如三星在晶圓代工市場雖然差距巨大，但依然立起了反超臺積電的野心;RISC-V也憑借其開源特性，想打破Arm這些年鞏固下來的嵌入式江山;AMD也乘著英特爾受阻而在奮勇追擊。其實(shí)以上只是整個(gè)市場的冰山一角。 在芯片產(chǎn)業(yè)，還有很多的逆襲正在上演。

晶圓代工，三星的逆襲愿望

眾所周知，臺積電是最大的晶圓代工企業(yè)，憑借占有全球一半的市場份額遙遙領(lǐng)先于其他企業(yè)。更是搶先推出了7nm等先進(jìn)工藝，建立了龐大的“朋友圈”。近日，臺積電也公開了其下一步計(jì)劃——據(jù)經(jīng)濟(jì)日報(bào)消息顯示，臺南市經(jīng)發(fā)局在12日表示，臺積電南科5納米廠目前已進(jìn)入試產(chǎn)，預(yù)計(jì)明年量產(chǎn)，3納米新廠可望于明年動(dòng)工，總計(jì)5納米與3納米投資額達(dá)1.15兆元。此外，臺積電也強(qiáng)調(diào)，不只南科18廠將是歷年最大投資金額的旗艦廠，未來5納米和3納米也將成臺積電營收逾五成的最先進(jìn)制程，是臺灣及全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)極具重要的生產(chǎn)據(jù)點(diǎn)。

據(jù)最新消息顯示，臺積電(TSMC)董事會現(xiàn)已批準(zhǔn)約66.2億美元的資本撥款，用于建設(shè)新的晶圓廠，安裝和升級具有先進(jìn)技術(shù)能力和先進(jìn)封裝能力的設(shè)備，還有2020年第一季度的研發(fā)投入和持續(xù)資本支出。臺積電董事會還批準(zhǔn)了用于2020年上半年資本化租賃資產(chǎn)的資本撥款約1.061億美元。

本來在臺積電市場份額遙遙領(lǐng)先，技術(shù)也沒有落后的時(shí)候，大多數(shù)人以為沒有太多機(jī)會的情況下，三星卻來勢洶洶。

作為追趕者的三星，自2017年將其晶圓代工獨(dú)立出來，就一直在試圖搶占臺積電的市場份額。據(jù)日本經(jīng)濟(jì)新聞11月12日報(bào)道顯示，三星計(jì)劃建立以“極紫外光刻”(EUV)為核心的量產(chǎn)體制，預(yù)計(jì)該計(jì)劃將持續(xù)10年，力爭在代工業(yè)務(wù)上趕超臺積電。對此，三星副會長李在镕表示，公司每年會在該領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備和研發(fā)上投入1萬億日元。作為比肩半導(dǎo)體存儲器業(yè)務(wù)的收益支柱，三星計(jì)劃把代工生產(chǎn)業(yè)務(wù)打造為世界第一。

在三星第三季度的電話會議中，三星方面也提及了他們在晶圓代工方面的進(jìn)展——三星表示他們的7nm EUV工藝將在Q4量產(chǎn)。此外，據(jù)韓媒報(bào)道顯示，三星今年下半年將開始量產(chǎn) 6 納米產(chǎn)品，明年上半年開始量產(chǎn) 5 納米產(chǎn)品。 據(jù)悉，其5nm EUV工藝已經(jīng)完成了流片，并且獲得了新的客戶訂單，但是三星沒有公布具體信息。5nm之后，三星還有改進(jìn)版的4nm工藝，三星提到他們正在建設(shè)4nm晶圓廠的基礎(chǔ)設(shè)施。此外，在三星今年的代工論壇上，他們也宣布 2021年3納米產(chǎn)品量產(chǎn)路線圖，將導(dǎo)入 GAA(Gate-All-Around) 工藝，采用新一代的晶體管架構(gòu)。據(jù)悉，三星目前已將3納米 GAE(Gate-All-Around Early) 工藝設(shè)計(jì)Kit發(fā)送給了客戶。

