5 只百亿巨兽诞生,半导体产业彻底变天

作者:admin| 发表于2020-11-09 10:54 点击数:

吾们被 " 困在原地 ",近 1 年之久。

然而,1 年前吾们或许怎么也不会想到,这栽状态给中国乃至全球大大幼幼企业带来的 " 转型思考 ",会从 1 月时的一幼撮火苗,衍变为一场烧遍所有产业的数字化大火。

" 在疫情下,科技走业其实已经与团体经济脱钩了。稀奇是半导体产业,仍在振兴发展。"

台积电现任董事长刘德音在 2020 年 6 月股东大会表明,这场大火消耗 " 底层燃料 " ——芯片的速度与胃口,也变得史无前例。

3 个月后,台积电第二次上调 2020 年收入预期。这家全球最大半导体制造厂的主要判定,便来自于大多对 5G 移动设备和数据中央高性能计算设备的强劲需求。

但另一面,在中美贸易战与经济衰亡冲击下,片面服务于汽车、工业等传统制造的半导体巨头却在承受着利润急速削减的壮大压力。

于是,在这个极为稀奇的时间节点上,从来只有 " 薄情 ",异国 " 怜悯 " 二字的半导体市场,在 2020 年迎来了它命中注定的大整相符时代。

2020 年,在不到 5 个月的时间里,半导体产业诞生了 5 笔强强联手的并购案(下图),每一家涉及的半导体公司都远近著名,每一笔金额都超过百亿美元,每个相符并后的企业都会变成半导体新巨兽。

截至今年 11 月,全球已经在 2020 年达成了起码总额为 1150 亿美元(7603 亿人民币)的收购营业。不论是单笔最大数额照样总额,都打破了近 20 年来保持的半导体产业并购记录。

不确定现在,抱团取暖

某栽水平上,2020 年巨额营业频现的并购潮更像是 2015~2016 年的一栽一连。

根据 IC Insight 的监测数据,2015 年全球半导体并购金额高达 1033 亿美元,而 2016 年则一连了这一趋势,总营业额超过 985 亿美元,几乎是 2010~2014 年的 5 倍之多(平均年营业额仅有 186 亿美元)。

业妻子士在那时分析,随着全球宏不悦目经济添长减速,半导体走业添长也随之放缓,但研发和资本浓密度却在赓续增补,竞争也日趋强烈,半导体产业的并购将会是大势所趋。

胜科纳米董事长李晓旻曾通知虎嗅,相比国内,海外半导体市场已高度成熟,稀奇是模拟芯片市场,甚至胜负已分。因此,每个细分周围都已经逐渐进入到并购整相符,寡头垄断的阶段。

2020 年模拟芯片市场老二亚诺德与第七名美信的相符并,以及 SK 海力士兼并英特尔存储营业变成仅次于三星的闪存巨头,便有此栽意图。

" 此前有统计,十年前纳斯达克可以找到过百家半导体公司的名字,到现在只剩下四十家旁边。但在上市公司数目缩短的同时,走业的团体营收和市值周围却又大大升迁了。"

另一方面,经过并购补齐短板,用多元化营业以松散企业经营风险,在英伟达和 AMD 的这两笔营业上表现得更为清晰。

上风永远只定格在 AI 添速器上的英伟达,可以经过 ARM,获得全球 80% 以上智能手机和成千上万台家用电器的芯片设计授权。

赛灵思的财务数据(下图)通知吾们,来自航空航天、国防、工业以及测绘部分的订单为其贡献了将近一半的收入,有线与无线设备部分的出售额也占比达 30%。而 AMD 在这些市场上的占领率很矮,甚至根本不存在。

然而,2020 年也展现了更多新变数。

最先,美国用半导体供答链行为武器,试图打乱这个高度全球化分工产业,也给半导体产业的异日走势增补了不确定性。

固然中国半导体综相符实力不强,远落在美国、韩国和日本之后,但中国是世界最大的半导体出售市场,营业的芯片占全球总销量的 50% 以上。

因此,2019 年的 " 华为禁令 " 让包括迈威尔、inphi、美光等华为的美国芯片供答商一连受到抨击,纷纷调矮了季度利润和出售预期。

其次,正是半导体消耗大国的身份,让中国具备了对全球所有大型半导体并购案说 " 不 " 的权力。

2018 年,高通就因中国的 " 拒签 " 屏舍了对恩智浦的收购。换句话说,中国的 " 点头 " 将是 2020 年这五笔巨额并购能否走到末了一步的主要一环。

两国之间在半导体市场的博弈,拉扯着这条链条上的所有公司,异国一家可以作壁上观。因此,为了度过这段极为担心详,但又不知何时才能闭幕的暴雨夜," 抱团取暖 " 实为上策。

