明輝
2024年2月21日,英特爾在加州舉行首屆IFS Direct Connect 2024 活動,并宣布打造專門為AI時代而設(shè)的系統(tǒng)級晶圓代工業(yè)務(wù)。市場開始預(yù)期英特爾會借助系統(tǒng)級代工業(yè)務(wù)享受到AI 時代的紅利,助力AI公司芯片自研,并實現(xiàn)對臺積電的先進(jìn)制程趕超。
然而,筆者對此并沒有這般樂觀。如果回顧臺積電歷史上對英特爾的趕超,我們會發(fā)現(xiàn)市場可能不僅高估了英特爾的創(chuàng)新能力,也低估了臺積電的組合護(hù)城河優(yōu)勢。
最新財報顯示,英特爾2023財年實現(xiàn)總營收542億美元,同比減少14%。非GAAP凈利潤達(dá)到44億美元,同比下降41.8%;毛利率達(dá)到43.6%,同比下降3.7pts。GAAP凈利潤達(dá)到17億美元,同比下降79%;毛利率達(dá)到40%,同比下降2.6pts。
2023財年第四季度,英特爾實現(xiàn)總營收154億美元,同比增長10%。非GAAP凈利潤達(dá)到23億美元,同比增長263%;毛利率實現(xiàn)48.8%,同比增長5pts。GAAP凈利潤達(dá)到27億美元,與2022財年相比實現(xiàn)扭虧為盈;毛利率達(dá)到45.7%,同比增長6.5pts。
細(xì)分業(yè)務(wù)方面,英特爾主要分為五大業(yè)務(wù)集團(tuán),分別為CCG業(yè)務(wù)(Client Compuing Group,客戶端計算業(yè)務(wù)):主要是為終端用戶設(shè)計的產(chǎn)品,包括為筆記本電腦、臺式機、平板電腦等設(shè)計的CPU及GPU等,該業(yè)務(wù)2023財年第四季度實現(xiàn)營收88億美元,同比增長33%,超過市場預(yù)期的84億美元;DCAI業(yè)務(wù)(Data Center and AI,數(shù)據(jù)中心及人工智能業(yè)務(wù)):專注于提供為數(shù)據(jù)中心和超大規(guī)模解決方案提供CPU、加速卡等,F(xiàn)PGA產(chǎn)品營收也計入該業(yè)務(wù);NEX業(yè)務(wù)(Network and Edge,網(wǎng)絡(luò)及邊緣業(yè)務(wù)):為包括云網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)、邊緣軟件和平臺市場細(xì)分領(lǐng)域設(shè)計可編程平臺和高性能連接和計算解決方案;Mobileye自動駕駛業(yè)務(wù):專注于開發(fā)和部署先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)和自動駕駛技術(shù)與解決方案;IFS業(yè)務(wù)(Intel Foundry Services,英特爾代加工業(yè)務(wù)):提供區(qū)別化的全棧解決方案,包括晶圓制造、封裝、芯片標(biāo)準(zhǔn)和軟件等。其中,CCG業(yè)務(wù)、DCAI業(yè)務(wù)以及NEX業(yè)務(wù)為英特爾的核心業(yè)務(wù)以及主要營收來源。
雖然公司2023財年第四季度業(yè)績超預(yù)期,主要是受益于客戶端PC業(yè)務(wù)回暖。公司指引稱2024財年第一季度營收在122億-132億美元、EPS 0.13美元、經(jīng)調(diào)整毛利率44.5%,均不及彭博一致預(yù)期。主要原因是公司寄予厚望的新增長點均不及預(yù)期,Mobileye和FPGA業(yè)務(wù)均在拖累。
