半導體人必須看的IC產業70年發展變遷

　　以下我們通過這最近這幾年全球半導體top 20的演變來觀察半導體行業的變化

　　??2011年TI(德州儀器)65億美元收購了NS(國家半導體)

　　??2011年Google收購Motorola移動事業部,繼03年分離半導體業務之后,一代霸主Motorola分崩離析,完全退出手機市場,僅僅留下企業解決方案公司, 2014年Google吸取大量其想要的專利之后,將一些無用的專利以及商標賣給了聯想

　　??2012年MTK 1150億新臺幣收購最大的對手晨星,并將其打造為全球TV芯片的龍頭.

　　??2012年Micron (美光)收購破產的Elpida(爾必達),這家由曾經的DRAM王者NEC,日立所組成的內存公司,在經歷09年被日本政府輸血數千億日圓后,一樣無以為繼,最后宣布破產.

　　??2012年ASML發出邀請由Intel, TSMC ,三星共同分別入股ASML15% ,5% ,3%的股份,并另外提供額外資金供ASML對新一帶的超紫外光(EUV)微影技術的研發,用以加速10納米以下芯片制造工藝的推進.

　　??2013年紫光集團分別以18億美元及9億美元收購中國第2及第3的IC設計公司,展訊及瑞迪科

　　??2013年Avago以66億美元收購存儲芯片制造商LSI

　　??2014年Cypress(賽普拉斯)和Spansion(飛索)宣布合并,以保持其在NORFlash存儲器與SRAM的領先優勢

　　??2014年Global foundries收購IBM半導體業務,這項收購GF獲得了IBM的半導體專利,技術以及兩座晶圓廠,另外IBM還得出15億美元,請GF收下這些資產.

　　??2014年中國千億集成電路產業投資基金正式設立, Intel出資15億美元入股紫光20%.

　　??截至2015年10月,半導體行業出現了本文開頭所描述的局面,半導體行業出現了前所未有的并購或重組風潮,這或許也標示著一個新的時代的開始

　　??從2015年到現在，NXP和飛思卡爾的合并，ADI收購Linear，Avago收購博通，Intel收購Altera，軟銀收購ARM，瑞薩收購Intersil，到現在盛傳高通收購NXP。半導體產業正在加速整合。

　　??回首歷史

　　??半導體行業發展的歷史,基本上也就是整個電子信息行業的發展歷史,半導體雖然不是以終端產品或品牌面對消費者,但是也是由于半導體技術的推進,我們的科技才能不停的發展.

　　??AT&T于20年代成立的(BellLab)貝爾實驗室,在歷史上成功開發出了晶體管,太陽能電池,雷射與通訊衛星.并出現了11位諾貝爾獎得主,可以說是全球科技行業最偉大的公司了,也領跑了電子信息行業超過半各世紀.

　　??1996面對新一帶的通訊技術, Bell Lab與AT&T設備部門成立了Lucent(朗訊科技)也是不可一世,直至網絡時代的來臨加上一系列的戰略錯誤.

　　??2006年Alcatel (阿爾卡特)以134億美元并購朗訊, Bell Lab也就象征性的名存實亡了,今年4月擺脫手機重新回歸的Nokia(諾基亞)以166億美元買下了阿爾卡特朗訊.阿爾卡特與朗訊正式走入歷史.

　　??Motorola(摩扥羅拉)這家與Bell Lab相媲美的公司在30年代發明了收音機,40年代就成功了實現移動通話,并最終發明了首款行動電話. 1969年阿波羅11號使用motorola無線電從月球傳來第一句話.

　　??在日本廠商80年代統治半導體之前,Motorola一直雄據半導體霸主的地位,90年代全球手機市場被Nokia重創的moto,終于在2003年以倒貼了2億美元的價格剝離其半導體業務成立Freescale(飛思卡爾) ,2006年黑石集團以176億美元收購了Freescale .