按照三星的路線圖來看，他們正試圖通過利用EUV技術(shù)來與臺積電在晶圓代工上進(jìn)行競爭。另外，也有業(yè)界人士分析，三星在3nm工藝上采用了新的晶體管架構(gòu)，加上EUV技術(shù)的加持，3nm將成為三星反超臺積電的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

同時(shí)，在第三季度的財(cái)報(bào)上李在镕也再次強(qiáng)調(diào)其在晶圓代工上的目標(biāo)：“繼存儲器之后，在包括代工生產(chǎn)在內(nèi)的系統(tǒng)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)領(lǐng)域也必將成為世界第一”。今年早些時(shí)候，據(jù)今年4月三星電子發(fā)布的系統(tǒng)半導(dǎo)體發(fā)展規(guī)劃“半導(dǎo)體愿景2030”顯示，三星計(jì)劃至2030年在韓國投資73兆韓幣，生產(chǎn)設(shè)備投資達(dá)60兆韓幣，共133兆韓幣，計(jì)劃招聘系統(tǒng)半導(dǎo)體研發(fā)及制造專業(yè)人才1.5萬名，期待提升系統(tǒng)芯片業(yè)務(wù)競爭力。

但根據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)報(bào)道，臺積電和三星電子在2019年第三季度晶圓代工的市占比例分別為50.5%和18.5%，較上一季度，差距進(jìn)一步拉大3%。以此看來，三星要想在晶圓代工領(lǐng)域上實(shí)現(xiàn)逆襲，并不是一件容易的事。

叫板索尼，三星謀劃CIS

作為韓國的產(chǎn)業(yè)擔(dān)當(dāng)，三星的半導(dǎo)體野心不止晶圓代工，CMOS圖像傳感器市場龍頭也是他們想沖擊的一個(gè)目標(biāo)。眾所周知，在這個(gè)領(lǐng)域，領(lǐng)頭羊索尼同樣憑借超50%的市場份額穩(wěn)坐釣魚臺。但三星作為市場中的第二名，也嘗試撼動(dòng)索尼在該領(lǐng)域中的地位。

三星在CIS領(lǐng)域的突破點(diǎn)在于智能手機(jī)對于攝像頭的需求。根據(jù)南韓媒體《KoreaBusiness》的報(bào)導(dǎo)顯示，LG所推出的智能手機(jī)V50S SynQ 前置攝影鏡頭，采用的就是三星的3,200 萬像素圖像傳感器。報(bào)導(dǎo)還指出，三星的系統(tǒng)業(yè)務(wù)部已經(jīng)確定LG 將成為其長期穩(wěn)定客戶之一。另外，受益于小米，Vivo和OPPO等中國合作伙伴的需求量增長，讓三星的圖像傳感器業(yè)務(wù)有了挑戰(zhàn)索尼的基礎(chǔ)。

在產(chǎn)品方面，2019年5月，三星正式發(fā)布了全球首款6400萬像素手機(jī)攝像頭CMOS——ISOCELL Bright GW1。此外，三星還推出了ISOCELL Bright GM2傳感器，4800萬像素。據(jù)雷科技的報(bào)道顯示，兩者都采用了0.8μm單位像素尺寸，并將在下半年投入量產(chǎn)。另外，在汽車圖像傳感器市場，三星也有所圖，據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，三星已于8月開始批量生產(chǎn)業(yè)界首個(gè) 1,800 萬像素圖像傳感器，且 2018 年 9 月開發(fā)的業(yè)界首款 0.7 微米超緊致型行動(dòng)圖像傳感器，并已在 2019 年實(shí)現(xiàn)了大量生產(chǎn)。

三星在上月底公布第三季財(cái)報(bào)時(shí)也強(qiáng)調(diào)了CIS的重要性，據(jù)三星電子在第三季度財(cái)報(bào)電話會議中顯示，為了滿足不斷增長的CIS需求，三星審查了半導(dǎo)體產(chǎn)能的總體優(yōu)化，并計(jì)劃從2020年第一季度開始提高CIS的產(chǎn)能。由于這種優(yōu)化工作，三星預(yù)計(jì)給定的存貨將在2020年上半年恢復(fù)正常。同時(shí)，三星也表示將繼續(xù)管理資本支出以靈活地應(yīng)對不斷變化的市場狀況，同時(shí)仍致力于中長期投資。

