▲摩尔定律的经济规律（图片来源：中国360度****讲座，黄节PPT）
摩尔定律的经济学维度是如今各类电子设备越来越便宜的原因，如果汽车工业也遵循摩尔定律，如今1美分就可以买到兰博基尼跑车。但对于半导体行业内的玩家来说，摩尔定律的经济维度背后却是一场数十年的马拉松。为了满足摩尔定律，半导体厂商必须每18个月提升一倍晶体管密度。对半导体制造来说，这意味着厂商们必须马不停蹄地完成设计、产线、系统产品的迭代和良率调教，并从现有制程中获得足够推进到下一制程的利润。芯片制造厂商如果从这一竞赛中掉队，就意味着自身与市场上的顶尖公司出现代差，而无法获得先进制程带来的晶体管成本优势和市场定价权，从而落后于竞争对手。随着摩尔定律的门槛越来越高，先进制程的研发、产线的建设支出成本越来越高，经济维度的摩尔定律已经失效。IBS数据显示，最先进的3nm工艺开发将耗资40亿至50亿美元，而兴建一条3nm产线的成本约为150亿-200亿美元。从整个芯片制造行业来看，能够跟上先进制程发展的公司越来越少，只有寥寥数家能够跟上这场马拉松。作为摩尔定律的开创者，英特尔直到2014年都一直领跑半导体行业。英特尔如今最大的竞争对手，则是一家成立于1987年的中国台湾公司。这家台湾公司用一种新的商业模式，改变了整个半导体行业的格局。
▲半导体产业的逐步分化（图片来源：中国360度****讲座，黄节PPT）
1987年，张忠谋创建台积电，开辟晶圆代工模式。张忠谋曾工作于美国模拟芯片巨头德州仪器（TI），作为德州仪器的第一个华裔员工，他在德州仪器时最高任资深副总裁，是德州仪器的第三号人物。作为少有的华人高管，张忠谋无论在技术还是商业上都有着独到之处。在技术上，张忠谋将德州仪器为IBM代工的电晶体良率从2%-3%提升至20%以上，甚至超过了IBM自有的产线。而在商业上，其通过毫不留情的降价策略，成功在当时将英特尔逼出了TTL市场。
▲当时媒体报道张忠谋的报纸（图片来源：中国台湾玉山科技协会20周年庆祝大会暨论坛，张忠谋PPT）
根据张忠谋的说法，1984年，他任通用仪器的总裁，一位资深行业人士想要创业成立一家半导体公司，就找到张忠谋希望获得5000万美元的投资。3周后，张忠谋再给他打电话，发现他只专注芯片设计，不建半导体工厂，用自己积蓄的500万美元就成功创业，不再需要投资。这是张忠谋首次听说有专门做芯片设计的公司，既然有专门做设计的公司，就可以有专门做晶圆制造的公司。他这个想法最终成就了如今的晶圆制造霸主台积电。这种代工模式推出之初并不被看好，英特尔等公司拒绝投资，张忠谋只是通过关系拿到了英特尔的一些订单勉强生存。尽管诞生艰难，在半导体全球化的背景下，这种代工模式渐渐体现出了优越性。对于当时占据市场优势的美国半导体公司，它们可以实现轻资产的运营方式，减少自身资本支出，并获得专业芯片制造企业的工艺优势。对于芯片代工企业来说，其自身的产线不用再跟随产品的迭代不断迁移，在一个较为通用的制程中可以持续生产，维持并改进自身的良率，从芯片制造环节获得更多的利润。对于电子产业的下游系统厂商，它们创建时不用再考虑背负一个半导体工厂，可以灵活地选用不同的代工厂商。此后，联电转为纯代工厂；AMD的半导体制造业务被中东阿布扎比财团买下，成为了现在的格芯；2005年，已成为存储芯片霸主的三星也和IBM、特许半导体结盟，进入晶圆代工领域，代工江湖格局初定。2019年，北京兰璞资本创始合伙人、前英特尔中国区董事总经理黄节在中国360度****讲座上评价道，这种晶圆代工的模式帮助塑造了如今华为、中兴等后来创建的企业，改变了全球电子产业的格局，是一个革命性的变化。
▲格芯全球各地的晶圆厂（图片来源：格芯官网）
▲苹果2007年-2009年四款芯片参数（图片来源：知乎用户智晓生）
▲三星Galaxy S手机（左），苹果iPhone 4（右）
值得注意的是，在这场官司期间，苹果的A5、A5X、A6、A7芯片还是只能由三星来代工。为了避免对三星供应的依赖，苹果开始接触台积电。据悉2010年，时任苹果运营副总裁Jeff Williams赴台与台积电前任董事长张忠谋及其夫人共进晚餐，在晚餐中双方谈论了一起合作的可能性。2011年，台积电2011年底派出近百人的“One Team”奔赴美国苹果总部，解决了A6芯片的设计问题，并帮助苹果处理了专利认证问题。2013年，苹果向三星和台积电双方都下达了用于iPhone 6的A8芯片订单。最终，台积电完美实现了苹果的要求，其产品被Jeff Williams称为“Perfect（完美）”。而在之后用于iPhone 6s和iPhone 6s Plus的A9芯片中，三星更先进的14nm制程在功耗和能耗中输给了台积电。因此A9之后，每一代苹果芯片订单都被台积电所拿下，苹果、台积电联盟就此成立。
