科技巨頭們的阿喀琉斯之踵：ASML，和穿皮衣的黃仁勛（下）

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作者 | 不會功夫的熊貓

編輯 | 湯包子

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接上、中篇：

《半導體行業風雲 | 1900億美元市值台積電：一個巨頭的誕生（上）》

《半導體行業風雲 | 1900億美元市值台積電：巨頭的護城河（中）》

一、半導體設備領域真正的王者

從台積電的年報中設備供應商部分里，可以發現一家名為ASML Holding N.V.（簡稱」ASML「）的公司。

ASML為一家總部在荷蘭並在美國上市的公司，其主營業務為製造研發光刻機。

光刻機是晶片生產過程中重要的設備，同時也是決定製程尺寸的關鍵性設備。

資料來自台積電2016年年報

俗話說英雄惜英雄，行業巨頭看得上並值得在年報裡面特意點出來的供應商應該絕對不簡單。

這家ASML公司不僅出現在年報中大書特書，並且在2012年獲得台積電支付2.76億歐元作為ASML研發經費，好比說你的客戶給你一筆大錢讓你去做研發，然後你再把東西造出來賣給客戶，你說這麼好的事情憑什麼？

當然是憑實力和地位啦。

ASML公司目前是市場上唯一能夠生產性能穩定高精度光刻機的公司，晶圓製造商如台積電，三星，英特爾，中芯國際等均為其客戶。

摩爾定律所推動的電晶體尺寸越來越小，要求晶圓製造製程尺寸縮小，對於光刻技術要求異常嚴苛。

EUV光刻機（圖片來自網絡）

二、依靠技術優勢甩開日本競爭對手

光刻機行業原本有三家巨頭，ASML，尼康和佳能。

在193納米光刻技術逐漸成為市場主流後，ASML憑藉193納米技術優勢在市場份額方面開始逐漸領先日本同行。

隨著10納米製程已經被三星和台積電量產採用，下一個製程目標7納米將面臨巨大的物理限制，光刻技術需要更先進的設備，極紫外EUV被寄予厚望作為製程突破7納米的最後希望。

三、被三巨頭欽點研發EUV極紫外光

2012年7月，為了加快下一代EUV光刻技術和450mm晶圓技術研發，ASML宣布開展客戶共同投資計劃，邀請其最大的客戶參與投資和研發。

隨即，三巨頭英特爾，台積電，三星均宣布參與此計劃並分別按照39.91歐元認購ASML已發行股份15%，5%和3%，分別投資25.13億歐元，8.38億歐元和5.03億歐元，共38.54歐元。

放眼全球範圍，邀請客戶參與巨額定增給自己研發費用，研發成功後的產品再賣給客戶賺錢，牛逼到吊炸天地步的可能僅有ASML了。

ASML被全球半導體巨頭欽點，攻克EUV難題進而突破約束先進位程的物理障礙。

其實，作為客戶的三巨頭也沒有任何選擇，在7納米製程面前，全球其它的公司不爭氣屬於」爛泥扶不上牆」，具備這個執行能力的就只剩下ASML一家公司。

精明的三巨頭認購定增，其實他們心裡非常清楚假如EUV被成功攻克了，三巨頭本身和行業其它公司會給予ASML巨量且源源不絕的EUV訂單，ASML的業績肯定是具備確定性的，股價應該也能上漲，這種情況下這個巨額定增反而能賺不少錢。

假如失敗了，這個世界上也沒有人能做出來EUV，那麼摩爾定律就停滯不前，整個半導體行業會受到很大衝擊。

從投資/投機的角度，就像面臨末日般的危機時，不如拿出一些錢來改變一下危局，嘗試扭轉乾坤，贏了則可以突破危局，輸了這個損失對比危機則沒那麼重要了，況且當時行業最大三巨頭都入了局，輸了大家相互有個心理安慰。

對比主流193納米液浸式光刻，隨著光波長變小，光的能量將會被聚光用的透鏡所吸收，使得最終光無法到達晶圓就被吸收殆盡。

在EUV光刻技術中，採用反射鏡而非透鏡進行縮影。

此處簡單講一下EUV光刻的原理。

首先通過光源產生EUV光線（波長約13.5納米），然後光進行匯聚並照射在已經具有電路設計圖案的掩膜上，之後電路圖案將經過多個曲面反射鏡進行多次縮影，其原理類似凹面哈哈鏡有縮小的效果，之後電路圖將被縮小至所要求足夠小的尺寸投影在晶圓上，在後續的工藝中進一步加工成電路。

