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台积电徒增变数,英特尔的机会来了

2022-12-14 15:02 来源:半导体产业纵横 作者:

世界杯进行到关键时段,对于各支球队最重要的事,莫过于稳定,稳定的队伍,稳定的状态,稳定的发挥水平,赛前别节外生枝。对于以夺冠为目标的强队而言,以上这些尤为重要,而对于实力相对弱的球队而言,更希望赛前出现一些变数,特别是对手的阵容,出现被迫变阵的情况,是弱队乐见的。

如今,在全球晶圆代工业,开始上演一出强弱对抗,强者出现变数的连续剧。

从2021年初开始,IDM巨头英特尔全身心投入到晶圆代工业务拓展工作当中,斥巨资在美国本土新建两座晶圆厂,还计划在英国和德国建新厂,争取在晶圆代工业较为落后的欧洲积蓄力量,以在未来的竞争中争取到更多欧洲订单。不过,作为晶圆代工的后来者,英特尔前面有一座难以逾越的大山——台积电。

作为全球晶圆代工龙头企业,台积电超过50%的市场份额,以及在最先进制程领域的统治力,令其它竞争者只能远望,难以靠近。而还没有排进全球晶圆代工前6的英特尔,要想在先进制程领域抢夺台积电的蛋糕,难度极大。不过,台积电自身正在发生着一些变化,虽然目前变化的规模不大,但这些就是变数的开始,或许会给英特尔提供更好的发展机遇。

先进制程此消彼长

目前,台积电的先进制程依然领先,4nm(5nm的升级版)已经量产一年,且性能和良率越来越稳定,市占率远超对手,2nm产线建设也在进行当中,有望于2025年实现量产。

问题出现在3nm,一年以前,该公司就表示,2022下半年将量产3nm芯片,首位客户当然还是苹果,那时,人们就相信,将于2022年9月发布的iPhone 14,将搭载采用台积电3nm制程工艺的A16处理器。然而,当9月初苹果召开新品发布会时,令人们有些吃惊的是,全程没有提到3nm,A16处理器采用的是台积电4nm制程,虽说4nm与3nm只差“1”,却有本质区别,因为它们涉及的工艺难度、产线、设备、工程师队伍等完全不同,难度差一个级别。

本以为苹果A16没有赶上3nm,年底的高通最新处理器会用到,然而,当骁龙8 Gen2发布时,依然没有3nm的消息,采用的还是台积电4nm制程。

作为台积电的主要对手,三星电子在今年上半年就宣布量产了3nm,虽然其实际意义不大(良率低,量产规模小,客户少且含金量不高),但其象征意义还是很明显的,毕竟,从12nm开始,追赶了这么多年,三星终于在全球最先进制程上领先了一次台积电。

可见,最先进制程的研发和量产难度越来越大,即使是台积电这样具备深厚技术和客户经验积累的龙头企业,到了3nm,性能和良率的保障难度也超过了该公司的预期,不得不延期量产。

作为追求先进制程的另一大巨头,英特尔早些年是领先的,但随着台积电晶圆代工商业化拓展越来越顺利,在越来越多优质客户订单的基础上,其技术迭代进入良性循环,制程节点一年上一个台阶。反观英特尔,闭塞的IDM模式,不利于先进制程的技术迭代。正是因为如此,在加上晶圆代工在全球巨大的商机和发展潜力,英特尔才转变了IDM思路,重注晶圆代工。

其实,英特尔在先进制程方面也是有自身优势的,那就是它更严谨、更遵循摩尔定律,例如,同样是10nm制程,英特尔的实际晶体管密度(代表着性能)比台积电高出30%左右,这意味着英特尔晶体管的特征尺寸更小,也就是业界常说的,英特尔的10nm制程,相当于台积电的7nm.

