高通蘋果各站一隊(duì) 芯片代工業(yè)還能擠進(jìn)誰

　　一款全新高性能處理器發(fā)布的背后，是一場(chǎng)芯片戰(zhàn)場(chǎng)的博弈。

　　高通12月初發(fā)布了最新款旗艦處理器——驍龍8 Gen 1。這款處理器基于三星4納米工藝制程，指令集從ARM v8升級(jí)到ARM v9，在CPU、GPU、NPU以及5G基帶等構(gòu)件上帶來了全新的升級(jí)，CPU性能提升20%功耗降低30%，GPU性能提升30%功耗降低25%，AI算力提升4倍，紙面數(shù)據(jù)性能提升非常明顯。

　　手機(jī)廠商也紛紛宣布了搭載驍龍8 Gen 1的新機(jī)計(jì)劃。小米和聯(lián)想摩托羅拉甚至在誰最先首發(fā)驍龍8 Gen 1上打起了口水仗。

　　上一代采用三星5納米工藝制程的驍龍888處理器，在對(duì)比更上一代的驍龍865處理器時(shí)，卻表現(xiàn)出了與性能提升幅度不匹配的功耗提升。驍龍888在小白測(cè)評(píng)、極客灣、億智蘑菇等多個(gè)數(shù)碼頻道的測(cè)評(píng)中都出現(xiàn)了同頻功耗高于驍龍865的情況，而表現(xiàn)出性能功耗比優(yōu)勢(shì)的驍龍865采用的則是臺(tái)積電7納米工藝。

　　在驍龍888功耗表現(xiàn)“翻車”之后，高通為什么仍然繼續(xù)選擇三星而不是轉(zhuǎn)向臺(tái)積電代工?在高通和三星深度綁定的同時(shí)，為什么蘋果卻將芯片代工的籌碼全部押注臺(tái)積電?高通和蘋果在芯片代工上的各自站隊(duì)，又會(huì)對(duì)芯片制造領(lǐng)域產(chǎn)生哪些影響?

　　高通放棄臺(tái)積電，并不是第一次

　　作為芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，高通沒有自己的芯片制造工廠，業(yè)內(nèi)可以選擇的先進(jìn)制程代工廠，實(shí)際上也僅有三星和臺(tái)積電兩家。

　　如果按照高通以往的經(jīng)歷，處理器因?yàn)楣�耗發(fā)熱等問題收到用戶大量指責(zé)，往往就會(huì)在下一代處理器中更換代工廠。

　　如2014年4月發(fā)布的驍龍810，采用四核Cortex-A57+四核Cortex-A53的大小核CPU架構(gòu)，基于臺(tái)積電20納米工藝制造。但因?yàn)楣�耗巨大，發(fā)熱嚴(yán)重，采用驍龍810的手機(jī)普遍不被消費(fèi)者認(rèn)可，而同時(shí)期發(fā)布的三星Exynos 7420處理器，采用了三星第一代14納米工藝，反而規(guī)避了功耗過大的問題，幫助三星進(jìn)一步鞏固了其在安卓手機(jī)中的市場(chǎng)地位。

　　經(jīng)此一役，高通在驍龍810后的新一代旗艦處理器代工上，放棄了臺(tái)積電，并連續(xù)三年選擇了三星：

　　2016年的旗艦處理器驍龍820/821采用了三星改進(jìn)版的14納米LPP工藝;

　　2017年的旗艦處理器驍龍835采用三星10納米LPE工藝;

　　2018年的旗艦處理器驍龍845繼續(xù)采用三星10納米LPP工藝。

　　同期，高通只有一些中低端處理器繼續(xù)采用臺(tái)積電代工，如驍龍653、驍龍435、驍龍439等。

　　到了2018年，由于三星7納米工藝進(jìn)展速度不如臺(tái)積電，當(dāng)年12月發(fā)布的高通旗艦處理器驍龍855才放棄三星改用臺(tái)積電7納米N7工藝(臺(tái)積電7納米工藝有三個(gè)版本，一是初代使用DUV技術(shù)的N7，二是第二代使用DUV技術(shù)的N7P，三是引入EUV極紫外光刻的N7+)。

　　2019年12月，高通發(fā)布的旗艦處理器驍龍865繼續(xù)交由臺(tái)積電代工，采用臺(tái)積電N7P工藝制造。

　　但高通也并沒有忘記三星。哪怕2019年高通5G芯片Snapdragon SDM7250因?yàn)槿��?納米制程工藝問題全部報(bào)廢，高通也依然和三星持續(xù)進(jìn)行代工合作，并在2020年12月發(fā)布驍龍888，再一次拋棄了臺(tái)積電而改用三星5納米工藝。

