臺積電超越英特爾的三大秘訣

7月24日，一場遠在美國的法說會，宣告臺積電在高速運算時代的大機會正式到來。這一天，英特爾執(zhí)行長史旺（Bob Swan）透露兩個重要的訊息：「我們7納米的處理器生產(chǎn)時程，會比原先預期的晚6個月。」他接著解釋，為了維持「英特爾產(chǎn)品在市場上的領導地位，將會在自家晶圓廠之外，采用其他晶圓代工廠產(chǎn)能生產(chǎn)先進產(chǎn)品」。法說會后，英特爾27日立即開除從高通挖角來的首席工程師。

27日，這個消息讓臺積電的股價如觸電般狂飆，臺積電股價從每股386元跳上424元，直接漲停鎖死。同一時間，一直追趕英特爾的美國處理器大廠AMD（超微）股價漲幅更為驚人；7月23日，AMD股價為59.5美元，到7月30日，AMD股價站上78.2美元，7天內(nèi)市值暴漲3成。

制程能力超越英特爾5納米，強勁成長推進3納米

為什么會這樣？以營收計算，英特爾依然是全球半導體龍頭。英特爾去年營收高達2兆元臺幣（下同），是臺積電的2倍；獲利約6900億元，比臺積電高出2500億元。英特爾依然是全球處理器之王，去年在終端和資料中心事業(yè)的營業(yè)額，則達1兆8000億元。

然而，英特爾執(zhí)行長這一次的發(fā)言，被投資法人視為臺積電制程能力超越英特爾的明確訊號。英特爾先進制程進度一再出問題，10納米制程原本預計2016年推出，卻到2019年才問世；今年初，英特爾財務長更公開承認，10納米的產(chǎn)能表現(xiàn)不如預期，無法大幅貢獻獲利。

反觀，臺積電先進制程不斷推進。盡管外界不斷質(zhì)疑摩爾定律已到盡頭，新制程愈來愈難做，但在今年7月16日，臺積電總裁魏哲家在法說會上卻明確表示：「今年下半年5納米制程將強勁成長，全年將貢獻8%的業(yè)績。4納米為5納米世代制程技術延伸，預計2022年量產(chǎn)；3納米制程開發(fā)符合進度，將于2022年下半年量產(chǎn)。」

大摩最新報告更指出，從去年底，臺積電推出7納米「強效版」制程后，臺積電在制造能力上已開始超越英特爾，在同樣面積里，能生產(chǎn)出更多電晶體。臺積電的7納米性能相當于英特爾的10納米，但當2022年英特爾7納米量產(chǎn)時，臺積電已進入3納米時代。英國《金融時報》評論：「這標志著英特爾長期領導地位的結束?！?/p>

最直接的證據(jù)是英特爾競爭對手的市占率數(shù)字。過去，AMD市場表現(xiàn)落后英特爾，2018年1月AMD一股只值11美元；但這一年，AMD委托臺積電制造CPU和繪圖芯片后，AMD不斷用效能挑戰(zhàn)英特爾，市占率節(jié)節(jié)高升，市值更在2年內(nèi)翻升8倍！

臺積電和英特爾的市值走勢也是如此。2000年時，PC是高科技世界的中心，當時，英特爾的市值可以買下6家臺積電；但2001年臺積電和ARM（安謀）合作，發(fā)展制造超省電處理器的能力，緊緊抓住手機芯片的制造商機，英特爾在手機芯片市場一直難以發(fā)展?，F(xiàn)在臺積電的制程已足以生產(chǎn)最先進的處理器芯片，跨進最重要的云端、處理器、AI等高性能運算市場，有機會讓臺積電再創(chuàng)高峰。

僅是英特爾，去年靠終端產(chǎn)品和資料中心，就做了1兆8000億元臺幣的生意，毛利率也和臺積電相當；如果英特爾擴大對臺積電釋單，即使只釋出5%，恐怕都是百億元起跳的大訂單。