EUV工作原理圖（圖片來網絡）

最終ASML不負眾望，EUV光刻機終於取得突破。

據傳EUV光刻機售價不菲，每台售價約1億歐元！其價格差不多相當於一架F-35戰鬥機的價格。

ASML展示其7納米工藝樣圖（來自ASML公司2017年第二季度業績演示材料）

2017年4月19日，ASML官方推特帳號顯示最新的EUV系統開始正式交付。

四、ASML與卡爾蔡司戰略合作

ASML採用的曲面反射鏡來自德國卡爾蔡司公司（Carl Zeiss AG）。

蔡司是光學和光電行業國際領先的科技企業，研發並銷售半導體製造設備、測量技術、顯微鏡、醫療技術、眼鏡鏡片、相機和攝影鏡頭、望遠鏡和天文館技術。

在半導體製造設備領域，卡爾蔡司在光刻領域提供了主流193納米光刻光學系統和極紫外13.5納米光學系統。

卡爾蔡司公司介紹（自卡爾蔡司官方網站）

極紫外EUV對於曲面反射鏡的要求可以用變態地完美來形容，若鏡面塗層中出現小缺陷會將光學圖案扭曲並影響電路圖案，最終會導致晶片性能缺陷。

蔡司反射鏡所能容忍的缺陷為皮米數量級（千分之一納米），ASML的總裁Peter Wennink曾經接受採訪表示，如果反射鏡的面積有德國這麼大，最高凸起不能超過一公分。

圖為EUV極紫外光學系統（來自卡爾蔡司官方網站）

2016年11月3日，ASML以10億歐元現金收購卡爾蔡司SMT子公司的24.9%股權，強化雙方在半導體光刻技術方面的合作，發展下一代EUV光刻系統，同時ASML也將在未來6年內投資約2.2億歐元支持Carl Zeiss SMT在光學光刻技術上的研發，以及約5.4億歐元的資本支出和其他相關供應鏈投資。

五、中國半導體市場崛起助推ASML發展

根據ASML公司2017年第二季度宣傳材料，值得留意中國對ASML收入產生較大的貢獻，特別在2017年第一季度，占銷售收入26%，位列第二。

2017年第一季度收入主要來自傳統主流液浸光刻機，同期中國地區購買金額占比較高，推測中國所購買的光刻機主要依然是主流技術光刻機。

2017年第二季度開始交付2台EUV光刻機，其中韓國銷售占比提升至51%，可以推測至少有1台EUV銷售至韓國地區，三星的可能性極大，可見其追趕7納米製程的迫切心情。

資料來自ASML公司2017年第二季度業績演示材料

中國政府大力扶植半導體產業，ASML對於中國市場極為重視並特意在二季度企業宣傳材料中提到中國市場的增長速度，可見17年上半年中國市場銷售額已經高達4億歐元，已經超過2015年全年規模，占2016年全年規模2/3。

在半導體行業資本開支的固有格局中，中國屬於新的增量，中國大型半導體晶圓生產基地建設對於光刻機需求是巨大的而持續的，未來持續設備更新將給ASML帶來巨大商機。

資料來自ASML公司2017年第二季度業績演示材料

六、互惠互利：客戶參與計劃

從2012年至2017年9月27日，ASML股價已經升至162美元（按照1歐元兌換1.17美元計算，股價約138.4歐元）。

假如三巨頭一直持有的話，盈利空間高達246%，三巨頭共計盈利94.80億歐元，按照1台EUV售價1億歐元計算，盈利可以兌換94台EUV設備。

根據新聞資料，目前ASML生產及交工計劃，2017年將交付12部EUV設備，2018年交付20台，按照這個生產交工速度94台EUV夠ASML吃好幾年了。

當然，現實並未如此美好。

根據新聞報導，2015 年台積電即全部出售了ASML 股權，獲利6.95 億美元（股權盈利部分差不多能買6台EUV了）；

2016年三星以6.06 億歐元的價格出售630 萬股ASML 股票，每股約96歐元，僅這一筆出售三星獲利頗豐；

三巨頭中股票投資最好的是英特爾（果然是美國的公司會投資啊），英特爾出售ASML的時間最晚，獲利最豐厚：據媒體報導，英特爾從2016年底開始出售ASML股權，截至2017年9月，英特爾仍持有ASML約7.6%的股份。

從這個意義上而言，ASML即使給EUV定價貴一些，三巨頭也會笑哈哈地接受，因為三巨頭採購EUV的資本開支部分，可以來通過ASML股權投資的盈利部分進行支付，實質上節省了三巨頭的資本開支。

