芯片業(yè)一直是悶聲大錢的行業(yè);蛘哒f,他們根本不屑于跑到電視上做廣告,好的芯片商就好像一座隱秘的金礦,誰能率先挖掘到,誰就能率先獲益;另一種比較直接的說法是,如果臺積電、三星愿意向你供貨,一定是看得起你,就不要指望他們會(huì)把你當(dāng)作上帝來對待了。自從特朗普制裁華為開始,芯片業(yè)的面紗開始慢慢被揭開,人們漸漸理解芯片產(chǎn)業(yè)鏈的架構(gòu);加之,今年又出現(xiàn)全球范圍的缺芯潮,更讓芯片成為家長理短式的談資,大家在飯局上、午茶店、高爾夫球場都會(huì)聊上幾句芯片業(yè)的事兒。慢慢地,芯片業(yè)變得不再神秘,大家都巴望著搞清楚之后,自己也能做芯片,但遺憾的是,外界越清楚芯片業(yè),就會(huì)越絕望:如此產(chǎn)業(yè)太復(fù)雜了,關(guān)乎到技術(shù)、資本和時(shí)間。
現(xiàn)在,芯片設(shè)計(jì)商比較多,包括蘋果、高通、華為等等,但芯片的制造代工卻是鳳毛麟角,人們比較熟悉到的就是臺積電和三星,他們承接設(shè)計(jì)商的訂單,比如蘋果手機(jī)的A系列和iMac M系列,然后,利用自己的制造工藝,把芯片加工出來。他們的技術(shù)含量在于提高制程良率,精進(jìn)制程工藝,從幾十納米到28nm和14nm,再到10nm、7nm,現(xiàn)在最先進(jìn)的制程應(yīng)該是5nm。除此之外,臺積電和三星等芯片制造商還有大量“高難度”的事情要做。事實(shí)上,他們每天都在挑戰(zhàn)極限,長期積累下來,其他企業(yè)已無法超越。
挑戰(zhàn)極限,芯片企業(yè)都會(huì)做哪些高難度的事兒?
如前文所述,普通企業(yè)越了解芯片產(chǎn)業(yè)鏈,就會(huì)越感到絕望。即便把所有的制造環(huán)節(jié)都公開,普通企業(yè)也會(huì)因缺乏資本、資源和時(shí)間望而卻步;诖,臺積電、三星等早期發(fā)家的芯片商,更容易形成“頭部”優(yōu)勢。正可謂:富者越富,窮者恒窮,是芯片業(yè)的真實(shí)寫照。同時(shí),不要幻想“彎道超車”。事實(shí)上,除了強(qiáng)力的戰(zhàn)爭和政治因素之外,沒有企業(yè)能翻轉(zhuǎn)如此趨勢。畢竟,臺積電、三星每天都在做著“高難度”的事情。
首先,芯片制造的生產(chǎn)線,投資動(dòng)輒上百億美金,且不保證每次都成功。一個(gè)芯片從蝕刻到封裝,再到測試,需要有1000+的加工工站。從商務(wù)角度評估,芯片制造的Break even point良率是90%,簡單地說,如果總良率低于90%,這條制造生產(chǎn)線就會(huì)虧本,而如果要把90%的總良率分?jǐn)偨o1000+的工站,則意味著:單工站的良率要達(dá)到99.999%以上。顯然,這是一個(gè)極致高難度的事兒,需要關(guān)注生產(chǎn)中的每一個(gè)細(xì)節(jié),才有可能實(shí)現(xiàn)。
其次,芯片制造生產(chǎn)線的維護(hù)也是極其復(fù)雜的事情,需要保證絕對的清潔,任何灰塵落到芯片線路上都會(huì)影響粒子的運(yùn)動(dòng)。同樣地,光刻機(jī)的運(yùn)行條件非?量,即便是火車從遠(yuǎn)方駛過造成的輕微震動(dòng),也都會(huì)帶來“毀滅性”的影響,所謂的“控制一切因素,保持加工線穩(wěn)定”,并不是一句虛擬的口號。此外,一臺EUV光刻機(jī)需要2000人以上的調(diào)試團(tuán)隊(duì),不僅數(shù)量高,還要求大家都是精英,湊齊這些人相當(dāng)不容易。
最后,臺積電、三星還不是最底層制程,需要很長時(shí)間建立供應(yīng)鏈,比如他們會(huì)入股荷蘭光刻機(jī)廠商AMLS,以便能優(yōu)先采購EUV光刻機(jī)。要知道,這些光刻機(jī)每年的產(chǎn)量僅僅是個(gè)位數(shù);還有,高純度硅需要日式作坊反復(fù)地試驗(yàn),他們幾乎要花掉100年的時(shí)間來調(diào)試配方,目前硅純度最高達(dá)到99.99999999999%(小數(shù)點(diǎn)后面有11個(gè)9)。這不僅僅是高難度,簡直是變態(tài),但正是這些極致變態(tài)的事情,才決定了芯片制造的不可復(fù)制性。
雙雄爭霸,芯片業(yè)沒有彎道超車?
