效應。10nm 工藝之敗,也導緻 7nm 芯片的進度大幅度落後。
2019 年,時任英特爾 CEO 的鮑勃 · 斯旺這樣回應 10nm 的困局," 英特爾對自己超過行業标準的能力過于自信,限制了自己的思維,措施了技術轉型的機會,現在承受了後果。"
鮑勃 · 斯旺口中的後果,就是被競争對手們趕超,并拉開差距。
2020 年 7 月,英特爾宣布其采用 7nm 工藝的 CPU 将推遲半年發布,此舉再次震驚行業。時年台積電和三星都已經在接 5nm 芯片的訂單了。
圖 1:英特爾芯片升級過程 來源:英特爾,中信證券
另一方面,長期在英特爾陰影側生存的 " 千年老二 "AMD 成功逆襲,開始與英特爾硬碰硬競争。
2018 年,AMD 全面轉向台積電,并發布了由台積電獨家代工的面向計算市場的 7nm 顯卡 Radeon Instinct MI60/MI50,性能超過同級别的英特爾産品。
最近幾年,AMD 的銷量大幅提升,市占率也逐年提高,不斷蠶食英特爾的地盤,而英特爾的衰退則是肉眼可見的。
繼 2022 年二季報首次虧損之後,英特爾四季度淨虧損 6.6 億美元,毛利率也從 2014 年的超過 60% 掉到 40% 左右。最直觀地對比,台積電的毛利率自 2020 年以來始終保持在 50% 以上,2022 年四季度更是達到了驚人的 62%。
過去幾年,AMD 和英特爾的市值多次出現交叉,不久之前的 1 月 31 日,伴随着英特爾的财報暴雷,AMD 再次實現了市值對英特爾的反超。
3、台積電後來者居上
在台積電創辦的二十餘年裡,一度是以英特爾 " 小弟 " 的角色存在。
與英特爾的 IDM 模式不同,台積電的商業定位從一開始就很明确:隻做下遊的制造,不和客戶在芯片設計上競争。
但是在英特爾 " 統治 " 下,台積電的起家并不容易。2014 年 " 斯坦福工程英雄 " 講座活動上,張忠謀這樣回憶台積電的創業生涯," 單一的代工模式這種創新,在早期類似一種‘先有解決方案,再尋找需求’的概念,我們提供的是代工平台,但在當時沒有人需要這樣的平台,因為當初幾乎少有無廠半導體公司,現有的無廠半導體公司也不需要台積電,而是更願意去找日立、東芝、英特爾,這種現象直到 90 年代開始才有所改變,我們的存在,也大大加速了無廠半導體公司的誕生。"
台積電的發展過程中,不得不提到蘋果公司。
從 2014 年開始,自研芯片的蘋果開始将芯片代工訂單交給台積電。收獲蘋果這個大客戶後,台積電不但獲得了技術快速進步的機會,還收獲了今後十年的業務增長。
更重要的是,與英特爾分手後,蘋果的業務仍然推進順利,這給其它廠商一個很好的示範效果——我們不必非要在英特爾那裡 " 買 " 芯片,可以試着找台積電代工。畢竟台積電的交付周期更短,成本更低,于是,台積電的訂單紛至沓來,高通、英偉達、AMD 等幾乎所有芯片設計巨頭都已和台積電合作。
公開數據顯示,2014 年台積電全年實現 1482 億元人民币的營收,這個數字到 2022 年,達到了 5025 億人民币。
至此,台積電開始有了和英特爾分庭抗禮的實力。如今,台積電已經成為全球最大晶圓代工企業,占據晶圓代工半壁江山。
在工藝節點上面,台積電已經宣布量産 3nm 工藝,足足領先英特爾一個身位。得益于高端制程芯片銷量快速增長,其營收和淨利潤屢屢創下新高。
作為後來者,台積電順利改寫了世界芯片制造的權力格局。另一邊,當年芯片霸主卻成了追趕者。
圖 2:晶圓代工市場格局 資料來源:Counterpoint
02 半導體行業的更叠路徑
過去幾年,大家總是調侃英特爾是一家牙膏廠,每次提升的那點可憐性能總是被軟件用光了。但是可能很多人并不知道,英特爾其實也是無可奈何,不是他實力不夠,而是芯片設計和制造的難度遠比想象中的高。
更重要的,對英特爾來說,IDM 模式注定是一條越走越窄的路。
1、" 雙高 " 現象壓倒英特爾