都想成为 " 下一个英特尔 "

倘若你只看到了以上的浅层次因为,那么你会错过半导体产业接下来 10 年剧本中最精彩的一章。

1 个月前,在英伟达收购 ARM 的新闻刚被曝光时,一位英伟达工程师向虎嗅传达了 4 个字,来概括这笔收购的技术层缘由:

" 架构创新 "。

在半导体产业超过半个世纪的发展中,吾们每次想让处理器拥有更强的计算能力,基本就一个答案:那增补更多的 " 硅 " 就益了。

但运算的复杂性,芯片那块板子上晶体管排列组织的限制性以及成本早已最先腐蚀这一准则,而这也是摩尔定律消逝的关键因为之一。

一位曾在阿斯麦和半导体原料企业供职的资深行家通知虎嗅,2010 年,英特尔将芯片线宽缩到 20 纳米,就已到达那时光刻设备所能承受的极致。据其泄露,英特尔尝试了包括阿斯麦、尼康等多家顶级企业的光刻机,但照样无法解决题目。

" 现在,你所听到的 14 纳米,7 纳米,已经不再是厉格遵命摩尔定律计算的尺寸。为了一连摩尔定律,包括英特尔,所有企业就必须对芯片做架构上的创新。"

换言之,决定半导体产品创新周期的黄金定律——摩尔定律早已徒负谣言。芯片绝对尺寸不息缩短的速度趋缓,正逼近 " 芯片制造设备的极限 ";而隐约有燎原之势的 IOT(物联网)、人造智能、自动驾驶行使周围,却急需有的放矢的新弹药。

英特尔早已认识到这一点,因此多年前就对本身的芯片架构发首了挑衅。

已经离职的芯片设计先天、英特尔硅工程部分前负责人兼高级副总裁吉姆 · 凯勒(Jim Keller)参与设计了英特尔的 3D 堆叠芯片产品 Lakefield,他极为敬重行使垂直构建的手段来重新设计芯片。

浅易来说,这栽手段可能将分别功能的芯片叠添在一首,经过最底部的那块垂直向上传输数据,让芯片与芯片之间实现高速互联。

图片来自 Hot chips

自然,英特尔在 PC 市场最强劲的对手 AMD 也在尝试同样的事情——他们试图将一组分别功能、分别工艺,甚至是分别品牌的幼芯片(Chiplet)进走 " 混搭 ",糅相符为一个编制。

譬如,AMD 第二代企业级 " 霄龙 " 处理器只有中央行使了台积电的 7 纳米先辈工艺,而其他片面则行使了矮成本的旧工艺,譬如 14 纳米或 20 纳米。由于有些功能,旧工艺足以胜任。

换句话说,一枚芯片全生命周期(原料生产、设计、制造、封装测试)中的原料和封装,将在转折芯片组织上首到愈添关键的作用。因此,赛灵思著名圈内的 2.5D 封装技术,必定会给 AMD 设计更复杂的片上编制(Soc)带来协助。

Xilinx 在 2018 年 10 月推出数据中央产品 Versal ACAP,一个十足柔件可编程的异构计算平台

那么从商业角度来看,一个更实际的题目是,原形有什么有利可图的机会在驱使着巨头们争先恐后地搞芯片架构创新?

吾们可能来先回答这个题目——为何谷歌、微柔、亚马逊以及阿里也一连本身参与和设计芯片,并行使最为先辈的制造和封装工艺?

两个题目的答案都指向一个市场:数据中央。

固然吾们对人造智能商业化的可走性不置可否,但短短 3 年时间,人造智能在各个走业的行使排泄率,已经远超过大多的想象——

幼到今日头条和淘宝的个性化选举,大到特斯拉的辅助驾驶功能和工厂产线的展望性维护 …… 在金融(银走)、零售以及工业等所有产业的数字化转型过程中,都有人造智能算法深藏其中。

