Copyright © 1992-2021  正略钧策集团股份有限公司    备案号:京ICP备07003398号-2 

正略观点

 

原创文章

新闻资讯

正略书院

正略管理评论

正略咨询

“兵家必争”的芯片行业,如何破局?

浏览量
【摘要】:
2021年3月23日,英特尔刚上任37天的新CEO帕特·基尔辛格宣布:为了解决芯片短缺问题,英特尔将会建立独立的代工厂服务。为了支持这部分新业务,英特尔将投入200亿美元,在美国的亚利桑那州筹建两个新的芯片制造工厂。美国著名科技行业分析师Ben Thompson把英特尔的这个决定称为“这家公司35年以来最重大的一次战略转型”。

“兵家必争”的芯片行业,如何破局?

 

2021年3月23日,英特尔刚上任37天的新CEO帕特·基尔辛格宣布:为了解决芯片短缺问题,英特尔将会建立独立的代工厂服务。为了支持这部分新业务,英特尔将投入200亿美元,在美国的亚利桑那州筹建两个新的芯片制造工厂。美国著名科技行业分析师Ben Thompson把英特尔的这个决定称为“这家公司35年以来最重大的一次战略转型”。

 

我们来看看芯片行业的三种角色定位,以及英特尔在芯片行业里的生态位。

 

1.第一类角色是只设计芯片,但自己不参与生产。

 

2.第二类角色是只负责制造芯片,但是自己不参与设计,这类角色被称为代工厂。

 

3.第三类角色,则是自己设计、自己制造、自己销售,这类角色就叫IDM,即整合原件制造厂。

 

这一次,英特尔新CEO宣布了两个关键信息,这两个信息意味着英特尔在行业内生态位可能会发生一次重大转变。

 

一个关键信息是,英特尔将会扩大对第三方代工厂的使用,包括台积电、三星,以及位于美国的Global Foundries。而且,英特尔还首次对外确认,他们将会让台积电代工生产英特尔的核心产品CPU。

 

另一个关键信息是,英特尔将会自己做代工业务,生产其他公司设计的芯片。英特尔将成立一个全新的、独立的英特尔代工服务事业部IFS(Intel Foundry Services),这个部门自负盈亏,由英特尔的供应链高管负责并直接向CEO汇报。英特尔会把核心的IP拿出来提供给这个新事业部的客户,包括x86、图像、人工智能、互联技术等。

 

一直以来,英特尔的商业模式都是把设计和制造紧密结合在一起,这次的官宣意味着英特尔终于要放弃对“整合”的执念。为何英特尔会做出如此重要的转型?芯片市场发展趋势如何?中国芯片应如何破局?本文正略咨询与大家共同探讨。

 

一、芯片到底是什么?

 

芯片的本质是在半导体衬底上制作能实现一系列特定功能的集成电路,可以理解为半导体+集成电路。在芯片的一面通常会看到密密麻麻的金属引线,少则十几根,多则几百根,这些引线的作用就是把芯片电路和外界电路连接起来,一般可以分成两部分,一部分是负责供电,包括地线和电源线,另一部分负责输入、输出信号。

 

为什么叫芯片呢?“芯”可以将其理解为电子设备的心脏、大脑、中枢,“片”就是它的形状。很多人提到芯片就想到电脑里的CPU,但CPU只是芯片的一种,即逻辑芯片,可以做逻辑控制,有运算功能。实际“芯片”还有很多种类,比如像5G、Wi-Fi、蓝牙这种通信芯片,还有内存、U盘里的存储芯片以及手机陀螺仪传感芯片等。

 

1.芯片创造了今天的数字世界

 

在今天物质世界里几乎所有的物理量“力热声光电”,都能通过芯片映射到数字世界里。比如汽车轮胎的胎压传感器芯片能把压力转化成电信号进而保障行车安全;电水壶里的温度芯片能把“热”转化成电信号进而控温等。

 

2.芯片是数字化信息的完美载体

 

要实现信息时代对信息高速获取、处理和传输的关键就是数字化。

 

将标准化的工艺集成到一个芯片上后,就能快速实现复杂的运算功能,并表现出超高的运算可靠性和稳定性,所以芯片是目前最好的数字化载体。

 

3.芯片能不断高速进化

 

据统计,芯片从诞生到今天60多年时间里,每18个月它的性能就会提高一倍。英特尔的CPU从286、386一直到今天的第十代酷睿,苹果手机处理器从A4、A5一直到A14,都体现了芯片的指数级进化过程。同时,人类数字化需求的不断增长将促使芯片不断地发展进化。

 