衆所周知,半導體行業是典型燒錢又耗技術的行業,可以理解為 " 雙高 " 現象,這個趨勢目前已經越來越明顯,也是壓倒英特爾的關鍵因素。
先看技術維度,半導體技術進步主要遵循摩爾定律,即芯片上集成的晶體管數量平均每隔 18 個月就會翻一番,性能也提升 1 倍。在這種發展速度下,電路結構越來越複雜,加工工藝的要求也越來越高。
所以到最後行業呈現的割裂現象就是越到高端制程,行業玩家越來越少。在 10nm 工藝節點,已經隻剩下台積電、三星、英特爾。
可以說,芯片制造行業注定是一條英雄寂寞的道路。
圖:随着制程工藝提高,行業玩家逐漸減少 資料來源:英特爾,中信證券
再看資金壁壘,随着工藝節點提高,新一代生産線所需的投資額成倍甚至數十倍地增加。舉例來說,2020 年台積電宣布在美國投建的 5nm 工廠投資額約合 120 億美元,未來 3nm 産線的投資額預計将達到驚人的 200 億美元。
圖:不同制程下每 5 萬片晶圓産能的設備投資(億美元)資料來源:天風證券
為了更進一步理解半導體的資金壁壘,我們看下台積電的曆年資本開支。2021 年,台積電的資本支出再創新高,達到 300 億美元,其中研發支出約為 45 億美元。
一言以蔽之,芯片制造是一項需要大量資金維持的高難度技術動作。
圖:台積電曆年資本開支 資料來源:中原證券
2、分工模式成就台積電
回到英特爾身上,了解半導體 " 雙高 " 現象,其實也就不難理解英特爾為什麼會出現擠牙膏現象。誠然,英特爾這個巨無霸企業有大量的資金和技術人員,但是做芯片一條龍服務既要投入制造又要投入設計,還要做封測。
相比之下,台積電隻用集中精力在制造環節,兩者最終的表現可想而知。
專注制造環節的台積電,正是将代工技術做到極緻,每年投入超百億美元死磕制造環節,最終實現了制程工藝的全面領先,改變了行業規則。
專業分工這套邏輯在 AMD 身上也得到驗證,在分拆掉格羅方德業務之後,定位變成了無廠半導體設計公司,将代工業務轉交台積電,成功扭轉下滑頹勢。
MercuryResearch 的最新調研數據表明,AMD 在包括桌面處理器,移動處理器和服務器處理器的 x86 處理器整體市場當中,份額達到 31.3%,而在 2020 年第一季度,AMD 的份額還隻有 14.8%。
雖然英特爾沿用的 IDM 模式可以将所有核心環節掌握在自己的手中,但是當技術和資金到達一個量級後,即面臨 " 雙高 " 現象挑戰時,反而成了技術進步的最大掣肘。類似地,在芯片設計環節,英特爾面臨的高通、英偉達等頂尖對手,勝算同樣不高。
實際上,半導體領域與工業領域的發展規律恰恰相反。大部分工業領域強調垂直一體化,比如光伏、動力電池行業。行業龍頭先單點突破,某一個領域做大做強,再延伸補強其他産業鍊環節,最後打造産業鍊一體化,實現降本增效。
然而半導體行業已經形成術業有專攻的典型規則,分工做得越細,在某個領域越拔尖,紮得更深,就能跑得越快,行業地位自然更穩固。
其次,半導體行業的分工合作是更優的風險分擔機制。台積電的高額資本開支由高通、英偉達、AMD 等芯片設計公司共同分攤,而英特爾隻能内部消化。
第三,代工模式的技術進步是最快的。台積電的客戶是全球頂級芯片設計公司,可以更快更多地積累一流芯片制造能力。這也是為什麼台積電可以在成本和技術上面降維打擊其它晶圓廠,而 IDM 模式裡面每個環節裡隻要有一個落後了,出現重大障礙,整個産品的進度都會受到拖累。
正所謂皮之不存,毛将焉附,沒有制造能力,再高端的技術隻是設計圖紙。
不難發現,以台積電為代表的晶圓代工模式,可以更好地突破技術和資金壁壘。走 IDM 路線的英特爾比不上單押制造環節的台積電,有其必然性,并不是前者的研發能力不強,而是很難做到齊頭并進、孤獨一擲地投入,最後輸出的是擠牙膏式技術創新。
未來分工合作這個模式,大概率會演化成為行業新路徑,每個環節由單獨的公司負責,然後幾家公司攜手制造出最優的芯片。
去英特爾大包大攬的時代正在成為曆史。
3、英特爾進入衰退的長夜?