但索尼也不會坐以待斃。

據(jù)《日經(jīng)》報(bào)道，自2018年，SONY的圖像傳感器市占率已逾50%，公司也有12年沒有自建新廠。但SONY表示，隨著未來5G網(wǎng)絡(luò)普及，在無人車與工廠自動(dòng)化方面，對圖像傳感器的需求只會更高。為此公司宣布，將在下一個(gè)會計(jì)年度投入1,000億日元(約合9.18億美元)建廠擴(kuò)產(chǎn)，并最快將于2021年4月開始的會計(jì)年度投入生產(chǎn)。

目前，SONY每個(gè)月的產(chǎn)能為10萬，SONY希望能在2021年3月時(shí)，把產(chǎn)能提升至13萬。這一方面固然與公司看到的市場需求有關(guān);另一方面，相信與三星的追趕也有一定的關(guān)系。

AMD ：萬年老二的逆襲

AMD與Intel，這又是一個(gè)存在已久的故事。但時(shí)至今日，似乎現(xiàn)狀又有了新的變化。

根據(jù)德國最大的PC零售商之一MindFactory公布的10月份CPU處理器的銷售統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，當(dāng)月AMD處理器在MindFactroy占據(jù)著多達(dá)78%的份額，3.5倍于Intel。另外，來自韓國渠道商的統(tǒng)計(jì)顯示，今年第三季度，AMD處理器的銷量歷史上首次超過了英特爾，雙方份額分別是51.3%和48.7%。

同時(shí)，在這份報(bào)告中還有數(shù)據(jù)顯示，三代銳龍?jiān)贏MD總收入中占74%。由此可見，三代銳龍是AMD超越Intel的制勝法寶。據(jù)網(wǎng)易科技消息顯示，有分析師稱，銳龍3000處理器首次在工藝及性能方面都贏過了Intel處理器，尤其是在單核性能，AMD公布的數(shù)據(jù)顯示銳龍3000處理器單核性能比酷睿i9-9900K都要強(qiáng)，雖然只高了1%左右。

此外，在第三季度中，AMD還推出了第二代AMD EPYC(霄龍)處理器。據(jù)其官方資料顯示，AMD是第一家推出基于7nm技術(shù)的x86架構(gòu)服務(wù)器處理器的制造商。第二代AMD EPYC(霄龍)處理器帶有加倍核心密度和 IPC 優(yōu)化，2 倍的整數(shù)性能結(jié)果，以及AMD之前服務(wù)器產(chǎn)品系列的4倍浮點(diǎn)性能。1 基于混合多晶片架構(gòu)，此第 2 代 AMD EPYC(霄龍) CPU 將處理器內(nèi)核與輸入/輸出 (I/O) 晶片解耦，提供獨(dú)立的制造時(shí)間線，并確保兩者都能按照自己的步調(diào)發(fā)展而不會相互制約。據(jù)其財(cái)報(bào)顯示，目前谷歌、Twitter、戴爾、HPE、聯(lián)想均采用了第二代霄龍?zhí)幚砥鳌?/p>

由此兩款重磅產(chǎn)品的推出，今年9月，AMD又更新了其CPU、數(shù)據(jù)中心CPU及GPU架構(gòu)路線圖。據(jù)其路線圖顯示，AMD今年發(fā)布了7nm Zen2架構(gòu)，2020年AMD將發(fā)布采用7nm+的Zen3架構(gòu)，據(jù)悉該設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。

數(shù)據(jù)中心CPU上，第一代32核的Naples處理器已經(jīng)上市，目前是64核的羅馬處理器，Zen2架構(gòu)，Zen3架構(gòu)的是米蘭處理器，已經(jīng)完成了設(shè)計(jì)，Zen4架構(gòu)的熱那亞處理器。

