前幾天，我跟一位朋友喝了一杯，他之前在AMD工作，現(xiàn)在就職于某家閃存公司，我們很自然地就聊到了當(dāng)今半導(dǎo)體的市場情況，如今的半導(dǎo)體市場的確是很嚴(yán)峻。DRAM（Dynamic Random Access Memory,即動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）行情下跌，閃存也由于過度依賴智能手機(jī)市場而導(dǎo)致市場形勢嚴(yán)峻。這位朋友邊喝酒、邊無奈地說：“由于5G時(shí)代的到來，這種情況可能會(huì)煙消云散，到時(shí)候再怎么增加產(chǎn)能也無法滿足客戶需求，客戶又該生氣了！”
在回家的路上，看到了“IHS調(diào)查–2018年第4季度半導(dǎo)體企業(yè)排名，Intel重歸首位”這一新聞，雖然半導(dǎo)體行業(yè)的相關(guān)人員比起排名更關(guān)注銷售額的多少，不過現(xiàn)在哪個(gè)行業(yè)都講究排行榜。
據(jù)IHS調(diào)查，長時(shí)間以來“全球最大的半導(dǎo)體企業(yè)”這一頭銜一直都屬于Intel，不過自2017年第3季度以后這一頭銜就被Samsung摘走了。隨后正好1年以后，第一名的寶座又被Intel奪回了。從排行榜上來看，兩家公司的銷售額均為排名第3的SK Hynix的2倍左右，其遙遙領(lǐng)先的“寡頭地位”并沒有改變（但是，別的半導(dǎo)體品牌排行中并未包括TSMC）。有趣的是Samsung電子87%的銷售額是存儲(chǔ)半導(dǎo)體，Intel的存儲(chǔ)半導(dǎo)體的比例僅為6%。那就意味著Intel主宰CPU、Samsung主宰存儲(chǔ)這一局勢還是沒有變化。
存儲(chǔ)和CPU有緊密關(guān)系
不言而喻，存儲(chǔ)半導(dǎo)體和CPU有著緊密互補(bǔ)關(guān)系，雖然技術(shù)的方向性完全不一樣，在計(jì)算機(jī)的歷史長河里，這兩個(gè)完全不同的技術(shù)領(lǐng)域的車輪互相創(chuàng)新的同時(shí)，都取得了快速的發(fā)展。
只要以運(yùn)算和存儲(chǔ)為基本構(gòu)架的馮·諾依曼結(jié)構(gòu)繼續(xù)存在于當(dāng)代計(jì)算機(jī)中， “高速CPU大量消耗存儲(chǔ)”這一模式還會(huì)繼續(xù)下去。如今，雖然存儲(chǔ)和CPU的業(yè)界人士有著迥異的心態(tài)（Mentality），但是在過去的半導(dǎo)體業(yè)界，這些都相當(dāng)混亂。
如今Intel的主要產(chǎn)品是CPU，但曾幾何時(shí)，他們的銷售額主力是DRAM、EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory，可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器），這些產(chǎn)品后來被日本廠商趕上并超越之后，Intel搖身一變成為了CPU的主要廠商。
Intel創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾（Gordon Moore）發(fā)表的 “摩爾定律”指出：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍”，這一定律即便在現(xiàn)在也是半導(dǎo)體業(yè)界的不成文的定律，對(duì)CPU、存儲(chǔ)都適用。
其實(shí)筆者曾經(jīng)就職的AMD當(dāng)初也銷售了很多DRAM、EPROM、SRAM（Static Random-Access Memory，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）等存儲(chǔ)相關(guān)的產(chǎn)品，同Intel一樣，這部分業(yè)務(wù)在日本企業(yè)的強(qiáng)勢攻擊之下節(jié)節(jié)敗退，這也同樣迫使AMD不得不將核心業(yè)務(wù)集中在CPU和閃存這兩根支柱上。與Intel一樣，AMD當(dāng)時(shí)聚焦的閃存并不是今天作為存儲(chǔ)設(shè)備而普及的NAND型，而是傳輸速度更快的NOR型（非易失閃存技術(shù)）。