　　??而母公司motorola于2011年以120億美元將手機業務賣給了Google,至此一代霸主Motorola正式退出大眾消費市場,僅僅留下企業解決方案公司, 2014年Google吸取大量其想要的專利之后,將moto手機業務僅剩的一些無用的專利以及商標賣給了聯想.

　　??今年初NXP宣布以110億美元收購Freescale ,保有一絲moto血脈的Freescale為消滅公司.偉大的Moltrola就此灰飛煙滅.

　　??Fairchild(仙童半導體)有別于上述兩個IT行業巨擘,它是純粹的半導體公司,也是我認為迄今為止最為傳奇的半導體企業.

　　??Fairchild的成立就注定了他的傳奇色彩,它是由有著有本世紀最偉大發明「晶體管之父」肖克利的8位天才學生于1957年創建的,肖克利稱他們為8叛徒, 59年他們在晶體管的基礎上設計出了基于硅的IC(集成電路),與TI的基爾比(基于鍺)共享了IC發明者的榮譽.

　　??硅基IC的誕生,讓IC有大量被制造的可行性,而后來仙童公司又發展出的平面工藝技術(planartechnology)，借著氧化、黃光微影、蝕刻、金屬蒸鍍等技巧，可以半導體組件可以很容易的在硅晶圓上制造出來,半導體行業就此走上了日新月異的康莊大道.

　　??這些成就主要歸功于仙童公司的領軍人物諾伊斯(N. Noyce),而8叛徒另一位傳奇人物摩爾(R.Moore)就是著名的摩爾定律的提出者.

　　??仙童的巨大成功在60年代末陷入危機,主因為8位創始人與出資大股東的不和,這些天才紛紛出走自行創業, 67年仙童公司總經理斯波克出走來到NS(國家半導體) ,并讓NS成為全球第6大半導體企業, 68年8叛徒最負盛名的兩位諾伊斯以及摩爾共同創辦了半導體行業至今的霸主Intel公司, 69年Jerry Sanders帶著7名員工創立另一個半導體巨擘AMD公司.

　　??仙童造就了著硅谷的傳奇,受諾伊斯大力支持的應材公司(AppliedMaterials)目前已是全球第一大半導體設備公司,喬布斯創辦蘋果的時候第一位投資者就是仙童,從仙童出走的一位高管創建了SequoiaCapital(紅杉資本) ,這家初創公司成為科技與資本合作的全球典范, Cisco思科和LinkedIn就出自他之手.

　　??得到仙童以及其8位聯合創始人支持的公司超過2000家,這其中還包含Yahoo , Google , You Tube , Whatsapp, Pixar (皮克斯動畫) ,這其中有92家上市企業,總市值達21萬億美元.

　　??目前仙童專注于電源模擬IC ,那斯達克上市市值僅僅只有20億美元,現在ON(安森美)與Infineon (英飛凌)均傳出有意收購仙童,或許在2015年的并購大潮中,仙童將永遠的走入歷史.

　　??如蘋果的喬布斯說:仙童半導體公司就象個成熟了的蒲公英，你一吹它，這種創業精神的種子就隨風四處飄揚了.

　　??仙童，一個永遠讓世人銘記和仰慕的名字，一個對半導體界乃至全世界作出了后人無法企及的貢獻。

　　??貝爾實驗室,Motorola ,仙童這三家可以說是本世紀最偉大的科技企業,他們不約而同都在2015年以各自不同的方式告別了全世界,剩下的可能就是他們曾經風靡全球的logo商標,徒留唏噓.

　　??半導體行業現況

　　??從目前的半導體top 20看來,當年的半導體巨頭如今只剩TI(德儀)屹立不倒,依然占據著全球模擬IC的龍頭寶座,日后的小老弟Intel迄今依然統治著全球第一的霸主地位.他們是目前老牌美系半導體的代表.