如今的英特爾,與昔日的輝煌相比,早已是另一番景象。在營收、淨利潤雙雙大幅下滑的頹勢之下,資本選擇奪路而逃。在過去 12 個月中,英特爾的股票已經下跌了近 40%。
英特爾的成功很大程度上得益于對于個人電腦的把握,并在摩爾時代,引導行業往自己有利的方向發展。而在後摩爾時代,業務衆多的英特爾已經跟不上技術進步的速度。在新的遊戲規則裡,台積電們顯然搶到了和英特爾競争的制高點。
實際上,早在 2017 年左右,英特爾跑不赢摩爾定律的隐患已經顯現,隻是财務的惡化滞後于業務已陷入泥潭這個事實,進而未在當年财報上面體現。從資本市場中可以看到,過去幾年英特爾的股價已停滞不前,華爾街精英們對英特爾的信心已經不足,他們開始擔心這顆奔騰的 " 芯 " 還能跳動多久。
圖:英特爾股價圖 資料來源:谷歌
如果拿當年的老對手對比,英特爾的衰落就更明顯。英特爾的命運風雨飄搖,而 " 輕裝上陣 " 的 AMD 蒸蒸日上。比如在服務器芯片領域,英特爾曾一度控制 99% 的市場份額。現在已經被 AMD 奪走了接近 15% 的市場份額。根據摩根大通的分析師預計,未來 AMD 的市場份額将繼續增至 30% 以上。
值得注意的是,根據财報數據,英特爾 2022 年第四季度的庫存金額達到了 132 億美元,可謂内憂外患。
難道英特爾甘願坐以待斃嗎,對自己的危機毫無察覺?實際上,即便時光可以倒流,英特爾能更早意識到 IDM 模式的命門,仍然無法避免今日之被動,因為它内部的問題沒法解決。
歸因下來,英特爾家大業大,體系臃腫,加上涉及的産品類型非常廣,很難一刀切換掉 IDM 模式,即船大掉頭難。在 2018 年上任的 CEO 鮑勃 · 斯旺曾經主導英特爾走 AMD 的路線,也就是把制造部門獨立出去,但最終他沒能調整這艘巨輪的行駛軌迹。
圖:IDM2.0 戰略圖解 資料來源:英特爾
3 年之後,新 CEO 基辛格上台後,希望扭轉局勢,制訂了 IDM 2.0 戰略。簡單概括為三部分:主要産品依舊發揮 IDM 模式餘熱,自己設計、自己制造;部分産品采用無廠半導體公司模式(Fabless),由外部代工廠代工;自身的代工廠,開放一部分産能給第三方無廠半導體公司。
為落實 IDM2.0 計劃,英特爾繼續大開大合的動作。2021 年 3 月,英特爾宣布投資 200 億美元在美國亞利桑那州新建兩座工廠;一年後,英特爾宣布将投資 200 億美元在美國俄亥俄州新建兩座工廠。
不過,這條路并非坦途大道,英特爾最大的挑戰是要解決客戶來源——什麼樣的客戶願意将芯片圖紙交給英特爾,英特爾又能為客戶提供什麼樣的工藝?與台積電還在合同蜜月期的蘋果、AMD、英偉達們,目前看起來都不太可能。
用數據說話,2022 年第四季度,英特爾代工服務收入僅為 3.2 億美元,算下來還不到台積電兩天的收入。
更嚴重的危機已經襲來,按照英特爾第一季度财報指引,其盈利能力還将進一步惡化,預期 2023 年一季度營收在 105 至 115 億美元區間,毛利率降到 39%,每股虧損 0.8 美元。(注:當前半導體行業景氣度向下,台積電也難以獨善其身,雖然現在的财報很亮眼,下半年同樣會有壓力)
截止目前,昔日 " 小弟 " 台積電的市值已達到 4900 億美元,而半導體行業締造者英特爾卻僅剩下 1200 億美元,前者是後者的三倍有餘。具有象征意味的是,去年三季度以來巴菲特老爺子大舉買入台積電,現已成為台積電第五大股東。
不可否認,過去很長時間英特爾不斷地為全世界提供越來越好的處理器,直接推動了個人電腦的普及,但英特爾已經不是當年那個叱咤風雲的公司了。
時代的車輪滾滾向前,不論當初多麼輝煌,抛棄你的時候可能連個招呼也沒有。擁戴新王的山呼海嘯之聲,已然湮沒了舊王漸行漸弱的扼腕之歎。