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台积电代工实力这么强为什么却不设计芯片?

2018/11/12 22:00:00

    芯片业一直是高利润产业,设计和代工都被少数几个寡头所垄断,比如苹果、高通就是非常著名的芯片设计公司,他们有天才的芯片创意,却没有制造工厂,而台积电则属于纯芯片代工厂,他们只负责按照客户的设计把图纸变成大大小小的芯片,却从不打造自己的品牌,三星虽然也给自家旗下Galaxy手机设计芯片,但他们半导体事业部大部分利润都来自于生产制造,更奇葩的是,三星最大的芯片客户又是其终端领域的最大竞争者,李健熙十年来同苹果相爱相杀,维持着一种随时要崩溃却永远不会崩溃的状态。其实,如此状态不是巧夺天工的创意,只是一种商业利润至上的最终结果,为了钱,大家必须要抛弃情绪、愤恨甚至尊严等等,况且,谁能告诉我,哪根金条高尚,哪根又龌龊呢?

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    话题回到芯片领域,因三星、台积电的制造能力实在太过强大,他们每过18个月就能在相同面积的芯片里多放一倍的晶体管,现在最强工艺应该是7nm制程,在这个制程下做出来的芯片,线路间距只有7nm,但代工制造属于下游,需要依赖上游品牌的订单状况,很多人不禁疑问:台积电为什么不设计芯片,三星为何不扩大芯片设计业务,真正意义上地同苹果战斗一场呢?这个问题看似随意,却触及到芯片的根本,商人们办企业,目的是追逐利益,金条没有高尚龌龊之分,同样,商业利润也没有高低贵贱之分,更何况,芯片的事儿,不论上下游,真不是一些暴发户或者有闲钱的门外汉随随便就能干起来的。

技术壁垒,芯片设计兼具创造性和艺术性

    总地来说,芯片设计比较难,虽然有很多企业都在尝试设计芯片,而且也做出了一些成果,比如华为、中芯国际等等,但真正顶级的芯片设计还是出自于苹果、高通等极少数的寡头之手。整个设计环节最难的部分是把指令集推广出去,逐步形成生态圈,而更加深层的微架构设计要考虑到性能、功耗和面积等琳琅满目的需求,需要保持一种非常极致的平衡,才能最终淬炼出的精品,是一种兼具创造性和艺术性的结晶。

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    或许,任何国家或者企业都有可能碰到优质的天赋,但想要把天赋中的创造性和艺术性变成现实产品,则需要深厚的技术底蕴,而这个才是普通企业和寡头企业最致命的差距。类似高通这种寡头企业,在芯片设计阶段就开始建立技术壁垒,但凡有任何的技术突破和创新,他们都会为之申请专利,当然,芯片的新技术更容易申请成功,不仅杜绝恶意抄袭的现象,

    更能收取天文数字的专利费用,有意思的是,苹果的芯片设计也要用到高通的基带专利,经年累月之后,芯片设计企业的专利库几乎囊括了全部核心的环节,如果后来者想要进入该领域,必须向高通或者苹果支付专利费用,这就意味着,后来者的产品在“预算阶段”就已经败给高通,而按照摩尔定律,每隔18个月,芯片的价格就要降低一倍,也就是说,芯片成本是决定其销售量非常重要的因素之一,更尴尬的是,后来者缴纳的高额专利费又会帮助高通研究、申请更多的专利,如此循环对于高通来说是正向循环,而对于后来者,却是永远摆脱不掉的噩梦,两个阵营的差距会随着时间推移越拉越大,绝难有靠近的机会,或许,也就只有如高通、苹果式的帝国企业,相互地追赶和超越吧!

    基于此恶性循环,三星、台积电纵然有巨额的资本,对于追赶高通、苹果也兴趣不大,台积电张忠谋更是发下重誓:“坚决不涉足芯片设计领域,专心完成客户的订单,经营宗旨也是“宁可天下人负我,我不负天下人”的忠诚范儿。”天下人自然指得是上游的大客户,尽管苹果采用双供应商策略,让三星和台积电“狗咬狗”,但台积电还是给苹果交出最优品质的A系列处理器,价格一降再降,试想,这样的企业怎么会贸然设计芯片呢?

商人逐利,芯片制造是真正的万金油生意。

    其实,台积电不设计芯片,三星不以“设计芯片”为主营业务,更根本的原因还在于商业利润的考量,更何况,单论难度,芯片制造比之芯片设计更加困难,如果说,芯片设计的难度比较大,那么,芯片制造的难度就非常大。在整个芯片设计领域,除了高通、苹果、英特尔之外,我们尚能发现华为、中芯国际、联发科等企业,但在芯片制造领域,大家除了台积电、三星之外,很难记得起其他芯片制造企业。前不久,中国浙江一家非知名企业或者说研究所之类的机构,设计出一款7nm的芯片,也是交由台积电制造完成的,毫无疑问,如果没有合格的制造工艺,芯片设计只是一堆堆的图纸。

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    一般来讲,上游设计者的利润率要远远高于代工商,比如iPhone手机的整体利润,苹果独占40%,而富士康仅占2%,甚至更低,但在芯片领域不完全遵守这样的规则,因难度大、投资高且属于寡头垄断业务,顶级芯片设计的利润率未必能比三星、台积电更高,事实上,考虑到能力、技能、底蕴的稀有性,三星、台积电的利润可能高得吓人。

    三星、台积电之所以能日进斗金,正在于尖端的生产工艺,比如生产个28nm的芯片并不是难事儿,而要生产出7nm的芯片就非常困难了,但芯片线路的间距,会影响芯片面积、厚度、能耗,是手机、电脑缩小变薄的前提,在可预见的未来,万物联网、机器社交都是基于“袖珍且极低能耗”的芯片,到了那个时候,市场会需要更尖端的芯片制造工艺,比如3nm之类的,如果人类想要“大脑和芯片”有机结合,则不得不考虑更小型号的芯片,而芯片的制造和设计一样,都是需要经年累月地长期积累,包括技术层面和资本层面,技术粗糙会影响芯片的良品率,而资本匮乏,干脆连生产线都无法搭建,单就一台ASML光刻机,就需要投资大约1亿欧元,整条芯片生产线搭建起来,常常要几十亿欧元,如此投资规模,意味着现在的顶级芯片制造,以及未来的顶级芯片制造,都会掌握在台积电和三星的手中,事实上,过去十年,他们向来不却订单,不用太看客户脸色。

    或许,手机形态会变化,从诺基亚到苹果iPhone,甚至会逐步消失,当万物联网,当市场需要更袖珍的芯片时,台积电、三星的订单可能会撑爆他们的生产车间,他们可以分分钟鄙视来自上游的设计,而选择性生产,看谁更顺眼,就给谁出货。(科技新发现 康斯坦丁/文)


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