當(dāng)初，作為取代EPROM的“如夢(mèng)境一樣的不易失性存儲(chǔ)”，在閃存業(yè)界里締造了AMD、Intel的NOR型閃存和東芝、三星的NAND型存儲(chǔ)對(duì)峙的局面，最終NAND型作為主存儲(chǔ)設(shè)備而占據(jù)了上風(fēng)。雖然在靈活運(yùn)用高速訪問的存儲(chǔ)程序的非易失閃存技術(shù)方面，NOR型被廣泛采用，但是，其市場規(guī)模比NAND型小得多。
但回想當(dāng)年，AMD和富士通曽合資打造了一個(gè)NOR型閃存大型工廠FASL(Fujitsu AMD Semiconductor Ltd.)（后來的飛索）。 在工廠開幕式上，時(shí)任AMD CEO的杰里·桑德斯（Jerry Sanders）說道，“接下來我們將建設(shè)世界上最大的存儲(chǔ)半導(dǎo)體工廠，2年后這個(gè)工廠將生產(chǎn)出不計(jì)其數(shù)的閃存半導(dǎo)體，希望兩家公司可以不盡余力地全部銷售出去”，當(dāng)時(shí)AMD的營業(yè)高層Steve Zduriencik回應(yīng)的一聲“No Problem”響徹整個(gè)會(huì)場，那一幕至今我還記得，就像發(fā)生在昨天一樣。
無論是Intel或者AMD的存儲(chǔ)，還是飛索的結(jié)局表明，半導(dǎo)體行業(yè)還是高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)（High Risk、High Return）的非常特殊的Capacity Business。
Fabless的CPU和無法做到Fabless的存儲(chǔ)半導(dǎo)體
從文章開頭的排行榜中來看CPU和內(nèi)存的關(guān)系，似乎可以說是TOP2的Samsung和Intel兩家公司的天下，可這并不能代表半導(dǎo)體這一巨大市場的整體形勢。關(guān)于當(dāng)今的半導(dǎo)體市場正在發(fā)生著以下這些變化，是我迄今為止都沒有經(jīng)歷過的。
*在比電腦市場更大的智能手機(jī)市場方面，CPU幾乎全數(shù)成為了Qualcomm這樣的Fabless企業(yè)、Apple這樣的智能手機(jī)終端企業(yè)的囊中之物,此處還有“吞噬”著全球50%Fabless產(chǎn)能的TSMC。
*尤其像GAFA（Google、Apple、Facebook、Amazon）這樣的大型終端企業(yè)一旦在自己集團(tuán)內(nèi)從事半導(dǎo)體元件生產(chǎn)，實(shí)際出貨的CPU數(shù)量和終端產(chǎn)品的出貨數(shù)量是基本相同的。這一傾向不僅限于CPU,其他的ASIC（Application Specific Integrated Circuit）元件方面也很明顯。最近看到一則新聞稱，F(xiàn)acebook收購了Interconnect的IP公司Sonics，預(yù)計(jì)今后類似這樣的收購還會(huì)越來越多。
*今后，雖說預(yù)計(jì)CPU、ASIC將不斷地向Fabless轉(zhuǎn)移，但是存儲(chǔ)半導(dǎo)體則由本集團(tuán)的運(yùn)營大型Fab的、垂直統(tǒng)籌的IDM（Integrated Device Manufacturing）企業(yè)來負(fù)責(zé)，這是商業(yè)模式（Business Model）上的決定性的差異。
*隨著半導(dǎo)體業(yè)務(wù)上的精細(xì)加工進(jìn)一步發(fā)展，在匯集尖端技術(shù)的同時(shí)，大型設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化也在不斷發(fā)展。半導(dǎo)體品牌企業(yè)也在不斷被淘汰。這樣一來，豈止是HRHR（High Risk High Return，高風(fēng)險(xiǎn)、高收益），甚至有可能變成HRNR（High Risk No Return，高風(fēng)險(xiǎn)、無收益），所以掌管經(jīng)營之舵的CEO就不得不時(shí)常做出大膽而又細(xì)心的判斷了。
以前AMD的CEO桑德斯曾豪言說“半導(dǎo)體業(yè)界的真男人要有自己的晶圓廠”，他應(yīng)該完全沒有想到時(shí)過20年業(yè)界發(fā)展的如此之快。