　　??80年代的武林盟主NEC雖然結合了當初的老三日立成立了Elpida但最終也宣告破產被Micron收入麾下.日本大廠只剩Toshiba (東芝)憑借NAND Flash以及SSD產品辛苦的舉著日本的半導體大旗.

　　??歐洲兩強飛利浦與西門子現在化身為NXP (恩智浦)與Infineon (英飛凌)與ST(意法半導體)依靠他們的傳統利基市場依然穩固的占據著top 20榜單.

　　??韓國兩大內存大廠, Samsung (三星)以及Skhynix (海力士)是近10幾年來發展最快的半導體企業,完全取代了當初日本半導體在全球的地位,強大的三星半導體甚至有了挑戰Intel的契機.

　　??臺灣的TSMC首創了Foundry模式并獲得了巨大的成功, UMC ,GF ,SMIC紛紛起而仿效,現在連Intel與三星都憑借強大的資源來搶食Foundry大餅,目前的半導體技術大戰TSMC ,Intel與三星每年都投入100億美元以上的研發及投資來進行軍備競賽,誰都不想落后于誰,然而綜觀全球半導體行業,也沒有再任何一個廠家具備能與他們匹敵的能力,差距終將被越拉越大.

　　??Foundry催生了fabless, fabless的強大返哺了foundry .目前以Qualcomm (高通) , Broadcom(博通) , MTK (聯發科) , Avago+LSI(安華高)為首的fabless ,已經占據整個半導體產出接近30% ,而這也可能將代表的半導體未來的重要趨勢之一.

　　??中國成立1000億人民幣的半導體大基金用來扶持國內半導體行業,中國這個擁有巨大市場卻沒有的技術的新玩家憑借著國家機器強勢進入半導體行業,吹動全球半導體的一池春水,未來的半導體市場隨著強大的新玩家進入必將精彩萬分.

　??半導體的產業的未來

　　??2015年國際半導體市場風起云涌,詭譎多變.不論是歐美或亞太傳統的半導體大廠為了保持技術領先或市場影響力所進行的行業并購,整合.或者是中國大陸對半導體產業的雄心壯志對內對外的一系列整合兼并.今年整各國際半導體市場的熱鬧程度,應該是曠古絕今的.

　　??而這些現象的發生的根本原因不外乎兩點,第一是新技術及新應用的更迭即將發生,導致傳統大廠開始在技術,資金甚至整合能力進行比拼與布局,因為誰都想在新應用來臨之前搶占先機.第二就是中國對半導體先進技術開始發力了,除了加強自身實力以外,中國明確知道最快獲得技術的快捷方式就是買.

　　??姑且不論這些整并的實際背后原因,但可以明確的是半導體行業的趨勢就是寡頭.

　　??大者恒大的規律在半導體行業中屢試不爽,雖然快速更新的高科技電子行業每幾年就會出現全新的應用,然后又會重新出現新的高技術型或壟斷型公司,但無論如何他們最后都將會成長,整并,淘汰或壟斷,再每一輪行業景氣循環之后,存活下來的將是越來越大的寡頭公司.

　　??目前的半導體前三大(Intel,Samaung,TSMC) ,憑借著原本的技術優勢加上每年100億美金左右的資本資出,一直在拉大與其他半導體公司的差距,他們比拼的是最基本的制造技術.

　　??英特爾在2007、2009和2011年分別進入45nm、32nm和22nm工藝節點.依照他們奉為圭臬的摩爾定律, 2013年應該進入14nm .但是它卻延遲了一年直到2014年才正式量產,三星在幾個月以后也順利量產,TSMC則相差半年左右開始出貨16nm ,這是有史以來他們量產時間差距最小的工藝節點.

　　??在Intel第一次栽了跟斗后, 9月Intel又悲劇的宣布10nm將在2017年才能順利量產,摩爾定律在次跳票,而為了爭奪蘋果訂單的TSMC以及三星則卯足了勁全力攻關10nm制程,現在看起來非常有可能在10nm這個制程, Intel ,TSMC以及三星會破天荒的同時達陣.

