晶片戰爭2.0：「失效」的摩爾定律

5月的上海陽光明媚，歐洲印製電路板(PCB)製造商奧特斯(AT&S)全球CEO葛思邁(AndreasGerstenmayer)的心情卻有些沉重。

葛思邁在每年5月的財報季都會飛到中國，中國是奧特斯最重要的市場之一。

但是由於重慶新工廠啟動後產能未能達到目標，加之半導體封裝載板面臨巨大的價格壓力，奧特斯去年總共虧損了2290萬歐元，相比起上一個財年5600萬歐元的盈利，利潤大幅下滑。

據悉，奧特斯在重慶工廠的投資總額高達4.8億歐元，是該公司迄今為止最大規模的單筆投資。

奧斯特在中國工廠面臨的困境也是摩爾定律增勢減緩的真實寫照。

葛思邁表示：「隨著市場發展放緩和需求降低，半導體封裝載板的價格壓力將持續增長，未來一個財年的業績將繼續受到影響。

」不過他依舊樂觀，隨著技術優勢的逐步顯現，公司將最終一步步走向盈利。

奧特斯在下游晶片封裝市場的舉步維艱折射出整個產業鏈的困境。

事實上，對於整個半導體行業而言，過去的一年都是極具挑戰的一年。

放緩的腳步

英特爾聯合創始人戈登·摩爾在1965年提出「摩爾定律」，預言半導體晶片上集成的電晶體和電阻數量將每年增加一倍。

其核心是，晶片的性能將逐漸提升，成本將會逐漸降低。

不過，在摩爾定律發展的50年來，在物理上生產出更小晶片的挑戰正在逐漸增加。

葛思邁告訴第一財經記者，半導體產業技術的更新換代正在趨緩，尤其是在晶片處理器行業，10納米的處理器進入市場的時間比奧特斯預計的要晚得多，因此相應的載板進入市場銷售的計劃也被推遲了。

「目前市場上14納米的處理器停留的時間比我們想像的要長得多。

根據很多微處理器生產商之前的公告，照理說早就應該更新換代了。

」葛思邁對第一財經記者表示，「一般來說每兩年就會有新一代的CPU推出市場。

但是到現在為止，我們看到這一次升級換代的步伐似乎放緩了很多，比原計劃要晚一年半。

」

確實，作為晶片行業的「老大」，英特爾的10納米晶片的量產卻經歷了幾次「跳票」。

英特爾正在不斷調整製程工藝方面的衡量標準，從而在經濟效益和晶片體積方面適應放緩的摩爾定律的發展節奏。

最初，英特爾的產品更替周期是一年半，後來這一周期延長到2年，而最近的14納米晶片在市場上停留的時間已經接近3年。

相關統計顯示，該公司的製程工藝從45納米變為32納米花了大約27個月，從32納米到22納米用了28個月，從22納米到目前的14納米則用了30個月。

從2014年9月開始，英特爾在製程工藝方面就再無進展。

英特爾方面對第一財經記者透露，新的10納米晶片預計最終會在2017年下半年問世。

業內預計，10納米晶片在市場上的停留時間也將達到3年左右。

儘管比10納米更加先進的，被稱為技術飛躍的7納米晶片預計將會在2019年面世，但英特爾推出7納米晶片可能要等到2020年左右。

摩爾定律失效了嗎?

在英偉達等晶片企業看來，摩爾定律在十年前就開始失效，人工智慧革命已經到來。

CPU電晶體和能量大幅上升導致應用性能只有小幅增長。

最近，其性能每年只增長10%，而過去每年的增幅為50%。

英偉達認為，Dennard(登納德)縮放效應遇到了元件物理的瓶頸。

儘管如此，一直將摩爾定律作為指路明燈的英特爾仍然堅信，其依然能夠生產出更小、更快、更廉價的晶片，在今年上半年英特爾的技術與製造日上，英特爾副總裁StacySmith表示：「摩爾定律未死，至少對於我們來說是這樣的。