臺積電原本做的是運算能力較慢的手機芯片，為何能讓最頂尖的兩家處理器公司，都找臺積電制造高效能芯片？其實，背后是臺積電一項長達數(shù)年的秘密布局。

2016年5月，劉德音在臺積電技術論壇上指出，未來臺積電將致力發(fā)展4個新產(chǎn)品平臺，包括行動運算、高效能運算、汽車電子和物聯(lián)網(wǎng)平臺。「這是臺積電看到未來成長最快的市場區(qū)塊。」劉德音明確指出，高效能運算的需求，到2020年就會爆發(fā)。說實話，當時沒人把劉德音的預測當一回事。

4個新產(chǎn)品平臺將發(fā)酵，劉德音靠3項秘密武器沖上顛峰

一位業(yè)界人士觀察，臺積電當時已經(jīng)推算出兩件事：第1，沿著臺積電制程演進的速度推斷，到2019~2020年實力足以進入處理器市場；第2，AI等趨勢出現(xiàn)，高效能運算芯片是高價又有規(guī)模的大市場。

「這幾年，處理器市場百花齊放，」這位業(yè)界人士解釋，過去的處理器是「一顆芯片處理所有事」，但AI出現(xiàn)后，「有專門處理語音的翻譯芯片，專門做人臉辨識的影像識別芯片」。同一時間，高科技公司也都想發(fā)展自己的AI芯片或處理器，谷歌有自己的AI芯片，蘋果今年也宣布推出Apple Silicon，要把蘋果電腦里的英特爾處理器換掉。英偉達更因為發(fā)展AI芯片，4年內(nèi)股價從22美元翻漲到420美元。

中國大陸也想發(fā)展自己的處理器，最有名的當屬華為旗下海思。去年，海思就推出7納米鯤鵬伺服器芯片；如今即使海思被禁，中國還有飛騰信息等公司，持續(xù)投資中國自有的處理器芯片。

鎖定高效能運算市場，劉德音過去幾年培養(yǎng)出3項秘密武器，從省電的手機處理器跨入高效能芯片的大市場。

「臺積電從2012年開始，就培養(yǎng)自己的處理器團隊?！挂晃粯I(yè)界人士觀察，劉德音過去對研發(fā)著力甚深，在他支持下，臺積電培養(yǎng)出全臺灣數(shù)一數(shù)二的設計團隊，「人數(shù)約有2 、3千人，而且這些人流動性不高，許多人一待就是10幾年」。

臺積電有能力設計出世界一流的IC參考設計，但這些設計，都留在自家供客戶選擇使用，不跟客戶競爭。業(yè)界人士觀察：「臺積電做這么多年的晶圓代工，光是電源管理用的IP，就有非常多的選擇?！惯@些設計早已經(jīng)過臺積電內(nèi)部千百次的試煉，只要客戶點頭，馬上就能上線生產(chǎn)?！?a href="http://ttokpm.com/tags/三星/" target="_blank">三星IP不夠多，要什么沒什么，很多都必須外購。」他分析，IP正是臺積電看不見的秘密武器。

關鍵1：獨家IP 拿下AMD訂單的決勝武器之一

業(yè)界人士透露，臺積電拿下AMD訂單的關鍵，就與一個處理器專用的設計有關，「以前AMD的單一核心，與英特爾相比，效能始終無法超越」。過去要設計多核處理器是非常復雜的技術，但臺積電團隊設計出一種全新的設計，「讓芯片上資料交換的速度能達到全世界最快，而且只送不賣！」有了這個設計之后， AMD可以在短時間內(nèi)把處理器核心從4核發(fā)展成8核，甚至64核?！高@個過程里，祥碩的團隊也有貢獻?！顾嘎丁?/p>

從此，AMD改變策略，核心數(shù)愈多，與競爭對手的性價比拉得愈高。同時，由于臺積電能在同樣面積里創(chuàng)造出更大的運算能力，AMD開始猛攻高階市場?！窤MD為了讓臺積電能順利代工，也與臺積電簽下授權協(xié)議?！惯^去臺積電曾為英特爾生產(chǎn)X86手機處理器，但跟AMD的合作，才讓臺積電正式跨入高性能X86架構PC和伺服器處理器市場。