　　??看起來前三大如此激烈的廝殺,將會越發擴大與其他追趕者的差距,但是越來越多的人選擇當看客,甚至一副事不關己的模樣,原來這些事確實都不是事因為他們是Fabless,這樣看起來Foundry確實大大的改變了半導體行業的格局,因為這在以前是不可想像的事,現在他們只要關心如何更好的設計出芯片,而不用在乎如何制作了.

　　??fabless在2014年產出占比超過全行業的30% ,而2000年他們的占比不足10% ,從TSMC創造了Foundry模式以來,整個半導體市場成長率最高的就是foundry u以及fabless . 20多年來他們的合作無間,從原本的0到現在的占據了45%的全球半導體份額,而這趨勢現在看起來依舊沒有改變.

　　??傳統的模擬IC大廠基本對最先進的工藝制程也是興趣缺缺,他們不需要像內存公司一樣進入先進位程, fablite基本是他們的共識,他們有其利基市場,Iot的興起讓他們如魚得水,因為這些都不需要先進位程. TI , ST , Infineon ,NXP各自有其利基市場,不過為了占據Iot這個新超級應用市場的有利地位,他們也都紛紛結盟或拉幫結派,造就了今年以來的許許多多并購案

　　??內存半導體公司這幾年也因為移動通訊以及big data的到來而熱鬧非凡,三星霸主地位難以撼動,獨霸DRAM之后又再Nand Flash領域挑落一帶拳王Toshiba與Sandisk的聯盟.不論技術,產能或資金都遙遙領先

　　??美光收購Elpida后加速與Intel合作, Hynix也在今年建成全球最大半導體工廠.內存行業經過數十年的分分合合最后產生的4強,壁壘分明,經過這幾年的好光景后大家也實力大增,不再像以前做的越多虧的越多.三星將如何捍衛它的地位我們將拭目以待.

　　??三強之爭

　　??Intel已經雄踞全球半導體龍頭23年之久,到目前為止5年之內還看不到寶座有易主的可能,主要還是因為與老2三星的位置,還沒到貼身肉博的程度.

　　??但是往后的趨勢會如何呢?我們可以看到Intel的成長是趨緩的,它還是繼續著統治PC的CPU市場,再被ARM牢牢的擋在移動通訊的門外之后,我們可以看到Intel的掙扎.

　　??并且再工藝推進上面對其他兩名對手他也不再有任何優勢, TSMC宣稱他們不用在7nm節點就能追上Intel ,而是在16年的10nm就可以超越了,如果真是這樣那Intel的老巢CPU就很可能被新對手ARM或老對手AMD利用TSMC工藝攻破, Intel這個霸主在我看來可能在5年左右將走下神壇.

　　??三星半導體1993年就進入全球半導體前10 ,一路走來橫掃歐,美,日所有的內存半導體大廠,成就今日DRAM霸主的地位,所有的內存大廠都因為三星的存在而痛苦不堪.

　　??三星的神功就是無止盡的推進新工藝,讓其他人賠錢.當別人還在用上一代工藝的時候三星就進入新工藝,這樣競爭對手就只能一直賠錢,而三星還能保持微薄的利潤,他最狠的是他只要微薄的利潤,而不是有多少賺多少,因為它更在意的是讓對手虧損,有錢一起賺對于三星來說是不允許的,殲敵1000自傷800 ,三星走過的地方寸草不生.

　　??移動通訊以及大數據的來臨,造就了存取的大量需求,加上競爭對手的減少,三星迎來大豐收,大數據的趨勢已定,無窮的數據傳輸以及存取在未來幾年都是不會改變的,三星已然具備挑戰Intel的一切條件.