」

而事實上，對於英特爾而言，他們的戰略方向也正在逐漸地轉變。

英特爾工藝架構與整合資深研究員MarkBohr表示：「英特爾不想再和三星、台積電玩『數字』遊戲了，以後英特爾要用密度度量法來定義工藝節點。

」

如果採用這種標準來計算，英特爾最近幾年都是以兩倍的速度在提升電晶體密度。

Bohr舉例稱，22納米進化為14納米的時候，電晶體密度提升了2.5倍，14納米進化為10納米時，密度又提升了2.7倍。

「最重要的是，10納米晶片在運算速度和功耗上有了較大進步。

」Bohr表示。

由於近年來未能堅持此前幾十年的慣例，也就是每兩年就把電晶體的尺寸壓縮一次，英特爾已經遭到了投資者和分析師的懲罰。

過去五年中，英特爾的股價僅上升了28%，還不到標普500指數漲幅的一半。

Gartner分析師盛陵海對第一財經記者表示：「英特爾用摩爾定律推動技術發展的同時，實現了在通用處理器上的壟斷。

但現在，其最核心的追隨摩爾定律的生產技術並不適合碎片化的市場，此外對投資領域的體量和利潤要求也很高。

」

公開信息顯示，英特爾此前投資的一些項目並沒有取得很大的效益，先後放棄了應用處理器、平板晶片、手機晶片和數位電視等領域。

整合加速

盛陵海對第一財經記者表示：「由於生產方面的技術進步放緩了，設計和軟體方面的能力就更加重要了，這也加速了行業的整合。

」

盛陵海解釋道，原來由於利潤分配情況還是不錯的，各個產業鏈上的分支可以活得很好，但是現在不斷地整合，原因就是要通過減少競爭對手或者整合產品的協同競爭力來提高利潤。

過去兩年中，晶片行業巨頭的整合動作頻頻。

2015年底，英特爾斥資167億美元收購了可編程晶片廠商Altera，這也是英特爾歷史上最大規模的收購。

去年10月，高通更是以470億美元的高價收購了歐洲的半導體巨頭恩智浦(NXP)。

恩智浦在2015年時則以118億美元價格收購了另一家車載半導體巨頭飛思卡爾(Freescales)。

去年7月，ADI(亞德諾半導體)以148億美元收購LinearTechnology(凌力爾特)。

今年以來，晶片巨頭的收購烽煙再起。

今年3月，英特爾以153億美元收購了以色列信息技術公司Mobileye。

5月26日，高通聯合大唐電信旗下聯芯科技，以及建廣資本和智路資本，成立合資公司瓴盛科技(JLQTechnology)，進軍手機晶片低端市場，從而抗衡有英特爾入股的紫光旗下的展訊和銳迪科。

早在今年2月，建廣資本就已經完成了27.5億美元收購恩智浦標準件業務。

眼下，日本半導體製造商東芝也急於出售半導體業務，作為全球第二大快閃記憶體晶片製造商，多家巨頭虎視眈眈瞄準東芝半導體。

其中不僅有東芝合作方西部數據以及美國晶片製造商、蘋果供應商博通(Broadcom);也有韓國晶片製造商SKHynix(海力士)以及台灣的富士康母公司鴻海。

據彭博社報導，蘋果也有意聯合鴻海收購東芝，此前鴻海稱願意為收購支付3萬億日元，不過西部數據以「違約」為由阻止東芝向第三方出售晶片業務，並提起仲裁。

結果將於今年下半年見分曉。

晶片版圖之爭

經過大規模整合，半導體行業中有能力製造最先進晶片的公司已從10年前的十幾家變為如今屈指可數的幾家。

除了英特爾，目前這份名單上只剩下三星、台積電和2009年從AMD拆分出來的格羅方德。

三星正在與英特爾決鬥，它們都想成為世界上最先進的晶片製造商。

三星率先擁抱10納米技術，英特爾卻因為製造問題延遲。

現在英特爾還在用14納米製程製造晶片。

一份由麥克萊恩提供的最新報告顯示，英特爾20多年來所保持的晶片行業老大的地位將被打破。

受到市場不斷增加的對內存和快閃記憶體需求的提振，三星在2017年一季度的晶片銷量首次超過英特爾。

而且未來由深度學習和機器學習所驅動的行業發展趨勢將進一步催生對智能晶片的需求，英特爾能夠成功轉型變得非常關鍵。

三星的第一代10納米晶片已經應用於今年稍早前發布的GalaxyS8當中，高通的驍龍835晶片也是三星現有的10納米工廠製造的。

三星還在不斷提升10納米晶片的性能。

公司已經在開發第二代10納米晶片，並宣布今年四季度起將會用10納米LPP(low-powerplus)技術生產晶片。

據介紹，最新的10納米LPP晶片採用增強型3D架構，比現有晶片速度快10%，而且能夠節能15%。

雖然三星沒有透露哪些客戶會下單製造新晶片，但高通很可能將繼續成為三星第二代10納米晶片的大客戶。

蘋果和高通的晶片需求占到三星整體出貨量的一半左右。

螳螂捕蟬，黃雀在後。

台灣半導體製造公司台積電也在積極參與到最高端的晶片製造領域。

台積電CEO魏哲家透露，公司正在研發7納米晶片，並且已經開始代工12種產品，2018年啟動量產。

業內預計，台積電生產的10納米晶片或將成為蘋果年內即將發布的最新款iPhone的獨家供應商。

Gartner高級研究分析師DavidChristensen對第一財經記者表示：「快速的4G遷移與更強大的處理器使得晶圓尺寸大於上一代應用處理器，需要代工廠提供更多28納米、16/14納米與10納米的晶圓。

原有的製程工藝將繼續在高集成度顯示驅動晶片與指紋ID晶片以及有源矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示驅動器集成電路(ICs)領域保持強勁增長。

」