如前文所述,芯片業(yè)需要資本、資源和時(shí)間,富者越富、窮者恒窮。說白了,臺積電和三星正處在一個(gè)“正循環(huán)”當(dāng)中,他們不缺訂單,有巨大的利潤,這些利潤又幫助其升級制造工藝,然后,新工藝帶來新的利潤,F(xiàn)在,臺積電是絕對的芯片代工霸主,如今7nm和5nm工藝已經(jīng)量產(chǎn),未來三年計(jì)劃投資1000億美元繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能。如此投資不僅僅是錢和資本,更重要的是訓(xùn)練制造團(tuán)隊(duì),建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈,顯然,目前也只有臺積電能完成這樣的事兒。緊隨其后的三星,雖然也很有錢,客戶也包括蘋果、高通、海思、英偉達(dá)等等,但技術(shù)、人才、制造體系的積累還遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上臺積電。只是,韓國人的韌性極強(qiáng),李健熙豁出去20年不盈利,殺入芯片制造領(lǐng)域。如此眼光和胸懷,真地不是一般人所能擁有的。
芯片代工爭霸,估計(jì)也就是臺積電和三星的事兒,具體的事實(shí)就是:臺積電繼續(xù)鞏固老大的位置,并且逐年增加和后來者的差距;三星則坐二望一,依托自己全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢,來追趕臺積電。名義上的老三英特爾,則正在大幅度減少資本支出,未來的投資僅僅是臺積電、三星的一半,已退出爭霸行列。
當(dāng)然,芯片行業(yè)不是體育比賽,沒有必要非要爭奪總冠軍什么的,但臺積電、三星穩(wěn)坐冠亞軍,也能帶給我們一些醍醐灌頂之啟示:
首先,彎道超車的模式不適用于芯片行業(yè)。國家可以給芯片精英以優(yōu)渥條件,他們需要絕頂聰明,耐得住寂寞,愿意投身一項(xiàng)“需要三代人努力”的事業(yè)。中國時(shí)下浮躁的社會(huì)環(huán)境,很容易把這樣的人才扼殺掉;其次,中國制造要有精益求精的心態(tài),并轉(zhuǎn)化成強(qiáng)烈的執(zhí)行力。要知道,很多中國制造生產(chǎn)線的良品率剛剛到95%,就已經(jīng)沾沾自喜,覺得無可奮斗什么的,但如前文所述,芯片制程單工站良品率要達(dá)到99.999%才能實(shí)現(xiàn)盈利,如此數(shù)字對中國制造業(yè)來說,是一種精神上的挑戰(zhàn);最后,也是最重要的,即便是政府力量介入,也沒有辦法在短期內(nèi)湊夠芯片制造的體系和團(tuán)隊(duì),我們依舊需要穩(wěn)扎穩(wěn)打地前進(jìn),而非不切實(shí)際地大躍進(jìn);蛟S,現(xiàn)在全球缺芯的狀態(tài),會(huì)給剛剛起勢的芯片小廠帶來不錯(cuò)的機(jī)遇。畢竟,訂單總能帶來利潤,而錢和時(shí)間,總能換回精湛技藝和成熟產(chǎn)業(yè)鏈。