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全球半导体格局风雨欲来

1968年7月16日,仙童半导体两位共同创办人罗伯特·诺宜斯、高登·摩尔请辞,并以集成电路之名共同创办英特尔公司。随后,英特尔一直处于全球半导体的领军者地位,但在2020年这个“黑天鹅”事件漫天飞舞的年份,半导体行业暗流涌动。

1968年7月16日,仙童半导体两位共同创办人罗伯特·诺宜斯、高登·摩尔请辞,并以集成电路之名共同创办英特尔公司。随后,英特尔一直处于全球半导体的领军者地位,但在2020年这个“黑天鹅”事件漫天飞舞的年份,半导体行业暗流涌动。

7月24日,英特尔宣布7纳米制程延迟,或将委托第三方代工厂。消息一出,英特尔股价次日重挫16.2%,被传为其代工方的台积电股价大涨。台积电已于7月16日以3063亿美元的市值荣登全球半导体企业榜首,消息一出,其市值继续暴涨420亿美元。而英特尔竞争对手AMD股价涨幅亦达16.5%。

全球半导体格局要变天了吗?

垂直整合趋向垂直分工,美中是最大供需市场

半导体行业隶属电子信息产业,属于硬件产业,是以半导体为基础而发展起来的一个产业。过去70年,作为资金与技术高度密集行业,半导体行业最大的发展趋势是产业链垂直分工模式日趋成熟,产业链更加细化。

20世纪60年代,英特尔和三星等半导体企业都是IDM运营模式(垂直整合),这种模式涵盖设计、制造、封测等整个芯片生产流程,具有规模大、技术全、积累深的三大特点。

当时代变革,技术升级要求不断加快、产业生产效率不断提升,半导体产业趋势在上世纪80年代开始出现大变革,逐渐向设计、制造、封装、测试分离的垂直分工模式发展:一是将相对轻资产的设计和重资产的制造及封测分离,有利于各个环节集中研发投入,加速技术升级变革,给新玩家一个进入行业的切入点,例如技术水平较低的封装检测、设计突出的Fabless(单设计)模式等;二是随着技术升级的成本越来越高以及对集成电路(IC)产业生产效率的要求提升,垂直分工模式大大提升了整个产业的运作效率。

纵观前十大半导体企业变化,行业发展趋势一览无余。上世纪90年代,全球半导体公司大多是日本公司,前十大企业中占据50%,全是IDM公司;2016年,前十大半导体企业中出现了高通、博通等设计公司,表明晶圆代工+设计公司的发展模式在数字逻辑集成电路领域中取得了巨大成功。受益于数据中心服务器带来的火爆内存芯片需求,三星电子在2017年和2018年一度超越了英特尔,保持了全球半导体销售冠军。

从国家视角看,美国半导体企业占据了全球份额的半壁江山,中国是全球和美国最大的半导体需求市场。在“高利润+高研发投入”商业模式的推动下,2019年美国在全球半导体行业的市场份额高达47%,并在EDA软件、IP、半导体设备、芯片等产业链环节均处于领先地位。根据美国半导体行业协会(SIA)和世界半导体贸易统计协会(WSTS)数据,2019年中国占全球半导体销售额的35%,而美国半导体公司在中国的市场占有率达到48%,2019年高通、Microchip、镁光、Qorvo等美国半导体大厂在华收入占比均超过50%,中国市场的半导体需求是美国半导体公司收入的重要来源。

英特尔仍处龙头,但危机四伏

从营收和净利润情况看,英特尔在半导体企业中还是处于强势龙头地位,2019年营收高达720亿美元,净利润为210亿美元,超越此前蝉联榜首的三星电子,重返世界之巅。短期来看,英特尔一方面凭借长期的技术积累,采用Tick-Tock策略,在中央处理器(CPU)领域形成了霸主垄断地位;另一方面通过超高的毛利和净利水平,多次并购FPGA、AI等企业多元化产品布局,短期内AMD和英伟达等追赶者很难从总量层面超越。

不过,英特尔虽仍处龙头地位,但面临的挑战日趋加大。究其原因,主要有两方面:

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其一,主营个人电脑业务的英特尔对智能手机发展趋势出现战略判断失误。智能手机是近十年及未来十年移动互联时代最重要的终端之一,也是继计算机之后含硅量最高的产品之一。英特尔显然没有坚定地提前于时代做战略调整。2010年前后,智能手机在全球范围内加速普及,受到智能手机的冲击,2012年之后英特尔的桌面CPU出货量也开始不断下滑,营收增速明显降低。

其二,英特尔始终坚持IDM模式,不愿意顺应时代变化做代工生意。数十年来,微软Windows和英特尔CPU的强强联合在X86架构PC时代取得了巨大成功,英特尔的IDM模式利润率比AMD的Fabless模式和台积电的Foundry(单制造)模式高得多,因此英特尔不愿改变高利润率的收入模式。