值得一提的是,2023財年第四季度英特爾晶圓代工服務(wù)(IFS)營收2.91億美元,同比增長63%,低于彭博一致預(yù)期。Intel 3已成為公司向IFS客戶提供的第一個先進(jìn)節(jié)點,正處產(chǎn)能爬坡期。業(yè)界首套High-NA EUV光刻機已在俄勒岡州開始安裝。此外,位于新墨西哥州3D封裝廠Fab 9近期開業(yè),著力于先進(jìn)封裝技術(shù),如3D Foveros。客戶拓展方面,英特爾和聯(lián)電合作開發(fā)12納米工藝平臺,以滿足移動、通信基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)等高增長市場需求;18A制程也已斬獲第四家客戶訂單,該客戶主要從事高性能計算,封裝業(yè)務(wù)也贏得另外三家客戶。
盡管代工業(yè)務(wù)小有突破,然而對比臺積電就會發(fā)現(xiàn)兩者的差距之大:臺積電2023年底賬上凈現(xiàn)金有230億美元,而英特爾賬上凈現(xiàn)金為-243億美元,而兩家在先進(jìn)制程上的資本開支每年已經(jīng)達(dá)到200億-300億美元。雖然英特爾率先拿到了最先進(jìn)的光刻機,但臺積電的資金實力更有后勁。當(dāng)然,在半導(dǎo)體行業(yè),有資金實力只是基礎(chǔ),更重要的是技術(shù)的積累。
當(dāng)芯片制程工藝來到28納米以下時,2D晶體管效能已逼近極限,業(yè)界開始引入3D晶體管技術(shù)。
2001年,臺積電的張忠謀邀請胡正明來到臺積電擔(dān)任CTO。即便在互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅的三年中,臺積電也依然在不計成本加速消化FinFET工藝,不斷嘗試量產(chǎn)。
然而,十年后的2011年,英特爾率先宣布已經(jīng)驗證3D晶體管的商業(yè)化,推出業(yè)界首個22納米微處理器。2012年,英特爾又率先量產(chǎn)22納米FinFET工藝芯片,保持了業(yè)界領(lǐng)先優(yōu)勢,并與兩家做FPGA芯片設(shè)計的公司簽署了晶圓代工合同。2013年2月,英特爾宣布為FPGA行業(yè)排名第二的阿爾特拉代工芯片,頓時業(yè)界嘩然:作為半導(dǎo)體行業(yè)霸主、IDM廠最堅固的堡壘、多年瞧不上晶圓代工業(yè)務(wù)的英特爾,竟然對開放芯片代工合同業(yè)務(wù)開始感興趣,想要成為開放式的晶圓代工廠,力求行業(yè)每家公司都能使用英特爾的制造技術(shù)。率先掌握3D晶體管工藝讓英特爾獲得了切入高端晶圓代工的機會,就像當(dāng)年IBM用率先掌握的0.18微米銅工藝技術(shù)搶占高端市場一樣。
對于失去阿爾特拉這樣的大客戶,張忠謀一邊表示“非常遺憾”,一邊表示英特爾涉足晶圓代工是“把腳伸到池子里試試水溫……相信英特爾很快會發(fā)現(xiàn),水是很冰冷的”。之所以這樣說,是因為英特爾習(xí)慣了當(dāng)老大,從來都是別人服務(wù)它,它難以放低姿態(tài)去適應(yīng)自己的全新定位。作為一家IDM廠,英特爾自有產(chǎn)能一定優(yōu)先滿足自己的電腦CPU,因此,它做代工服務(wù)時必定不會高效服務(wù)外部客戶。更重要的是,臺積電的大客戶多數(shù)是英特爾的競爭對手,他們不可能將訂單交給英特爾生產(chǎn),英特爾的訂單只能來自微軟、谷歌、亞馬遜和思科等系統(tǒng)企業(yè),訂單品種多、數(shù)量少,業(yè)務(wù)做起來很麻煩。
高通董事長的評價是:英特爾的業(yè)務(wù)模式是大批量生產(chǎn)單一芯片,而臺積電在生產(chǎn)芯片方面采用不同的模式,非常靈活,能同時制造多款不同產(chǎn)品,生產(chǎn)過程由軟件控制。此前,英特爾就已經(jīng)錯失了喬布斯真誠遞來的手機處理器芯片訂單,而且他們沒有料到,iPhone的實際銷量比任何人想象的都高出100倍,英特爾本以為這筆訂單無利可圖,這才給了三星電子的機會。當(dāng)時晶圓代工的全球市場規(guī)模僅有100多億美元,這么小的規(guī)模當(dāng)然不會被年營收300億美元的英特爾放在眼里,一個新業(yè)務(wù)往往一開始的量并不大并且利潤微薄,拒絕蘋果訂單是“理所當(dāng)然”。