　　雖然不好直接比較，但根據(jù)公開信息，三星5納米工藝在晶體管密度等參數(shù)上，確實(shí)落后于臺(tái)積電5納米。

　　高通這一次的選擇，與其說是放棄臺(tái)積電，倒不如說臺(tái)積電因?yàn)楣に嚨南冗M(jìn)性，產(chǎn)能被蘋果等更大的客戶給“截胡”了。對(duì)于蘋果這類大客戶，臺(tái)積電不僅產(chǎn)能上傾斜，價(jià)格上也有優(yōu)待。

　　2021年，臺(tái)積電向客戶告知了先進(jìn)制程工藝漲價(jià)的消息，但針對(duì)高通、AMD等客戶的價(jià)格上漲20%，針對(duì)蘋果的價(jià)格漲幅卻不到5%。高通和AMD因此對(duì)臺(tái)積電給予蘋果特殊待遇的做法感到不滿。有消息透露，高通和AMD都在計(jì)劃將部分芯片代工訂單轉(zhuǎn)至三星，以降低對(duì)臺(tái)積電的依賴。

　　芯片代工領(lǐng)域臺(tái)積電一家獨(dú)大顯然不利于上游芯片設(shè)計(jì)企業(yè)。那么，在某一方先進(jìn)制程領(lǐng)先時(shí)，仍然將中低端芯片交給另一方代工，甚至在某一方先進(jìn)制程不具備領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)時(shí)也要將旗艦芯片交給其代工。如扶持三星作為“二供”，也有利于高通將來擁有更多的芯片代工企業(yè)作為選擇。

　　但另一個(gè)問題來了，蘋果為什么不擔(dān)心臺(tái)積電店大欺客?哪怕代工價(jià)格漲幅低于高通等企業(yè)，但相比于臺(tái)積電，蘋果有能力客大欺店嗎?

　　蘋果也曾是“海王”

　　蘋果一直堅(jiān)持多供應(yīng)商策略，在代工組裝、屏幕、電池等環(huán)節(jié)或部件上，都會(huì)選擇多個(gè)供應(yīng)商，但在芯片代工領(lǐng)域，蘋果卻比較專一。

　　iPhone 4之前，蘋果使用的是第三方生產(chǎn)的處理器。從2010年iPhone 4搭載自研的第一顆A系列處理器A4開始就一直在三星代工。直到2014年發(fā)布的A8處理器，蘋果才轉(zhuǎn)投臺(tái)積電，采用臺(tái)積電20納米工藝制造。

　　蘋果2015年9月發(fā)布的iPhone 6s手機(jī)上所搭載A9芯片，則第一次由三星和臺(tái)積電兩家代工廠共同生產(chǎn)。為生產(chǎn)這款芯片，三星采用14納米的14LPE技術(shù)，臺(tái)積電采用的則是16納米的16FF+技術(shù)。

　　有評(píng)測(cè)指出，三星和臺(tái)積電代工的不同A9芯片有明顯功耗差異，三星版本功耗最大會(huì)超過臺(tái)積電版本20%以上。

　　針對(duì)這一情況，蘋果在發(fā)給美國科技網(wǎng)站Techcrunch的官方聲明中解釋道：“部分實(shí)驗(yàn)室讓處理器維持高負(fù)載狀態(tài)，直到電力耗盡，這不符合真實(shí)生活的情境。我們的測(cè)試數(shù)據(jù)以及顧客資料顯示，采用所有不同零件iPhone6s和6s Plus的真實(shí)電池壽命差異，差異僅在2-3%之間。”

　　蘋果的聲明中雖然說不同版本的芯片在續(xù)航上最大只有3%的差異，但消費(fèi)者并不認(rèn)可。最終，蘋果下架了可以檢測(cè)處理器是臺(tái)積電還是三星代工的軟件，并且從A10系列芯片開始，蘋果A系列處理器都由臺(tái)積電獨(dú)家代工。

　　臺(tái)積電和蘋果的綁定究竟有多深?在A系列處理器之外，臺(tái)積電組建了一個(gè)超過300人的專屬研發(fā)團(tuán)隊(duì)，與蘋果深度合作，以研發(fā)蘋果電腦的M系列處理器。

　　對(duì)蘋果來說，三星擁有多重身份。這家韓國巨頭不僅是芯片代工廠，還是世界領(lǐng)先的手機(jī)巨頭。而臺(tái)積電是一家與蘋果從不存在直接競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的芯片代工廠。

　　將芯片完全交給臺(tái)積電代工，不僅節(jié)省了A9芯片時(shí)代兩家代工廠共同生產(chǎn)一款芯片的額外成本，還能夠憑借獨(dú)占優(yōu)勢(shì)早于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手用上最先進(jìn)的制程工藝。