回到CPU和存儲(chǔ)的關(guān)系，我們可以看到，存儲(chǔ)半導(dǎo)體和CPU在進(jìn)行創(chuàng)新改革的同時(shí)，保持互補(bǔ)的關(guān)系，成為了半導(dǎo)體、電子、IT行業(yè)的牽引力。
作為一流的半導(dǎo)體二強(qiáng)廠家英特爾和三星分別以CPU和存儲(chǔ)器為代表，今后應(yīng)該也會(huì)為了保持當(dāng)前的TOP地位，繼續(xù)進(jìn)行研發(fā)、設(shè)備投資。
行業(yè)重組以后，各領(lǐng)域的主要企業(yè)（Key Player）的情況都不是很樂觀，而且這些企業(yè)可能面臨著巨額投資帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
投資風(fēng)險(xiǎn)的增大導(dǎo)致了無法做到Fabless的存儲(chǔ)半導(dǎo)體企業(yè)和快速發(fā)展Fabless的CPU（或者像ASIC這樣的Logic Device）企業(yè)之間的商務(wù)模式（Business Model）差異。帶動(dòng)這一差異的就是當(dāng)今掌握全球一半Foundry需求的TSMC。
引起半導(dǎo)體行業(yè)這一系列變化的獨(dú)立企業(yè)是以GAFA（Google谷歌, Apple蘋果, Facebook臉書,Amazon亞馬遜）為代表的大型IT平臺(tái)（Platform），而且他們的影響力在進(jìn)一步擴(kuò)大。這些大型IT企業(yè)分別形成了自己獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)圈，其對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響也在逐步擴(kuò)大。
從獨(dú)占到寡占，英特爾微妙的立場
現(xiàn)在x86系列的CPU市場由幾家企業(yè)壟斷著（寡占），所謂“寡占”說的是同一個(gè)市場里有2～3家供應(yīng)商的情況，如果是一家供應(yīng)商的話，就是“獨(dú)占”。曾經(jīng)的英特爾是CPU市場的霸主企業(yè)，為了打破其霸主地位，曾經(jīng)有將近10家公司來挑戰(zhàn)英特爾，結(jié)果只有AMD活下來了，所以英特爾和AMD兩家公司的競爭一直持續(xù)到今天，可以說，兩家公司的技術(shù)競爭使支撐電腦、服務(wù)器這些電子設(shè)備的CPU的性能實(shí)現(xiàn)了飛躍性的提高。
但是，關(guān)于CPU的市場，如果把另一個(gè)應(yīng)用設(shè)備――智能手機(jī)的市場考慮進(jìn)去并進(jìn)行擴(kuò)大的話，將會(huì)是一個(gè)更大的市場，此處競爭智能手機(jī)市場主導(dǎo)權(quán)的主要有Qualcomm及其他企業(yè)，并形成了以Qualcomm為首的群雄割據(jù)的狀態(tài)。英特爾在智能手機(jī)市場上基本沒有什么存在感。但是，智能手機(jī)這一巨大市場的主要因素（Key Component）不僅僅是CPU，隨著5G時(shí)代的到來，高速M(fèi)odem（調(diào)制解調(diào)器）將和CPU一樣重要，在這一領(lǐng)域擁有多年技術(shù)積累的Qualcomm在技術(shù)上略高一籌。
反過來看看服務(wù)器市場，對(duì)數(shù)據(jù)中心CPU來說，其標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)今的x86,而Amazon的AWS（Amazon Web Services，亞馬遜公司旗下的云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)）在快馬加鞭地進(jìn)軍數(shù)據(jù)中心（Data Center）市場。在Amazon運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心應(yīng)該不會(huì)永遠(yuǎn)使用x86作為主力CPU的。Amazon在股價(jià)市值(Market Capitalization)方面是美國最大的企業(yè)，同時(shí)也是全球最大的運(yùn)營數(shù)據(jù)中心企業(yè)。Amazon應(yīng)該在考慮在自家公司的數(shù)據(jù)中心上使用自主研發(fā)的CPU，他們?cè)缜暗陌l(fā)布的Arm服務(wù)器芯片就是一個(gè)嘗試。