壟斷電腦CPU的英特爾擁有60%以上的毛利率,可以容忍較低的生產(chǎn)良率,并且能率先采用新技術(shù)生產(chǎn)。而臺積電的毛利率50%左右,必須在達(dá)到較高的良率之后才能為客戶量產(chǎn)。近年來,半導(dǎo)體行業(yè)兩次根本性創(chuàng)新(2007年的HKMG技術(shù)和2011年的FinFET技術(shù))都源于英特爾率先取得技術(shù)突破,臺積電則用3-4年才跟上,英特爾一向是臺積電追隨的標(biāo)桿企業(yè)。但是,相比于只擅長造電腦CPU的英特爾,臺積電的多客戶、多領(lǐng)域使其擁有更大的學(xué)習(xí)曲線優(yōu)勢,在先進(jìn)工藝上慢慢追上了英特爾。
過去,英特爾的工藝經(jīng)常領(lǐng)先臺積電1-2代,但從45納米開始,臺積電開始搶先半步,幾乎比英特爾快半個節(jié)點。若按同樣的路線演進(jìn),臺積電做的別人也能做,那就占不到市場優(yōu)勢;若搶在前面,就有了優(yōu)勢。由于全球排名前20的IDM和芯片設(shè)計企業(yè)都與臺積電有合作,他們都在按臺積電的工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行芯片設(shè)計,這就讓臺積電的工藝路徑成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),迫使其他晶圓代工廠在工藝標(biāo)準(zhǔn)上向臺積電靠攏。
到了3D晶體管時代,比臺積電提前3年量產(chǎn)的英特爾,本可以再次從容拿下蘋果的訂單,連阿爾特拉這樣與臺積電合作超過20年的老客戶,都能被英特爾搶走,誰都認(rèn)為蘋果A+處理器訂單落入英特爾手中是早晚的事。然而,令人難以置信的是,英特爾打算利用3D晶體管的巨大領(lǐng)先優(yōu)勢復(fù)制自己在CPU上的成功經(jīng)驗,繼續(xù)走IDM道路,力推自己主導(dǎo)的CISC路線的X86架構(gòu),進(jìn)而壟斷智能手機和平板電腦市場,通吃移動領(lǐng)域CPU的所有利潤。為了讓自己擅長的X86架構(gòu)成為移動領(lǐng)域的主流技術(shù)路線,英特爾不惜血本對合作伙伴進(jìn)行大量補貼,2013年和2014年在移動領(lǐng)域虧損73億美元。然而,如此代價,獲得的市場份額也僅有1%,因為相比ARM架構(gòu),能耗的硬傷無法解決。
就像許多歷史上輝煌的公司一樣,過去的成功經(jīng)驗往往成為新業(yè)務(wù)拓展的障礙。英特爾從反面完美詮釋了這句話。英特爾在移動領(lǐng)域CPU市場上屢戰(zhàn)屢敗,不僅一無所獲,還給了臺積電和三星追趕的時間。可見,只是技術(shù)領(lǐng)先,若沒有生態(tài)支持,或轉(zhuǎn)變商業(yè)模式和管理思維,同樣不會勝出,PC時代的蘋果與微軟系統(tǒng)之爭也曾證明過這點。
2019年10月,隨著蘋果iPhone11的熱賣,臺積電市值也突破2500億美元,再次超過英特爾。美國《金融時報》評論:這標(biāo)志著英特爾長期領(lǐng)導(dǎo)地位的結(jié)束。
英特爾的技術(shù)目標(biāo)訂的很超前,并且半導(dǎo)體業(yè)界在評價三星電子時也會用到“技術(shù)激進(jìn)”“技術(shù)冒險”等字眼。但臺積電從沒有得到這樣的評價,在芯片制造工藝向前演進(jìn)的歷程中,行業(yè)曾經(jīng)有多次重大技術(shù)路線決策,臺積電每一次都走對了風(fēng)向,擁有無懈可擊的常勝紀(jì)錄,這不能簡單歸結(jié)為運氣好。胡正明認(rèn)為,大型專業(yè)晶圓代工,有幾百個客戶,應(yīng)鼓勵代工廠取得更小的技術(shù)進(jìn)步,因為總有一個客戶會感興趣。這些客戶的產(chǎn)品周期并不同步,幾乎任何時候,只要臺積電擁有一項新技術(shù),就有一些客戶愿意采納、付費。當(dāng)你取得更大的技術(shù)進(jìn)步時,比取得更多的小進(jìn)步反倒更有可能滑倒。
