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合久必分的半導體

2020-09-01 08:52 億歐網(wǎng)

導讀:這個夏天半導體行業(yè)波瀾再起,了解半導體行業(yè)合久必分的發(fā)展史會是理解業(yè)內(nèi)巨頭愛恨情仇的關鍵。

圖片來自“123RF”

這個夏天,半導體行業(yè)的跌宕故事不斷上演。

7月23日,英特爾宣布將已經(jīng)落后對手一年的7nm制程處理器再向后推遲至少六個月,并在數(shù)日后被爆出,將使用臺積電的7nm優(yōu)化版本6nm制程為英特爾生產(chǎn)部分芯片,并預訂了臺積電明年18萬片6nm產(chǎn)能。

8月5日,高通原本交給三星代工的5nm制程旗艦芯片驍龍875,因開發(fā)進度問題重新投放給臺積電生產(chǎn)。

8月7日,華為宣布在臺積電斷供之后,麒麟9000會是海思最后一款高端手機芯片……

如果說英特爾是半導體行業(yè)這一制造業(yè)王者頭頂?shù)耐豕?,這個夏天,臺積電親手搶下來這頂王冠,并將三星踢出領跑賽道,將華為逼下半導體舞臺。

要理解華為、英特爾和臺積電的愛恨情仇,半導體行業(yè)合久必分的歷史不可不知。

1957年,著名的八叛徒(八人同時從晶體管之父肖克利的企業(yè)逃離)創(chuàng)立了硅谷歷史上最重要的企業(yè)之一——仙童半導體公司。他們設計并制造了世界上第一款商用集成電路,開啟了人類的電子時代。

更重要的是,仙童自由、反叛、創(chuàng)新的精神,隨著其拆分和后續(xù)衍生的幾十家企業(yè)遍布硅谷,成為了硅谷未來幾十年共同的價值認同。其衍生的企業(yè)中也不乏后來的半導體行業(yè)巨頭,比如英特爾。

1971年,英特爾設計并制造了歷史上第一塊CPU芯片Intel-4004,并隨后和微軟形成Wintel聯(lián)盟,推動了全球范圍內(nèi)PC機的廣泛流行,自己也成為了半導體行業(yè)的巨頭。

與此同時,成為行業(yè)標準的還有英特爾所代表的IDM生產(chǎn)模式。

IDM即垂直整合制造(Integrated Device Manufacture),也就是公司業(yè)務囊括芯片的設計、生產(chǎn)、封裝、測試等全流程。這一模式幫助半導體廠商將全部環(huán)節(jié)掌握在了自己手里,從而控制了技術發(fā)展、產(chǎn)品周期、品牌傳播等核心要素。

IDM模式是八十年代世界半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的金科玉律,后晉主流玩家無不以此獲得成功。

1976年,日本成立“VLSI技術研究所”,利用十余年時間建立起晶圓制造、光刻機制造、光罩生產(chǎn)、后端材料等完整產(chǎn)業(yè)鏈,并構建了成熟的半導體生態(tài),培養(yǎng)出信越、TOPPAN、京瓷、東京電子、尼康等一系列世界領先的上下游企業(yè),一度超越美國,成為了世界半導體行業(yè)霸主。

1983年,韓國三大財團三星、金星社和現(xiàn)代,聯(lián)合韓國政府合力投入數(shù)十億美元,助力韓國企業(yè)進入芯片大規(guī)模集成生產(chǎn)時代,孕育了三星、海力士等半導體巨鱷,在90年代進入世界半導體產(chǎn)業(yè)第一梯隊。

然而,模仿英特爾模式的日韓半導體企業(yè)發(fā)家史中卻透露著類似的不易:耗時、費錢。需要集全國科研之力的芯片設計、動輒幾百億投資的產(chǎn)品生產(chǎn)線、還有在摩爾定律催促下不斷升級的制造工藝,無不對以“合”為綱的IDM企業(yè)有著極高的要求。

八十年代中葉,ASIC(專用集成電路)的出現(xiàn)為半導體行業(yè)吹響了“分”的號角。

ASIC大量使用標準化門陣列與標準元件,使得工程師不必了解晶體管線路設計的細節(jié)部分,而可以利用邏輯門對芯片進行抽象化設計,從而催生了僅關注芯片電路設計的無晶圓生產(chǎn)廠商(Fabless)的出現(xiàn)。

與此同時,英國一家叫ARM的小企業(yè)于1985年開發(fā)出了他們首款芯片,并在5年后決定不再生產(chǎn)芯片,而是將自己的芯片架構作為知識產(chǎn)權授權給其他公司使用(Design House),以賺取IP授權。

1987年,從另一家IDM巨頭德州儀器離開的張忠謀成立了臺積電,同樣不生產(chǎn)芯片,相反專注于制造工藝,只為其他芯片設計廠商生產(chǎn)半導體產(chǎn)品(Foundry)。

這三種類型企業(yè)的出現(xiàn)極大地降低了半導體行業(yè)的準入門檻,推動了行業(yè)的活躍度,激發(fā)了創(chuàng)新潛能,使半導體成為了人類信息時代飛速發(fā)展的真正基石。

這個夏天,僅為產(chǎn)業(yè)鏈一環(huán)的臺積電甚至取代了舊王英特爾,成為了半導體行業(yè)發(fā)展的新風向標,而其中奧秘,則會在下一篇文章中細細道來。