▲苹果A9芯片在手机中的示意图
这一场三星、苹果和台积电三家厂商的故事由于太过精彩，被外媒形容为“看一部标准三角恋意大利歌剧”。在三星和台积电暗中争夺苹果这个大客户时，英特尔也在暗自筹备代工业务。2010年11月，英特尔公布了其首个芯片代工用户美国FPGA创企Achronix Semiconductor。根据双方协议，英特尔将为Achronix Semiconductor生产22nm的FPGA。之后，又一家美国FPGA创企Netronome成为英特尔22nm制程的客户。制程工艺上，英特尔继续发力。2011年，英特尔量产了全球第一个3D栅极晶体管，将芯片制程推进到32nm，领先于台积电和三星。黄节透露，彼时，英特尔根据死亡谷理论，认为只有营收破百亿美元的公司才能赶上自己的步伐，而台积电在营收和净利上都有所不足，三星只能说有能够追赶英特尔的可能。2013年，英特尔代工业务迎来重要突破，FPGA芯片巨头Altera和英特尔达成14nm的代工协议。Altera成立于1984年，当时其年销售额达40亿-50亿美元，是台积电的前五大客户，Altera和台积电的合作时间已持续了20年之久。当时台积电的举动也能够说明Altera的重要性。据台媒报道，在英特尔与Altera宣布合作时，中国台湾地区为凌晨5点。英特尔和Altera的合作宣布后不到五分钟，台积电就发布了主题为台积电与Altera合作关系不变的新闻稿。张忠谋也称：“倘若没有Altera如此优异的客户作为伙伴，就无法成就台积电今日的地位。”据业内人士透露，这是因为台积电给予了另一家FPGA巨头赛灵思同样的合作地位，使得Altera和台积电的关系恶化。2015年12月，英特尔以167亿美元的高价收购了Altera公司，成为了其公司历史上的最大交易。
▲高通骁龙888和888+的参数（图片来源：AnandTech）
据台媒报道，高通计划将下一代3nm处理器的订单交给全球晶圆代工龙头台积电，而目前正由三星代工的4nm骁龙8处理器订单也将转移到台积电。近日，韩媒也爆料称，由于自身的散热和良率问题，三星正进行内部审查。重要客户高通再次转向台积电，对于正陷入良率问题的三星来说，可能是一个危险的信号。同时，由于疫情和地缘政治等因素，全球发生缺芯问题，半导体市场快速扩张，制造端话语权不断变大，英特尔也重新杀回了代工江湖。去年2月，英特尔的新任CEO基辛格上任后，宣布“IDM 2.0”战略，借助缺芯东风，在欧美大肆圈地建厂。今年1月份，英特尔宣布在美国俄亥俄州投资200亿美元建设两座新的晶圆厂，计划于2025年投产，且未来的投资金额可能增至1000亿美元。之后，英特尔又启动了10亿美元的基金以发展代工厂创新生态系统，并正式推出了IFS（英特尔代工服务）加速器这一生态系统联盟，为其代工服务建立上游的开放、合作生态。
▲英特尔收购高塔半导体后的代工服务与制程路线图（图片来源：英特尔2022年投资者大会）
今年2月，英特尔又宣布以54亿美元收购全球第九大晶圆代工厂商高塔半导体（Tower semiconductor），展现了英特尔在代工领域的决心。更有外媒透露，英特尔将开放x86架构授权，以吸引客户采用其代工服务。三星、台积电同样动作频频，分别在先进封装和人才大力投资。3月13日，据韩媒报道，三星电子在DS（半导体事业暨装置解决方案）事业部内新设立了测试与封装中心（TP） ，加大先进封装上的投资，和台积电进行竞争。台积电则开始大力招募人才，解决芯片人才荒问题。台媒披露，台积电新一轮校招活动已启动，计划今年招聘超过8000名新员工。其中，硕士毕业生入职工程师的平均年薪可达200万新台币（约合45万人民币）。台积电、三星、英特尔三大巨头即将重新会首代工江湖。*博客内容为网友个人发布，仅代表博主个人观点，如有侵权请联系工作人员删除。
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