　　對(duì)高通來說，時(shí)而選擇臺(tái)積電，時(shí)而選擇三星，就可以根據(jù)雙方芯片制程在先進(jìn)性、成本、配合度等多方面因素選擇當(dāng)時(shí)最佳的方案，高通的“海王策略”似乎也更加靈活。

　　但目前來看，因?yàn)榕_(tái)積電與蘋果綁定越深，高通有完全押注三星代工的趨勢(shì)，不再“海王”。蘋果手機(jī)相比安卓手機(jī)的優(yōu)勢(shì)越大，就越不利于高通的發(fā)展。

　　而且，蘋果計(jì)劃從2023年起使用臺(tái)積電的4納米工藝為iPhone生產(chǎn)定制的5G基帶芯片，取代現(xiàn)在的A15處理器中所集成的高通X60基帶。

　　在2019年和解了專利官司之后，高通與蘋果的競(jìng)爭(zhēng)仍在持續(xù)。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的芯片賽道，臺(tái)積電越是和蘋果深度綁定，就越不能為高通所接受。高通就會(huì)選擇將旗艦芯片交給三星代工，部分中低端芯片交給高通代工，最終雙方也互相不構(gòu)成對(duì)方的大客戶。

　　而對(duì)于蘋果來說，旗艦芯片A9曾經(jīng)由兩大芯片代工企業(yè)共同生產(chǎn)的“腳踏兩只船”策略早已被證明無效，且易引發(fā)爭(zhēng)議。專一于臺(tái)積電，形成深度綁定，也為蘋果當(dāng)下的發(fā)展帶來益處。

　　兩強(qiáng)相爭(zhēng)，誰能得利?

　　高通與三星深度綁定，蘋果與臺(tái)積電深度綁定，兩大強(qiáng)勢(shì)集團(tuán)已經(jīng)拉開了對(duì)戰(zhàn)的陣勢(shì)。

　　臺(tái)積電在營(yíng)收規(guī)模上仍具有絕對(duì)的領(lǐng)先。TrendForce數(shù)據(jù)顯示，2021年第三季度，三星電子代工銷售額環(huán)比增長(zhǎng)11.0%至48.1億美元，繼續(xù)位居第二;臺(tái)積電銷售額環(huán)比增長(zhǎng)11.9%至148.84億美元，占比53.1%，穩(wěn)坐第一。此外，7納米及5納米工藝貢獻(xiàn)了臺(tái)積電整體過半營(yíng)收額，而這一比重還在持續(xù)增長(zhǎng)當(dāng)中。

　　在先進(jìn)制程的競(jìng)爭(zhēng)上，臺(tái)積電在7納米工藝上領(lǐng)先一籌，而在5納米工藝上雙方幾乎齊頭并進(jìn)，在更先進(jìn)的4納米、3納米制程上雙方也都有規(guī)劃。

　　三星的4納米制程已經(jīng)量產(chǎn)，應(yīng)用于高通最新的驍龍8 Gen 1處理器上。此外，三星還在考慮在美國建立最先進(jìn)的3納米芯片工廠。據(jù)報(bào)道，三星將從2022年開始安裝主要設(shè)備，并于2023年開始運(yùn)營(yíng)。

　　11月19日，聯(lián)發(fā)科發(fā)布了其基于臺(tái)積電4納米制程的旗艦處理器天璣9000，但預(yù)計(jì)2022年一季度量產(chǎn)，時(shí)間稍晚于三星4納米。

　　由于臺(tái)積電5納米工藝上對(duì)三星構(gòu)成的優(yōu)勢(shì)，業(yè)內(nèi)在4納米工藝上也對(duì)臺(tái)積電有著更高的期待。有消息稱，高通可能會(huì)在2022年推出驍龍8 Gen 1+旗艦，并采用臺(tái)積電4納米工藝。

　　但同代處理器的plus版本更換代工廠，高通此前的歷史中還沒有發(fā)生過。驍龍865以及驍龍865+、驍龍870都是采用同一個(gè)代工廠及工藝(臺(tái)積電N7P)制造。因此，這一消息的可靠性依然存疑。高通旗艦處理器至少在一代的時(shí)間周期內(nèi)，大概率不會(huì)更換代工廠。

　　臺(tái)積電的3納米制程計(jì)劃在2022下半年年量產(chǎn)。屆時(shí)，該公司相關(guān)制程的單月產(chǎn)能為5.5萬片起，2023年會(huì)達(dá)到10.5萬片。根據(jù)已透露的信息，臺(tái)積電的3納米仍舊沿用FinFET(鰭式場(chǎng)效應(yīng))，在N2技術(shù)節(jié)點(diǎn)才會(huì)使用GAA(全環(huán)繞柵極架構(gòu))。