然而,以上的这种优势在晶圆代工商业化拓展方面意义不大,因为这点优势不足以弥补晶圆代工客户数据、服务经验积累和产业营销方面的差距,因此,在全面进军晶圆代工业务之后,英特尔也转变了营销策略,将其原本的10nm制程,更名为“Intel 7”,原本的7nm制程更名为“Intel 4”,以此类推,以期在晶圆代工市场竞争中,不吃营销的亏。

补上营销这一课是不够的,在先进制程研发、量产进程,以及客户数量和服务经验积累方面,英特尔也在做各种努力。

在先进制程研发方面,英特尔近两年的迭代节奏比早些年快多了,这是由IDM式思路转向晶圆代工发展模式后所取得的效果。

前些天,在IEDM大会上,英特尔表示,其“Intel 4”和“Intel 3”将分别在 2023和2024年实现量产,此外,其“Intel 20A”和“Intel 18A” 将在2024年量产。其中,采用“Intel 4”制程的产品为Meteor Lake第14代酷睿CPU。

由于要加快追赶台积电和三星的脚步,英特尔加快了“Intel 3”制程工艺的量产速度,将原计划的2025年,提前到了2023-2024年,根据英特尔的数据,该制程将在2023下半年做好准备,将用于制造代号为Granite Rapids和Sierra Forest的CPU,这是该公司备受瞩目的产品,Sierra Forest预计将成为英特尔第一个使用节能内核的数据中心CPU,将与具有高内核数的各种Arm架构产品竞争。

据英特尔介绍,该公司将在2024年推出“Intel 20A”制程产品Arrow Lake处理器,对标的就是台积电的2nm制程,如果英特尔进展顺利的话,到时,那将是业界首个实现量产的2nm制程。2024年,台积电的第三代3nm制程(N3S,N3P)将量产,它们在初代3nm基础上,增强了晶体管密度和性能,英特尔的“Intel 20A”制程则设定了更高的标准,同时引入了两项先进技术——GAA和BPD。同时,英特尔还想依靠“Intel 18A”的PPA优势争取到更多优质的晶圆代工客户。

在先进制程研发方面,英特尔正采取比过去更加务实的方式,制定应急计划以确保不再出现重大延误,同时,英特尔也更多地寻求设备供应商的帮助,而不是像早些年那样自己完成所有工作。

总之,在先进制程方面,台积电在当下依然领先,但英特尔追赶的脚步正在加快,而前者3nm没能如期在2022年实现规模量产,是一个不大不小的变数,这在客观上有利于英特尔的追赶。

融资与商业推广

在先进制程工艺方面追赶是关键,但不是全部,要想在全球晶圆代工市场分得更大蛋糕,还必须在融资、商业推广和客户服务方面有更好的作为。如果基于各自领地,常规发展,那么,台积电的领先优势很难被削弱。然而,变数来了,那就是台积电在美国亚利桑那州建5nm/4nm/3nm晶圆厂,这在客观上为英特尔创造了追赶机会。

首先,台积电在美国投资超过400亿美元建厂,还要从中国台湾向美国输送工程师、技术工人和设备,如果同样的资源用在台湾岛内,从商业角度看,肯定是最划算的,因此,在美国建厂有利于其本土半导体业发展,但对台积电的综合实力是削弱的,最起码也是在减缓其发展节奏。例如,在设备方面,因为美国厂商要价较高,且在美国寻求相关资源方面,台积电肯定比不过英特尔,因此,前者尽可能将设备从中国台湾运往美国。另外,由于难以在美国找到刚毕业的工程人才,要找到愿意配合轮班及上夜班的员工更不容易,新招聘的工程师还需先在中国台湾培训一年至一年半。台积电还要以薪资加倍或其它福利为条件,将台湾岛内工程师送往亚利桑那州新厂,这样,在招兵买马上需要投入更多资金,对此,台积电高层也坦言,在岛内数十年来依赖本地工程人才、东亚等地供应链建立的制造生态系统不易在美国复制。

而英特尔则是本土作战,天时地利人和都占优。

在融资方面,作为美国本土半导体巨头,政府补贴肯定会以英特尔为主,据悉,在美国520亿美元政府补贴和减税额度内,英特尔有望获得120亿美元,而台积电只能得到约20亿美元,不过,这些数字没有得到官方确认,如果是真的话,英特尔在这方面又胜一筹。

在客户方面,虽然在美国建厂更贴近苹果、AMD、英伟达、高通、博通等大客户,但如果同样的投入放在中国台湾,成本和人力资源建设会高效得多,客户还是那些客户,但资源投入更多了,运营成本增加了,发展节奏减缓了。