　　??然而三星真的就沒有缺點嗎?我想太過龐大將會是三星的問題,看似具備所有產品的尖端制造能力是很不錯主意,這讓它看起來非常強大,但卻不是無堅不摧.

　　??如果1種產品出現問題,那就需要另外1種產品的盈利來補強,來回之間就去掉了2種產品賺錢的可能.我們很難兼顧所有產品都要去面對全球所有頂尖公司的挑戰, 1,2種產品出現問題那將意味得付出2倍甚至3倍的代價來挽回,而且假如出問題的是主要項目呢,比如終端產品?

　　??最終端的手機或消費電子產品銷量如果出現問題那三星將面對何種局面呢?這個答案我們在10年前諸如Sony就已經給了我們答案了.

　　??張忠謀先生創辦了TSMC并推出了Foundry(晶圓代工)這一嶄新的半導體商業模式,這在當時所有半導體企業都擁有自己的晶圓工廠的時代是多么匪夷所思的構想,有誰需要代工晶圓呢?

　　??或許張忠謀早以洞悉一切,但其實簡單的想,這個以后會非常非常巨大的信息IT行業,不可能只有你們幾個巨頭玩吧,行業成熟了以后肯定有大大小小的參予者,那代工就可能有出頭的一天.只是TSMC今天能有如此的輝煌不知道張先生是否有預測到?

　　??Foundry模式催生了IC設計行業,讓有能力設計芯片的公司不用再需要蓋晶圓廠了,并且依照摩爾定律的推進,未來的晶圓工廠將會是各巨大的投資.

　　??有了Foundry ,無工廠的半導體公司如雨后春筍般涌現,而這些fabless公司也提供了TSMC無窮無盡的訂單,甚至原本的IDM大廠也開始走向fablite(輕工廠)的路線,不再耗費龐大的資金去開發新工藝,不用再花錢去蓋永遠蓋不完的新世代工廠,一座工廠幾十億美金幾年就得蓋一座,而且還越來越貴,現在一座新的工廠都在百億美元以上了,或許諸如Sony就是被這樣玩死的.

　　??fabless是這10幾年來半導體成長很高的一個領域,但在fabless基礎上還得加上IDM大廠fab lite所釋出得訂單的foundry那將是更高了.

　　??移動通訊以及未來的Iot都將是給眾多大而美或小而精的fabless更多機會,加上IDM大廠會越來越倚賴Foundry的先進工藝,直到他們本身落后的工廠被淘汰后,或許他們都將變成fabless了.而這將是TSMC繼續強大的基礎,他的趨勢是美好的.

　　??然而TSMC的問題會在哪呢?面對已經確定的美好, Foundry將是有能力者的爭奪之地, TSMC想再吃獨食已經沒有那么簡單了, Intel有高度興趣但是他的CPU有后院失火的疑慮所以現在比較難騰出手, Samsung稱霸了DRAM跟Nand ,事必得在開發新的戰場,因為戰線太長的三星非常需要更長的戰線(產品線)來創造空間.Foundry基本是它可以直接進入的戰場,尤其今年以來爭奪蘋果處理器TSMC與三星的大戰,更是可以用精采絕倫,峰回路轉來形容.

　　??其實把每一家的優勢劣勢都列舉出來之后,明眼的看倌應該就能看出的端倪了,半導體三強終將誰上誰下,似乎就取決一個問題,那就是40年前的摩爾定律,或許現在摩爾定律已經無法有效的鎖定在兩年提高一倍了,我認為14nm以下的工藝都至少需要三年, 10nm,7nm只要誰先達陣誰就掌握絕對優勢,挑戰者如果能連續兩個世代工藝都搶占先機的話,那全球半導體龍頭的寶座就可以易主了,守擂的也不用太擔心,偶爾丟失一次先機可能還能保全,但是連續丟失的話那就得付出代價了.

　　??只要摩爾定律不死,我們還將能克服目前所能看見的種種困難,而且日新月異.