而在Intel方面，第三季度的財(cái)報(bào)顯示，這個(gè)季度Intel的PC業(yè)務(wù)下滑了5%。但同時(shí)，我們也需要注意到，Intel正處于從PC端轉(zhuǎn)到以數(shù)據(jù)為中心的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型中，其多樣化的產(chǎn)品組合意味可會擁有巨大的市場潛力。消息顯示，Intel在其三季度的財(cái)報(bào)電話會議中表示，到目前為止，基于其第10代Core (Ice Lake)處理器的18個(gè)高級生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)正式推出，預(yù)計(jì)2019年還將推出12個(gè)。從下個(gè)季度開始，Intel預(yù)計(jì)10納米芯片也將從其位于亞利桑那州的工廠發(fā)貨，這將增加Ice Lake處理器的供應(yīng)。這兩者之間誰更勝一籌，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有到落槌定音之時(shí)。

Intel除了要面對AMD的競爭外，在基礎(chǔ)架構(gòu)上，Intel也要面臨著另外一位“A”字頭企業(yè)的威脅。目前全球的CPU架構(gòu)，以Intel的x86架構(gòu)和Arm的Arm架構(gòu)為兩大要角。一直以來，Arm都是以設(shè)計(jì)低功耗處理器見長，從而受到了移動(dòng)端的青睞。x86則是在服務(wù)器市場以接近90%的市占率，建立了無與倫比的優(yōu)勢。而近幾年來，相繼有企業(yè)投入到了Arm架構(gòu)服務(wù)器的懷抱中，也讓業(yè)界嗅到了一絲突破壁壘的氣息。

Arm服務(wù)器芯片蚍蜉撼大樹?

正如前文所說，Arm服務(wù)器芯片廠商對Intel近乎壟斷的市場垂涎已久。而按照廠商的介紹，Arm架構(gòu)已經(jīng)具備了進(jìn)入服務(wù)器芯片的能力，眾多芯片研發(fā)企業(yè)開始嘗試采用Arm架構(gòu)來研發(fā)服務(wù)器芯片。之前的一些報(bào)道中有顯示，亞馬遜、華為都相繼發(fā)布了基于Arm的服務(wù)器芯片。

近期，基于Arm架構(gòu)的服務(wù)器又傳來了新的消息。據(jù)Marvell官方消息顯示，Marvell與微軟協(xié)力將基于Arm的Thunder X2服務(wù)器成功應(yīng)用于微軟的內(nèi)部工作負(fù)荷。 據(jù)悉，Thunder X2是Marvell第二代基于Armv8的服務(wù)器處理器，支持雙路配置，并經(jīng)過優(yōu)化以便在Arm服務(wù)器上提供最高的計(jì)算性能，同時(shí)對IO連接、內(nèi)存帶寬及容量進(jìn)行了平衡。

而日媒11月13日消息顯示，Arm正在推進(jìn)支持服務(wù)器的下一代Arm架構(gòu)——Arm正在逐漸擴(kuò)展當(dāng)前的 Armv8架構(gòu)，最終擴(kuò)展的頂點(diǎn)被視為是通往Armv9的橋梁：對于Armv9 來說，CPU行業(yè)人士曾說過安全擴(kuò)展是最重要的關(guān)鍵。Arm在Armv8.3之后的階段擴(kuò)展中專注于安全性，并被視為邁向Armv9的一步。

除了在架構(gòu)上進(jìn)行了升級以外，Arm在去年的TechCon大會上發(fā)布了新的Neoverse品牌，還專門為IoT基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)器芯片制定了明確的未來發(fā)展線路圖。據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察此前的報(bào)道顯示，Arm目前的Neoverse系列是基于A72和A75內(nèi)核的Cosmos平臺，采用16nm工藝，AWS Graviton處理器就是基于這一平臺開發(fā)的。Arm承諾未來3年內(nèi)，Neoverse系列處理器每年將有30%的性能提升。今年的主打平臺代號為Ares(古希臘神話中的戰(zhàn)爭之神), 2020年是Zeus(宙斯，眾神之王), 2021年則是Poseidon(海王，宙斯之兄)。Neoverse處理器設(shè)計(jì)最高可以容納256個(gè)內(nèi)核，具有更快的存儲器接口、芯片間互聯(lián)帶寬、安全特性，以及虛擬機(jī)等高性能計(jì)算所需要的技術(shù)。

