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放眼全球半導體發展歷程,將當前視為“百年之大變局”的重要關口也不為過。2020年,摩爾定律影響下的技術突破、各大跨國巨頭通過并購搶占市場、以及大陸的突圍成為攪動半導體領域的三股力量。本文將通過復盤2020年半導體界的大事件,窺探一整年下來的半導體變局,
金科玉律——摩爾定律,正在失效還是進化?
曾幾何時,摩爾定律被半導體業界視作技術創新發展的“指路明燈”,然而,2014年國際半導體技術路線圖組織宣布,摩爾定律不再是下一份路線圖的參照標準;2019年,美國巨頭英偉達掌門人——黃仁勛“摩爾定律已失效”的話語落地,業界看待這一金科玉律的眼光也發生了變化。
資料顯示,摩爾定律由英特爾聯合創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)提出,他認為,芯片上可容納的晶體管數量,約每隔18-24個月便增加一倍。換句話來說就是,伴隨著技術發展,我們使用的芯片性能會增加一倍,而我們購買的電腦、行動電話等電子產品價格也會隨著技術的革新下降,
早在2005年,戈登·摩爾就預測,這一定理將在2010年-2020年迎來“天花板”甚至失效。如今,2020年已過,芯片還在不斷向3nm甚至更精密的制程邁進,摩爾定律似乎還未被完全推翻,甚至一次又一次起死回生,在芯片制造的技術革新中成功“續命”。
那么,為何摩爾定律的壽命能不斷被延長呢?主要還與芯片革新的思路有關。大陸工程院院士周濟曾指出,為了延續摩爾定律,目前業界普遍將超材料與半導體技術結合,從工藝以及原理兩方面入手,譬如我們常常提及的EUV光刻機,就是這一過程中需用到的關鍵設備,
截至目前,全球芯片制造的龍頭老大——臺積電已將芯片制程發展至5nm并成功實現量產,目前正在加緊推進3nm、甚至1nm制程,去年8月,臺積電曾公開指出,3納米、2納米、1納米的芯片工藝都沒有太大問題,相關的制造設備也都準備充分了。
此話確實不假。去年12月初,荷蘭光刻機巨頭ASML公開了其產品進度,目前已經基本完成了1nm光刻機的設計,預計會在2022年實現商用。由此也能看出,摩爾定律還在指導著芯片制程的發展,至于未來會發生什么樣的變數,還要拭目以待,
2020全球芯片并購額超7000億!創下歷史新高
由于手握先進芯片技藝,臺積電、三星這類代工廠當前全靠技術在全球半導體市場“大展身手”。而像英特爾、英偉達這類老牌芯片巨頭,雖然芯片制程無法做到一家獨秀,但是憑借早期的技術發家以完成資本積累,用鈔票的力量實現業務擴張,已經成為了這類企業搶占半導體市場份額的新思路,
2020年的半導體市場,各大芯片巨頭的收購行動更是烽煙四起,市場機構IC Insights于1月12日發布的報告顯示,2020年全球半導體收購和并購總值達到1180億美元(折合約7623億元人民幣),較巔峰時期2015年的1077億美元增加了9%,創下歷史新高,
去年3月,英特爾以153億美元收購了以色列資訊技術公司Mobileye;同年10月,韓國巨頭SK 海力士斥資90億美元(折合約580億元人民幣),買下英特爾在大陸的NAND閃存業務和300mm晶圓廠,
到了9 月,業內又爆出了美國英偉達以400 億美元收購英國芯片設計巨頭ARM的消息,這一舉動也在全球掀起軒然大波,要知道,美英這兩家巨頭在各自的領域占據了絕對的優勢地位,強強聯手之下,沒人能夠擔保未來會發生什么情況,
有人擔憂會加劇芯片市場壟斷情況;也有樂觀人士期待,合并之后可以促進技術升級并推動芯片產品的迭代發展,目前,這一并購還未完全獲得大陸、歐盟、以及英國監管機構的點頭同意。其中,大陸的意見將成為影響這起收購的關鍵因素。
市場分析指出,考慮到當前美國對芯片企業的種種強制命令,預計收購完成后,美國將借此加大對大陸企業的芯片技術限制。不過,這也恰恰驗證了,美國的芯片制造正在“走下坡路”,才會急著出手干預自家企業的發展規劃,
大陸芯片企業全面突圍,美國坐不住了
美國半導體行業協會(SIA)日前公布的數據顯示,2020年全球芯片銷售額達4390億美元,同比增長6.5%,好于市場預期,然而,美國芯片制造商在2020年的業績卻有些“蹊蹺”。
據悉,去年全年美國依然是全球最大的芯片賣家,累計銷售額達2080億美元,全球占比約為47%。此外,美國還進口了941.5億美元的芯片,同比增加了19.8%,
有分析指出,雖然美企在芯片研發方面仍占優勢,但美國芯片產能的落后,也讓越來越多美企轉向海外進口芯片。據統計,2020年美國公司僅占全球芯片生產能力的12%左右,遠遠不如1990年的37%,
隨著美國企業芯片制造水平的日漸落后,迎頭趕上的是臺積電、三星等亞洲制造商。數據顯示,截至2021年1月7日,臺積電市場已經突破6000億美元,成為全球第九大上市企業,
就連美國僅剩的本土芯片制造巨頭——英特爾也計劃,考慮將7nm芯片訂單交給臺積電。報道指出,目前英特爾已經預訂了臺積電2021年18萬片6nm的芯片產能。除了亞洲芯片代工巨頭的崛起,大陸芯片企業的全面突圍,更讓美國“坐如針氈”。
去年9月中旬,美國“下狠手”,宣布所有涉及美國技術的芯片買賣都將受到限制,這一舉動也促進了大陸攻克芯片制造難題的決心,2020年10月下旬,大陸宣布將芯片等“卡脖子”難題列入國家經濟發展規劃,還成立了首個芯片大學部——南京集成電路大學部。另外,大陸立下了要在2025年將芯片自給率達到70%的目標,
正如上文所提到的,當前英偉達的收購要看大陸的臉色行事,這也從另一方面證明了大陸市場的強大。而美國自己發起的一系列限制行動,也將對其芯片產業造成“反噬”。
美國波士頓咨詢集團曾發布報告稱,2018年,在中美芯片處于正常合作的時期,美國半導體企業可以拿下全球48%的半導體市場,市場總營收高達2260億美元,但是按照大陸訂下的發展目標——未來將替換15%-40%的美國供應商,那么美國每年將為此付出最多210億美元(折合約1356億元人民幣)的經濟代價,
文 |廖力思 題 | 黃紫鎵 圖 |饒建寧 盧文祥 審 |陳佳麗