「生產(chǎn)1顆處理器，從設計開始，大約需要一年半時間。」他觀察，從劉德音2016年端出高效運算平臺后，「臺積電派了一組人與AMD一起設計處理器」，2018年，AMD把所有處理器訂單都交給臺積電生產(chǎn)。他研判，這次英特爾CEO宣布委外制造，臺積電團隊應已與英特爾開始合作。

業(yè)界人士觀察，AMD和臺積電合作，今年下半年會端出殺手級的產(chǎn)品，「沒有意外的話，今年下半年AMD會推出第一顆3D封裝IC」。過去，英特爾在伺服器市場的市占率超過95%，但現(xiàn)在已有人預測，未來AMD和英特爾在伺服器市場的市占率，將達到3:7。

這幾年，外界多把焦點放在臺積電微縮制程的發(fā)展上，但是先進封裝才是臺積電另一個重要的武器。以前一片主機板上，處理器要處理資料，必須透過主機板上的線路，到記憶體里拿資料，不管處理器跑得再快，主機板上資料傳輸?shù)乃俣?，最快也只有每秒十G；處理器跑得再快，沒有資料，也只能空轉(zhuǎn)。

關鍵2：先進封裝技術業(yè)界人士：效能提升「會非?？植?！」

但是，臺積電先進封裝技術，能把記憶體和處理器放進同一顆芯片里。臺積電負責先進封裝專家曾在論壇上表示，在同一顆芯片里，記憶體和處理器之間資料交換的速度，傳輸速度可以增加10倍以上。業(yè)界人士觀察，AMD要推出的新處理器，就會把記憶體和處理器包進同一顆芯片，「效能提升會非?？植溃　?/p>

他說，臺積電與弘塑等設備商合作開發(fā)3D封裝用的新材料，在芯片上層再疊一層芯片，中間用特制的納米雙晶銅材料貫穿?！冈龠^3年，臺積電就有能力把PC主機板上的芯片，Type C、HDMI相關的芯片都放進來。」他分析，一旦解決散熱的問題，未來一塊芯片，就能完成現(xiàn)在一臺PC才能做的工作。

另一個值得注意的是，臺積電原本擅長生產(chǎn)的ARM處理器，被認為運算效能無法與英特爾競爭，但這幾年，臺積電和ARM合作后，已經(jīng)可以和英特爾匹敵。

美國媒體觀察，臺積電代工生產(chǎn)的蘋果手機處理器芯片就是采用ARM的技術，「A10就比前一代效能增加4成」，接下來，從A10到A14，每一代效能都穩(wěn)定成長。根據(jù)《MacWorld》的報導，臺積電今年用五納米打造的A14處理器，效能已經(jīng)足以取代部分筆電處理器。

關鍵3：手機處理器具直接挑戰(zhàn)PC處理器能力

「ARM早已稱霸手機，只剩下PC和伺服器的市場還沒吃下來?！箻I(yè)界人士觀察，ARM和臺積電聯(lián)手研發(fā)新技術，臺積電透過微縮制程增加運算能力，ARM透過修改指令集，增加運算效率。今年，日本的富岳電腦就是用ARM芯片，拿下全球超級電腦運算力第一的寶座。

對蘋果來說，iPhone芯片效能達到PC水平后，蘋果就可以用自己設計的處理器取代英特爾處理器，不但成本更便宜，還能用同一套作業(yè)系統(tǒng)和服務，通吃PC和手機，蘋果的營收跟著水漲船高。

這也能解釋，為什么臺積電在劉德音出任董事長之后，不斷加大資本支出，推動新廠建設案，總投資規(guī)模超過1兆元臺幣。因為今年底Apple Silicon訂單將涌進，AMD也會追加訂單，明年到后年還有英特爾的高階訂單需求，這些芯片要的全是最先進的制程，臺積電的投資手筆，反映對接下來的需求相當樂觀。

現(xiàn)在，是臺積電在云端和高效能運算商機爆發(fā)的前夕，投資人要關注臺積電是否真能按照時程推進制造技術，拉開與英特爾的差距；如果一一實現(xiàn)，臺積電將成為全世界處理器制造之王?，F(xiàn)在，外資對臺積電的目標價，幾乎全是4字頭起跳，最高喊到530元；高效能芯片時代，臺積電的未來會很不一樣。
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