最近，有報(bào)道說，F(xiàn)acebook收購了高速互聯(lián)技術(shù)集團(tuán)的Sonics公司，不久前， NVIDIA以69億美金（約人民幣470億元）的高價(jià)收購了擁有高速互聯(lián)技術(shù)的Mellanox公司，NVIDIA通過控制HPC的接口（Interface），虎視眈眈地力求提高在這一市場上的存在感。
在當(dāng)今大型Logic半導(dǎo)體企業(yè)里，只有英特爾采取了垂直統(tǒng)籌型的商業(yè)模式（Business Model），即最尖端工藝技術(shù)開發(fā)、對(duì)Fab的設(shè)備投資、統(tǒng)籌尖端結(jié)構(gòu)（Architecture）的CPU和ASIC設(shè)備的開發(fā)，這些全部在集團(tuán)內(nèi)部進(jìn)行。列舉這些事例只是為了說明，英特爾的立場變得相當(dāng)微妙。
對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，重要的戰(zhàn)略是要分散風(fēng)險(xiǎn)
與其他行業(yè)相比，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)之所以有不同的特質(zhì)是因?yàn)閮煞矫娴囊蛩兀湟唬雽?dǎo)體行業(yè)的設(shè)備需要巨額的投資；其二，需要果斷地、迅速地研發(fā)、創(chuàng)新。雖然半導(dǎo)體行業(yè)比較大，但是永遠(yuǎn)都有發(fā)展空間，而且史無前例可以參考。各家半導(dǎo)體企業(yè)通過分散這種史無前例的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，來進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖（Risk Hedge）。但是，也未必會(huì)一直都順利。
Qualcomm曾一時(shí)想通過開發(fā)用于Arm Core服務(wù)器的芯片來破壞英特爾的“大本營”，不過最終以失敗告終。失敗的原因既有技術(shù)方面的問題，也有資金問題。
技術(shù)方面，Qualcomm設(shè)定了靈活運(yùn)用Arm Core特有的節(jié)能特點(diǎn)、同時(shí)發(fā)揮其高性能的優(yōu)勢的目標(biāo)，不過實(shí)際卻比計(jì)劃的難得多，以失敗告終。
另外，在資金方面，正好趕上中美貿(mào)易摩擦，NXP收購受挫，從而不得不向NXP支付違約金，因而無法繼續(xù)進(jìn)行大規(guī)模的服務(wù)器項(xiàng)目。
從這個(gè)意義上來說，擁有半導(dǎo)體Foundry這一巨大市場50%以上份額的TSMC是順利回避風(fēng)險(xiǎn)的“代表”，其資金不是集中于尖端工藝技術(shù)的開發(fā)、也不是集中于Fab的設(shè)備增加，而且致力于把英特爾以外的有名的半導(dǎo)體Fabless 企業(yè)當(dāng)作自己的客戶。
即使某些尖端構(gòu)架（Architecture）的CPU和ASIC的方向性不被實(shí)際市場接受，在市場上的其他有競爭力的優(yōu)秀構(gòu)架（Architecture）仍舊可以被客戶購買，以此來達(dá)到有效的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沖。
很多大型客戶集中于TSMC，并與其實(shí)現(xiàn)“吳越同舟”。TSMC的這種商務(wù)模式（Business Model）是其最大特點(diǎn)。對(duì)品牌半導(dǎo)體企業(yè)來說，知識(shí)產(chǎn)權(quán)是最重要的資產(chǎn)，一般認(rèn)為無法在同一個(gè)工廠里生產(chǎn)競爭對(duì)手的產(chǎn)品，但半導(dǎo)體行業(yè)的傳奇人物張忠謀（Morris Chang）則設(shè)計(jì)了Foundry這一商業(yè)模式，可謂是商業(yè)的先鋒（Business Pioneer）。
挑戰(zhàn)比3nm更精細(xì)的加工技術(shù)的物理極限、再擴(kuò)大對(duì)研發(fā)和設(shè)備的投資將是今后整體業(yè)界的挑戰(zhàn)。