因此,从整个行使体量来看,异日 5 年由人造智能算法驱动的半导体购买量将不走幼觑。而算法模型量级和复杂性都在呈爆炸性添长的当下,芯片的架构创新变得势在必走。

与此同时,陪同着幼我娱笑与办公、消耗级硬件和企业的上云化浪潮,运营着超级数据中央的云计算巨头与拥有数据中央的大大幼幼企业,都将成为新式高性能处理器的买家。

那么接下来许多事情就都在预料之中了——英特尔,这个占领数据中央 70% 市场份额的最大赢家必定会遭遇更强烈的围攻。

固然 PC 市场让大多晓畅了英特尔,但 " 数据中央 " 是其仅次于 PC 市场的收入来源,占领总营收超过三分之一。仅 2019 年 Q4 这片面收入就高达 72 亿美元,而 AMD2019 全年的收入才只有 67 亿美元。

针对 2020 年 5 笔巨额并购(第一张图),有半导体行家通知虎嗅,从商业竞争角度来看,英伟达、AMD、迈威尔们都是冲着数据中央市场而来。

刚刚宣布收购 Inphi 的迈威尔一路先就清晰外达了本身的意图:"Inphi 的技术是云数据中央网络的中央,吾们期待借助 Inphi 专有的硅光子原料和 DSP(数字信号处理)技术来拓展数据中央基础设施市场。"

此外,已经成为数据中央细分市场—— AI 添速器最大供答商的英伟达,先是在 2020 年 4 月吞并了可能为成千上万服务器做高效连接的 Mellanox。后来 CEO 黄仁勋又在宣布收购 ARM 时公开向英特尔叫板:

" 吾专门昂扬能荟萃大量资源,将 Arm 变成一个世界级的数据中央 CPU 供答商。"

然而,因芯片架构简洁精炼在移动设备市场备受迎接的 ARM 其实也曾勤苦冲击过数据中央市场,但一向没太有存在感。

一位工程师在 EE journal 上发文外示,英特尔的至强处理器等企业级产品之因此在数据中央的地位一向安如泰山,是由三件事情来捍卫的:

但现在,其中两座高墙正在被叛乱分子们波动并跨越。

最先是今年 6 月,苹果被爆料 " 将在本身的 Mac 电脑里,将一连用 ARM 处理器替代英特尔的 CPU" 的新闻引首了轩然大波,随之而来的是各栽英特尔幼我电脑芯片唱衰论。

那时,人们无视了一个更深层次的变革——这可能标志着英特尔在 X86 时代 40 年总揽地位的终止。

而 X86 的垄断被打破,那么便有可能让其在数据中央的垄断地位被打破。

Linux 之父 Linus torvalds 曾注释过 ARM 服务器一向异国掀开市场的主要因为——开发者期待在云上运走与本身笔记本上相通的代码。由于代码都是在 X86 笔记本上编写的,而不是在手机上。

因此,ARM 笔记本电脑被认为很可能是数据中央市场发生庞大变革的催化剂。由于苹果即便在幼我电脑市场的份额只有 8% ,但这家公司羁縻到的全球柔件开发者比例却却近 30%。

而另一个 " 掌握先辈制造工艺 " 的壁垒,也在今年 9 月随着 " 英特尔 7nm 芯片推迟 " 的新闻被打破(详细新闻可参考吾之前写的这篇文章《英特尔逊位,台积电称王》)。这意味着,行使台积电工艺的 AMD 们也同样可以推出性能不输英特尔的 CPU。

自然,英特尔并非异国在勤苦添固本身的上风。

他们收购了超过三家人造智能芯片公司,2015 年以 167 亿美元收购了赛灵思的主要竞争对手、FPGA 市场老二 Altera,并在数据中央取得了成功。这在某栽水平上,也是 AMD 决定收购 FPGA 年迈赛灵思的主要因为之一。

2019 岁暮,英特尔不光推出了 oneAPI 计划来推动数据中央异构计算的发展,也在为服务器级处理器开发了刚才挑到的 3D 芯片堆叠技术与 AI 添速器技术。

此外,有有趣的是,英特尔固然毅然扔失踪了 Nand 闪存营业,但却悄悄保留了一栽用于数据中央的先辈存储技术 Optane 。

数据中央,图片来自 medium

但很隐微,数据中央从底层芯片、数据量再到服务器组织每天都在发生的奇妙动态转折,终于为权力挑衅者们掀开了封闭几十年的大门。

不论是同样具备壮大技术与资金实力的 Super7(亚马逊、微柔、谷歌、Facebook、阿里、腾讯、百度),还有两年来拔地而首的数十家新式处理器创业公司,谁能具备和限制在异构计算架构上运走行使程序的柔硬件能力,打迂腐技术定式的禁锢,谁就有了推翻的机会。