在今年4月，也有報(bào)道顯示，Arm投資了服務(wù)器芯片公司 Ampere，這進(jìn)一步體現(xiàn)了他們對這個(gè)市場的關(guān)注。Ampere是英特爾前總裁蕾妮·詹姆斯在凱雷集團(tuán)支持下建立并運(yùn)營的一家公司，致力于Arm服務(wù)器芯片領(lǐng)域。Ampere在基于Arm64的基礎(chǔ)上構(gòu)建自己的內(nèi)核和Ampere自己的設(shè)計(jì)，其產(chǎn)品可用于存儲和服務(wù)器的超大規(guī)模云處理器。據(jù)悉，新公司已經(jīng)推出了首款A(yù)rm服務(wù)器芯片。而最近蘋果芯片高管創(chuàng)立的NUVIA，相信也是想用Arm服務(wù)器芯片從英特爾虎口搶食。

雖然Arm架構(gòu)一直在不斷更新，并不斷有服務(wù)器廠商采用這種架構(gòu)。但這依然是一條很漫長的路。據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019年全球范圍內(nèi)x86服務(wù)器達(dá)到185億美元收入，而非x86服務(wù)器同比下降13.7%至13億美元?？梢姰?dāng)前x86服務(wù)器占據(jù)服務(wù)器市場主導(dǎo)地位依舊強(qiáng)勢。

RISC-V的崛起，Arm如履薄冰?

在Arm試圖從移動(dòng)端走向服務(wù)器端的時(shí)候，Arm的后院似乎已經(jīng)起火了。開源架構(gòu)RISC-V正在以迅雷不及掩耳之勢在全球掀起了一股旋風(fēng)。

作為一款以開源為賣點(diǎn)的芯片，RISC-V擁有很大的優(yōu)勢，這不但吸引了國內(nèi)的平頭哥、芯來科技等一眾廠商的高度關(guān)注。兆易創(chuàng)新也在早前發(fā)布了基于RISC - V架構(gòu)的MCU。同時(shí)，臺積電、三星也開展了RISC - V架構(gòu)相關(guān)的代工業(yè)務(wù)。中國工程院院士、中國開放指令生態(tài)(RISC-V)聯(lián)盟(CRVA)理事長倪光南也表示，中國5G興起，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈也都在蓬勃發(fā)展，對于開源芯片來說，這些都是非常好的應(yīng)用場景。在新的領(lǐng)域，幾種架構(gòu)都是新進(jìn)入的，RISC-V會有很大的優(yōu)勢。

在RISC-V這種凌厲攻勢下，Arm也在求變。

他們不但正在修改其授權(quán)模式。在今年十月的Arm TechCon 2019上，Arm宣布將在部分CPU內(nèi)核引入自定義指令功能，即客戶能夠編寫自己的定制指令來加速其特定用例、嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。在自定義指令功能中，Arm允許客戶可以創(chuàng)建自己的加速算法，然后直接在CPU上運(yùn)行。目前，Arm已經(jīng)與許多合作伙伴達(dá)成合作以支持自定義指令，包括IAR Systems、恩智浦、芯科科技、ST意法半導(dǎo)體等。

結(jié)語

過去的幾十年里，科技之所以能夠獲得翻天覆地的改變，與這些芯片廠商在上游的努力有很大的關(guān)系。但從1958年集成電路發(fā)明以來，我們也看到了整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)生了多次的變遷。無論是市場轉(zhuǎn)變，還是技術(shù)創(chuàng)新，或者是對手的并購壯大，甚至是低價(jià)競爭。這個(gè)產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者無時(shí)無刻不在面臨著各種各樣的挑戰(zhàn)。尤其是在這個(gè)瞬息萬變的時(shí)代，如果沒能時(shí)刻高度關(guān)注市場，保持警惕，也許等到你看到變化的時(shí)候，這就不再是你所熟悉的那個(gè)“世界”。

但對這些廠商來說，在知道自己的挑戰(zhàn)者在哪里之余，如何應(yīng)對，也是保證企業(yè)能持續(xù)發(fā)展的根本。