二、芯片的发展和行业竞争

 

在PC处理器领域,英特尔曾经是当之无愧的“老大”,有性能强劲的CPU,加上与微软的Win Tel联盟,称霸PC时代。

 

但现在所有手机里不管是苹果、华为、小米还是三星几乎都是ARM架构的芯片,ARM又是如何做到的呢?ARM选择了与英特尔不同的路线:英特尔追求高性能,而ARM则基于RISC,也就是精简指令集,专注于低成本、低功耗的研发方向。

 

一方面,ARM针对移动计算需求,不断推出新产品;另一方面,除了技术上的创新,ARM还采用了授权的商业模式,授权购买方可购买架构和指令集方案后自行设计芯片,既能融入ARM丰富的生态,又能体现技术实力,设计出差异化的产品。

 

ARM依靠在低功耗芯片的技术创新和授权的商业模式创新,在移动互联网时代异军突起,称霸了互联网时代。甚至最近苹果宣传Mac电脑里也将采用ARM处理器芯片,实现了ARM对英特尔的反攻,这算得上是芯片领域的一件大事。

 

而台积电也是通过模式创新实现自身发展。最早的芯片公司的业务基本覆盖全产业链,从设计、加工、封装再到销售。但这种模式下,一个芯片企业想要实现领先需每个环节都达到较高水平。

 

1987年,中国台湾的张仲谋先生开创了“代工生产”这一全新的芯片生产组织形式。从那时开始,整个芯片产业的运行规则发生了颠覆性的改变,企业可以只集中在芯片设计或封装测试某一单一环节,这种分工刺激了整个产业的大发展。中国芯片行业近些年的成功就得益于代工这种形式。

 

回看英特尔,目前无论在设计环节还是在制造环节都面临着不小的危机。通过这次转型,英特尔一方面可借助台积电的制造能力,满足已有客户对高端芯片的需求;另一方面,通过开拓代工厂生意寻求更广阔的市场空间。

 

三、芯片的未来发展前景

 

台积电的首任CTO胡正明教授说:“我们有信心芯片技术还能继续繁荣100年”。

 

芯片的繁荣发展有两层意思:第一,芯片技术本身还会高速发展,甚至是革命性的进步,通过硬件、软件的协调发展,让芯片性能继续提高更好地满足人们信息处理的需求。第二,未来很长时间里,人们信息处理最主要的工具还是用芯片,其他前言技术也都需要依托于芯片,或者跟芯片技术相结合才能获得更大的发展。

 

四、我国芯片行业发展之道

 

01、我国芯片行业面临的挑战

 

1.最高端芯片被“卡脖子”。手机处理器芯片就是最高端的芯片,如苹果手机的A系列芯片,华为手机的麒麟处理器,既要求运算速度快,又需要功率低、功能全,还需要实现量产、良率高、性能参数稳定等,技术要求非常高。

 

2.芯片的科学原理和生产工艺都很难。一方面,想用先进的技术,就需要购买做好的专利。另一方面,就算是芯片原理上取得了突破,想把一颗芯片生产出来,它的生产工艺难度依然非常非常高,每一步都非常困难。

 

3.EDA软件和光刻机是先进工艺里的两大关键难点。首先是设计阶段,一定要用到的EDA软件。我们能不能自己做EDA软件呢?非常难,有很多困难要解决。更重要的是,EDA是典型的工业软件,要紧密联系生产线的实际参数,软件计算的结果和真正加工出来的器件是不是一致?人家生产线愿不愿意给你这些参数?这些都是EDA的难点。

 

再来看光刻机。想要把设计的电路从版图转移到硅片上去,就要靠光刻。光刻机我们能自主生产吗?同样非常难。

 

制作一个芯片真的太难了,尤其是要生产最先进、最高端的芯片,世界上没有哪个国际能够独立完成的,所以有一个说法,芯片产业是全球化最彻底的产业。

 

02、我们如何突破封锁

 

首先,突围的关键是创新。还记得ARM和台积电的创新吗?突围最关键的要素是创新,一定要坚持创新。

 

其次,战略性和市场性缺一不可。芯片产业的特定,就是战略性和市场性并存,只有平衡好产业技术的战略性和市场性,才能在产业格局中占据有力地位。

 

最后,领域需要大量人才。据统计,2021年中国芯片人才缺口30多万人,预计到2030年,这个缺口会增长到50万人。国家需要各个层次的人才,既需要踏实肯干的技术人才,也需要有高瞻远瞩的领军人才,有了这些技术力量支撑,再结合中国不断提高的综合国力,未来一定可以在芯片产业中拥有更大的话语权。