　　據(jù)報(bào)道，三星采用GAA的3納米制程技術(shù)已正式流片，邏輯面積效率提高了35%以上，功耗降低了50%，性能提高了約30%，性能上優(yōu)于臺(tái)積電的FinFET架構(gòu)的3納米制程。

　　在5納米時(shí)代性能、功耗略弱于臺(tái)積電的三星，在4納米、3納米時(shí)代，或許將追上臺(tái)積電。你追我趕的市場(chǎng)格局，也將有更多工藝路線供芯片設(shè)計(jì)企業(yè)選擇，甚至還引發(fā)更多入局者。

　　英特爾就再次準(zhǔn)備開放芯片代工業(yè)務(wù)。該公司2021年3月公布的IDM 2.0計(jì)劃顯示，從2023年起將部分消費(fèi)級(jí)CPU和數(shù)據(jù)中心CPU交由三星、臺(tái)積電等第三方代工廠，還會(huì)成立獨(dú)立“芯片代工”部門，覆蓋x86、ARM、RISC-V等多種IP。

　　也就是說，英特爾不再堅(jiān)持從芯片設(shè)計(jì)到流片、制造的垂直一體，而是既會(huì)將部分芯片交給別人代工，也會(huì)幫別人代工各類IP芯片。

　　在自己芯片交給別人代工上，英特爾與臺(tái)積電的合作似乎更為看好。12月13日，英特爾CEO基爾辛格還搭乘私人飛機(jī)飛抵臺(tái)灣拜訪了臺(tái)積電等企業(yè)，并向外界表示，臺(tái)積電和英特爾的合作關(guān)系非常深遠(yuǎn)，臺(tái)積電在許多技術(shù)方面都協(xié)助過英特爾公司，從而釋放了更大的晶圓產(chǎn)能，創(chuàng)造了前所未見的產(chǎn)品。

　　在為別人代工上，基爾辛格曾經(jīng)表示，蘋果是他們特別想要發(fā)展的潛在客戶。

　　但在Mac產(chǎn)品線上，蘋果正在放棄英特爾芯片，可以預(yù)見未來全線Mac產(chǎn)品都會(huì)不再使用英特爾處理器。在芯片代工領(lǐng)域，蘋果似乎沒有理由放棄臺(tái)積電選擇英特爾。長(zhǎng)期以來，英特爾在處于市場(chǎng)領(lǐng)先位置時(shí)，更傾向于用自己的先進(jìn)制程鞏固自身的芯片優(yōu)勢(shì);而當(dāng)英特爾不再處于市場(chǎng)領(lǐng)先位置時(shí)，其制程工藝往往在市場(chǎng)中已不具備領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)了。

　　英特爾這幾年在先進(jìn)制程上的嘗試并不算成功。該公司的14納米工藝連續(xù)應(yīng)用于多代處理器，但在14之后越來越多的“+”號(hào)也被消費(fèi)者吐槽工藝升級(jí)太小。同時(shí)，該公司10納米工藝一直到11代移動(dòng)版酷睿處理器才得以順利規(guī)�；�量產(chǎn)，但與同時(shí)期的臺(tái)積電5納米工藝相比已存在差距。而臺(tái)積電的先進(jìn)制程還在不斷進(jìn)展，基于目前5納米制程節(jié)點(diǎn)，今年10月就推出N4P工藝，性能比最早期的N5工藝提高了11%，也比N4工藝提高了6%。12月16日上午，在N4P之后，臺(tái)積電又宣布推出 N4X 制程工藝技術(shù)，性能比N5提高15%，比N4P 提高4%，預(yù)計(jì)將在2023 年上半年進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)。

　　2010年，英特爾也曾代工過外部芯片。但由于英特爾在PC處理器和移動(dòng)端處理器上都想分一杯羹，在用自己的先進(jìn)制程為可能的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手提供晶圓代工業(yè)務(wù)上，就很難達(dá)成合作意向。同時(shí)，英特爾的產(chǎn)能總是要優(yōu)先保證自家芯片生產(chǎn)，可供給外界的產(chǎn)能不足。

　　多種因素下，2018年，英特爾對(duì)外宣布“將制造資源重新集中在自己的產(chǎn)品上”，基本放棄了代工業(yè)務(wù)。直到2021年，該公司再次提出IDM 2.0計(jì)劃。

　　市場(chǎng)對(duì)英特爾再次開放代工業(yè)務(wù)并不看好。但除了臺(tái)積電與三星，市場(chǎng)上也對(duì)更多有技術(shù)實(shí)力的晶圓代工廠入局存在著較大的需求。

　　在高通與蘋果的爭(zhēng)斗中，芯片代工廠的產(chǎn)能也被深度綁定，排他性變得更強(qiáng)。在臺(tái)積電與三星之外，更多其他芯片代工者入局，或許也可以在兩強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)場(chǎng)中收獲到自己的獵物。