三巨頭分別在美國，台灣，韓國均為重量級上市公司，此舉對其市值提升均有一定幫助。

不禁感嘆，ASML與三巨頭搞得這個定增和客戶共同投資計劃，真是對誰都是一筆穩賺不賠的好買賣，三巨頭在股票投資和產業投資中真是高手，形成這種共贏局面，絕對可以載入史冊了。

七、強大到可怕的護城河

ASML的護城河在哪裡？

ASML所在行業基本上處於類似絕對壟斷的地位：

1、ASML通過對半導體製造下一代製程具有核心重要性的EUV技術掌控將現有競爭對手遠遠拋離，成為獨家供應商。

2、EUV技術研發所需天文數字的研發費用，讓競爭對手望而卻步。

3、下游三巨頭客戶認購ASML股票定增，對其提供研發費用，客戶粘性極強。

4、ASML的光學系統供應商卡爾蔡司公司屬於此領域打遍天下無敵手的極致強者，通過參股卡爾蔡司SMT公司24.9%股權，ASML與其核心供應商形成牢固戰略同盟，潛在競爭對手若要開發EUV技術恐怕無法繞過卡爾蔡司的光學系統，潛在的競爭對手如果需要採購相關的光學系統恐怕都要取得ASML的支持或默許。

八、新篇章：第一個承認摩爾定律失效的人

半導體晶片產業其實是一個非常巨大且重要的行業，本篇內容只是一個引子，未必能夠揭示了整個行業冰山之一角。

這是集人類最先進科技，工業製造及運營管理水平於大成的行業。

本篇中所提到ASML的EUV光刻技術，背後所依賴的是全球最頂級光源和應用光學技術，其它各個技術領域頂尖技術，企業自身的研發實力及技術儲備。

台積電能夠接納全球半導體晶片代工訂單，需要管理眾多不同製程及工藝技術，進行研發最先進的製程工藝，同時還能採用最熱門先進的軟性技術手段（大數據和機器學習）大幅改進生產周期，能夠在巨大營收規模下取得高額的毛利和凈利潤水平，可以成為運營管理的佼佼者。

同時，筆者發現在晶圓製造上下游中，屬於非常細分的領域，最高精尖的企業數目非常稀少，如德國的卡爾蔡司公司，一旦與其形成產業同盟就像圍棋中在核心關鍵位置落子一樣，外人難以撼動。

未來將會提到台積電年報中同樣提到它的矽片供應商，這個領域中前5大供應商（其中較多是上市公司）占據約超過全球90%的市場份額，同樣非常集中。

中國的半導體晶片行業發展速度較快，在政府大力支持下相信未來會迎來大發展。

在晶片設計，晶圓製造，封裝及測試領域，我們有一系列的公司，不少是上市公司（A股，港股或海外其它地方上市），未來希望能夠通過在全球範圍內進行橫向對標，幫助我們更好認識中國這些公司的發展狀況和潛力空間。

關於摩爾定律，不得不再次提到英偉達的創始人黃仁勛，他實在太有個性了，喜歡穿皮衣，像一個搖滾明星一樣的矽谷科技巨頭創始人。

再次致敬這些改變世界的人。

圖片來自網絡

摩爾定律要求18-24個月尺寸縮小一半，現在製程處在10納米階段，對比早期100納米提升至50納米，其性能提升的空間較大。

但在10納米水平再縮減至5納米，其實給硬體帶來的性能提升未必足夠明顯，但是製造工藝改進的成本是驚人的，例如本篇提到三巨頭支持ASML研發7納米的EUV，其耗費已經是天文數字。

未來運算能力提升恐怕從晶片製程尺寸上提升未必是人類最佳的選擇，黃仁勛算是第一個矽谷晶片巨頭管理人員公開講摩爾定律失效的人，他在倡導用GPU提升算力，克服製程方面面臨的物理瓶頸。

圖中所示因物理限制導致算力無法繼續指數增長而GPU可以解決這個問題（圖片來自網絡）

英偉達股價月線圖（2016年至2017年9月28日）

當然一眾全球市值最大的網際網路公司如谷歌，亞馬遜，聯書，騰訊，阿里，百度都在發力人工智慧及雲端業務，對於算力要求很高，於是都成為英偉達的客戶。

因為兩年內股價翻了數倍，英偉達也成為投資人炙手可熱的公司，未來有條件（比如這篇文章後面的打賞達到能讓風雲君心動的時候）也會聊一下英偉達，這家屬於無晶圓廠的晶片設計公司。

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