但是,一位半导体工程师并不认为这是一个赢家通吃、异日照样会被某一家企业垄断的市场。

" 由于运营在数据中央之上的义务专门复杂,数据量也专门壮大,有 GPU 拿手的,有 CPU 拿手的,也有 FPGA(可编程处理器)拿手的,因此扩展数据中央的驱动因素也专门多,并不是只必要一栽芯片架构,而是各栽类型 CPU、GPU、FPGA 以及 AI 添速器构成的异构体系。"

简言之,数据中央的异日赢家,既包括垂类芯片厂商,也包括那些可能声援多栽义务的异构设计者——不光可能将存储数据的内存与 CPU、GPU、FPGA 以及 AI 芯片尽可能近地靠在一首,还能用高带宽把它们都 " 拼接 " 首来,让数据在分别处理元素间高效起伏。

" 再去挑 7 纳米、5 纳米或者是 3 纳米的缩进,对半导体走业来说,已经变得逐渐异国意义了。" 他认为,半导体技术的关键已经最先去芯片互联、存算一体以及封装技术上迁移,任何掌握新技术的公司都可以成为蛋糕的分享者。

" 数据量在扩大,数字转型的企业还在增补,这就意味着数据中央市场的周围还在扩大、异国上限。英特尔可能照样是领导者,但这并意外味着挑衅者们异国本身的一席之地。"

中国企业必要郑重且镇静

在 2020 这轮新的并购大潮中,中国半导体玩家有人隔岸看戏,有人哀不悦目,有人也看到了技术浪潮带来的新机会。

" 他们是否联手,从营业角度,对吾们其实不太有利。" 一位半导体从业者认为," 抱团 " 肯定拥有更大的客户定价权,向美国当局申请出口允诺也有更大的话语权。对中国用户来说,选择面肯定更窄了,议价能力会被进一步减弱。

" 自然,巨头允诺核准后,短期内有些国内企业可能会拿到本身想要的芯片,这可能是唯一的益处。"

还有半导体人也有相通的吐槽:" 以前像工业级的 VR(一栽电源管理芯片)与 VRM 芯片可以从三家采购,倘若亚诺德与美信相符并,那么现在可能就只有两家。"

此外,倪光南院士也曾在 9 月的一次演讲中指出,ARM 的芯片架构在一些产业具有垄断性,倘若被美国公司控股,那么会对中国产生不幸。" 吾坚信吾们商务部可能会否了这个并购," 他强调。

但是从技术角度,吾们也不该该放过平等创新的机会。

在英伟达宣布收购 ARM,AMD 宣布要收购赛灵思后,有不少中国企业级芯片工程师很激动," 看,异构说了两年多了,现在愈发确定,都是为了芯片的异构设计!"

" 你可以从赛灵思以前 1 年每季度的收入展看中看出来,他们最先瞄准人造智能等倾向添大投入,同时,数据中央的收入也在逐渐增补。"

一位数据中央芯片架构师通知虎嗅,赛灵思的 FPGA 芯片是他们做产品验证必不走少的产品,由于架构调整具备变通性。现在这栽芯片固然相比 CPU 和 GPU 更添腾贵,但在通信设备上很关键,华为等企业就会大批量购入赛灵思的芯片。

" 中国有不少芯片公司与云计算巨头也在数据中央的异构计算设计上做赓续大周围投入。固然基本功差距较大,但行家都看到了这栽趋势。"

但实际上,中国企业谁人不论如何都不及错过这一轮新技术列车、搞自立研发的理由,每幼我都很晓畅。

" 吾们再也回不去了。" 一位半导体产业人士感叹,中美日韩的扼喉之战,巨头抱团垄断,全球的数字化转型浪潮 …… 都在一遍又一遍挑醒中国半导体产业只剩下 " 独立更生 " 这一条路:

" 这就像一幼我猛然给了你一刀。即便伤益了,但疤会一向存在,而且会在异日每一个雨夜隐约作痛,挑醒你不及遗忘从 2018 年之后两年来中国经历的总共。"

尾声:

这样来看,遵命半导体产业兴衰的 8 年一个 " 轮回 ",2020 年,只是半导体市场最高光时刻的最先。

也就是说,全球绝大无数半导体企业都会在接下来的 5 年里参与围绕数据中央发首的一系列丛林搏斗,会在一个技术不遵命摩尔定律来疯狂更迭的环境中造出产品,或被产品打败。

毫无疑问,这个周围异国弱者。

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