更重要的是,目前只是开始,今后,台积电大概率需要将更多的晶圆代工资源从中国台湾输送到美国晶圆厂,变数会进一步增加,英特尔有望受益。

不仅在美国,台积电的资源还要分散到日本和德国,据悉,除了原计划在日本建设的28nm制程晶圆厂外,台积电很有可能要将原本计划在台湾岛南部地区新建的6nm/7nm产线,移到日本,这会进一步削弱台积电在岛内的成本控制、供应链、人才等优势。

人才竞争

这里重点说一下人才的竞争,因为对于晶圆厂这种技术和资本高度密集的产业而言,资金和人才是两大核心,而资金在短时间内可以融到,人才在短时间是难以培养出来的,因此,人才的竞争就成为了晶圆厂能否良性发展的关键。

台积电宣布将扩大美国新厂投资,金额达到400亿美元,新厂在2023年的人力资源需求也将翻倍至2000人,由于当地不少知名企业争抢人力,让台积电面临新厂人力调度大考验。

对于台积电亚利桑纳州晶圆厂,在当地一家高科技企业担任工程师超过30年的魏先生表示,他深谙当地企业文化,早就习惯了“慢节奏”的工作状态,对于台积电的加班文化,表现出了排斥的态度。魏先生还谈到,台积电在华人心目中是个了不起的公司,但他的美国公司同事对台积电似乎不太了解,只知道有一家来自中国台湾的企业,大手笔在凤凰城投资,他们似乎没有太大的意愿为台积电工作。

有任职于英特尔的工程师指出,台积电的技术的确很先进,但作为“代工厂”,制造出来的芯片,呈现的是苹果、AMD、高通、英伟达等企业的商标,虽然是台积电生产的,但消费者记住的只是苹果等企业。因此,美国的劳工,不认为替台积电工作是很大的荣誉,在薪资条件没有好到一定程度的情况下,没道理跳槽。

在美国工作多年的职场老鸟不愿意转换跑道,初入职场不久的新人也是如此。魏先生表示,他的儿子,在GoDaddy工作,他曾询问儿子,台积电来了,要不要考虑跳槽?结果得到“NO、NO、NO”的回答。魏先生说,儿子虽然出自台湾地区家庭,但在美国长大,对台湾地区企业没有太多情感。

那么,从中国台湾运往美国的工程师和技术工人是什么情况呢?有两位台积电工程师表示,虽然在这里工作底薪翻倍了,分红却没有增加,但美国物价比台湾地区高3倍,生活还是有些拮据。再有,美籍员工、台湾地区员工考核是分开的,美籍员工比较容易升迁,台湾地区员工只有14天带薪假,美籍员工却有21天,而且,美籍员工可以不加班,但台湾地区员工必须服从加班制度。对此,他们会觉得不平衡,希望公司能一视同仁,让他们觉得没有被亏待。

对于这样的境遇,有台湾地区网友表示,来自台湾地区的员工薪水不如美籍的,却要上夜班,这是把员工带到美国去跳槽的节奏吗?还有人提到,来到美国就申请移民,然后跳槽到英特尔,工资马上涨3倍。

结语

对于在美国建晶圆厂,台积电创始人张忠谋看得很透彻,三年前,他就说在美国建厂综合成本太高,商业上不划算。但在全球第一大经济体国家意志的压力下,他也只能顺从。前几天,在美国新厂首批设备迁入仪式上,张忠谋无奈地表示,全球自由贸易已经死亡。

反观英特尔,其首席执行官Pat Gelsinger显得斗志满满,发誓要重新获得制程工艺技术的领导地位。前些天,该公司副总裁、技术开发主管Ann Kelleher在旧金山举行的新闻发布会上表示:“英特尔正在实现其设定的所有目标,以重新获得半导体制造的领导地位。我们完全走上了正轨”。

虽然台积电依然处于领先地位,但各种变数正在增加,这些都是有利于英特尔的。

还有一点很重要,英特尔、台积电,或是其它厂商在美新建晶圆厂,无论谁输谁赢,美国本土半导体制造业“旱涝保收”。

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