与此同时,作为微处理器赛道英特尔的传统追赶者,AMD于2016年在CPU技术方面持续发力,抢夺英特尔市场份额,并将晶圆代工外包。在新任CEO苏姿丰的带领下,AMD首度推出RyzenCPU系列,与英特尔CoreCPU开始正面竞争。2018年,AMD7纳米制程处理器研制成功,销量大幅提升,市场占有率也逐年提高。同年AMD将7纳米晶圆交由台积电独家代工。根据数据调研公司MercuryResearch的数据,AMD的PCCPU市场占有率在2019财年第四季度达到18.3%。

这一趋势体现在市场份额和资本市场上。AMD的全球份额在2016年时已不足10%,尤其是在更强调性能的服务器市场,英特尔巅峰时全球市场占有率高达99%,AMD不足1%。而在资本市场上,AMD股价从2006年开始下跌,到2015年9月时触及不到1.6美元的低点。2020年7月28日,AMD发布的2020年第二季度财报显示,AMD营收为19.32亿美元,比去年同期增长26%,比上一季度增长8%;净利润为1.57亿美元,比去年同期增长349%。AMD的股价已经从2015年7月最底部的约1.6美元,上涨到2020年7月28日的74.6美元,增长40多倍。

人工智能热潮下,新晋挑战者英伟达也来势汹汹。英伟达是近年来在英特尔主导的服务器芯片市场上唯一取得快速增长的公司,虽然目前英特尔数据中心业务年营收超过200亿美元,但英伟达把握住了大数据时代对于视频数据处理的需求爆发,尤其是消费端短视频的大量普及,让图形处理器(GPU)在数据中心的地位日益上升,或将成为英特尔的有力竞争者。2020年7月8日,英伟达股价收于408.64美元,总市值达到2513.14亿美元,首次超越英特尔。

短视和贪婪,让英特尔继续沉溺于高利润率无法自拔,错过了智能手机发展的红利期。虽然后知后觉的英特尔2013年开始“大船转向”,任命布莱恩·克尔扎尼奇来扭转逆势,一方面推动凌动(Atom)SOC来占领智能手机和平板电脑市场;另一方面利用垄断地位不断提高CPU单价,以维持营收增长和高利润率,但生于忧患,死于安乐,高科技行业需要永无止境地推进技术进步,一旦创新精神有所懈怠,诺基亚式的大溃败将在所难免。

晶圆代工:台积电市值登顶全球,支撑行业变革

作为全球最大晶圆代工厂和苹果公司主要供应商,台积电在全球芯片代工市场上占据了一半的份额,是行业领头羊,三星以20%的市场份额排名第二。

由于良率更高、生产周期更稳定,台积电几乎独享了7纳米制程领域的所有订单,且定价权极高。在此背景下,2020年第二季度台积电净利润暴涨81%,创下六年来最大利润纪录,同时二季度占全球代工市场份额的51.9%。7纳米和16纳米工艺依然是台积电营收的主要来源,其中7纳米工艺占台积电该季度晶圆销售额的36%,其先进的3纳米工艺制程也将于2021年下半年风险量产,2022年下半年量产,3纳米相比5纳米工艺将带来70的密度提升,20%~25%的功率提升。

英特尔宣布7纳米制程工艺将延后6个月,从而导致英特尔未来几款图形芯片和计算机处理芯片无法及时上市。英特尔的7纳米进展不顺利将增强台积电在晶圆制造领域的领先能力。除此之外,英特尔CEO称英特尔可能会在未来外包自己的芯片制造业务,而台积电作为晶圆代工领域的龙头有望拿下来自英特尔的订单,可能会使台积电在未来的资本支出继续扩大。作为半导体产业链的风向标,台积电的扩产会将自身景气传导给下游半导体封测市场,从而进一步刺激半导体封装设备的需求。

在此背景下,台积电股价已从3月的年内低位拉升逾70%,7月16日台积电以总市值3063亿美元荣登全球半导体企业榜首,三星其次,英伟达、英特尔、博通分列第三至第五位。

总之,半导体市场就像瞬息万变的战场,巨头的战略失误可能会引发局势的颠覆。竞争优势在制造工艺的英特尔,却在技术方向选择和执行力上连续犯错,而台积电的快速发展,成为了可以支撑AMD和英伟达反超英特尔的支点。一方面,AMD和英伟达可以发挥Fabless模式优势,继续加强和台积电的深度绑定和合作,利用最先进的工艺和Fanout等先进封装技术,加快提升产品性价比;另一方面,两者针对细分领域与英特尔在通用计算领域实现差异化竞争。AMD和英伟达已经有针对性地加强对机器学习、加密货币挖掘、智能汽车等专用芯片的布局,以期在未来新的赛道能向英特尔发起挑战。全球半导体行业的剧变正在孕育之中。

(作者系经济学博士,供职于工行)

文章作者

    宋玮

黄家月

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作者: Little

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