半導(dǎo)體制造的成功在很大程度上依賴于規(guī)模,更多的銷量意味著有更多完善工藝流程的機會,而完善的工藝流程有助于晶圓代工廠進(jìn)入下一個工藝節(jié)點。因為客戶數(shù)量眾多,臺積電擁有更多的試錯機會,更容易應(yīng)用新技術(shù),然后將一個個微小的改善積累成巨大的進(jìn)步。這是專業(yè)晶圓代工廠相對于IDM廠的一大競爭優(yōu)勢。胡正明最后指出,如果不涉足代工業(yè)務(wù),英特爾就無法保持技術(shù)領(lǐng)先。推動摩爾定律前進(jìn)的不再是英特爾,而是臺積電。
2020年,當(dāng)英特爾將部分6納米GPU和5納米處理器訂單秘密尋求臺積電測試的時候,相當(dāng)于事實上確認(rèn)了英特爾在先進(jìn)工藝競爭上的落后地位。臺積電股價連續(xù)大漲,2020年7月28日,臺積電市值突破12萬億新臺幣,美股達(dá)到4317億美元。對應(yīng)的是英特爾市值下跌,僅有2200億美元,差不多只有臺積電的一半。如今,臺積電市值超過7000億美元,而英特爾不到2000億美元。
3納米工藝鏖戰(zhàn)正酣,2納米工藝已狼煙滾滾。2021年5月,IBM宣布推出世界上首個2納米制造技術(shù)。IBM預(yù)期2納米工藝最早的生產(chǎn)時間是2024年底和2025年初,此后過渡到量產(chǎn),逐步爬坡。
IBM的2納米技術(shù)是由其奧爾巴尼研究中心與三星電子、英特爾聯(lián)合研發(fā)出來,采用GAA架構(gòu)。基于此,英特爾才敢宣稱將于2024年量產(chǎn)20A埃工藝(相當(dāng)于臺積電的2納米工藝)。
就像許多歷史上輝煌的公司一樣,過去的成功經(jīng)驗往往成為新業(yè)務(wù)拓展的障礙。英特爾從反面完美詮釋了這句話。
但是消息宣布之后,臺積電的股價不跌反漲。沒人相信這會動搖臺積電的制造優(yōu)勢,2納米工藝新技術(shù)不僅需要設(shè)計工具、搭配以知識產(chǎn)權(quán)為核心的生態(tài)系統(tǒng),還需要檢驗量產(chǎn)成品率、生產(chǎn)成本及客戶接受程度。臺積電已經(jīng)縱橫全球?qū)I(yè)晶圓代工市場30多年,擁有多元化且穩(wěn)定的客戶群,外加相當(dāng)成熟的供應(yīng)鏈體系。這些優(yōu)勢令臺積電在快速提升成品率、降低生產(chǎn)成本和縮短新工藝研發(fā)周期等方面的能力無人可比。臺積電早在2019年就開始研發(fā)2納米工藝,2021年在GAA架構(gòu)上也取得了重大突破,預(yù)計將在2025年實現(xiàn)2納米工藝的量產(chǎn)。
并且臺積電已經(jīng)宣布在1納米以下工藝研發(fā)上取得突破。1納米已經(jīng)逼近硅的物理極限,半導(dǎo)體界一直在尋找可解決高電阻、低電流問題的二維材料來替代硅,尋找更好解決漏電、發(fā)熱等問題的介電質(zhì)材料來替代銅。這些還需要ASML的支持,其數(shù)值孔徑0.55的光刻機將在2025-2026年得到大規(guī)模應(yīng)用。ASML全球副總裁和研發(fā)總監(jiān)嚴(yán)濤南預(yù)計,到2030年左右將會有集成3000億個晶體管的芯片出現(xiàn)。芯片設(shè)備中僅次于光刻機的是刻蝕機,中微半導(dǎo)體董事長尹志堯表示,當(dāng)?shù)入x子刻蝕機可以達(dá)到1-2個原子級別的精確度時,實現(xiàn)1納米工藝沒有問題。
美國金融研究InvestorPlace認(rèn)為:毫不夸張的說,臺積電是世界上最重要的公司——它在制造上的優(yōu)勢,造就了這樣的地位。
因此,即便英特爾在最新的先進(jìn)制程中領(lǐng)先,也可能只是暫時的,從長期來看,臺積電會憑借更深的學(xué)習(xí)曲線、工藝制造的累積優(yōu)勢以及廣泛的客戶合作厚積薄發(fā),最終將會實現(xiàn)再次領(lǐng)先。
(作者為資深從業(yè)人士。本文不構(gòu)成投資建議,據(jù)此投資風(fēng)險自負(fù))