晶片戰爭:深耕細作 30 年,台積電或將超越英特爾

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台積電累積製造最先進晶片的經驗,技術愈趨成熟。 圖片來源:路透社

如果時光倒流 30 年,或者只是 20 年、10 年,提到半導體晶片,英特爾(Intel)的設計和生產技術,由始至終都是業界翹楚,全球任何一家個人電腦和伺服器生產商,絕大部分產品都選擇英特爾晶片為核心。然而,主宰半導體市場 30 年後,生產商今日正逐一擺脫了英特爾的晶片癮。

日前,亞馬遜(Amazon)宣佈,將會轉用首款自家伺服器晶片 Graviton,藉此減少對英特爾晶片的長期依賴,亦意味著全球最大雲端服務平台 AWS(Amazon Web Services)正式跟英特爾分手。新晶片由亞馬遜早年收購的以色列晶片公司 Annapurna Labs 設計,而且比英特爾提供的同類產品便宜逾 4 成,當中最重要的原因,是 Graviton 將由總部位於台灣的晶片製造商台積電(TSMC)負責生產。彭博社形容:「亞馬遜在台積電的幫助下,終於擺脫了英特爾的癮。」AWS 副總裁 Matt Garman 亦表明,若欠缺台積電,亞馬遜是無法獨自完成這項計劃的。他預測,未來的晶片競爭將會比今日更加激烈。

創立於 1987 年的台積電,最初並未被英特爾和其他晶片商放在眼內。但在 30 年後的今日,台積電儼然已成為一眾科網企業「脫英」的關鍵,絆倒英特爾這家晶片巨人的最大威脅。名不經傳的台灣電子工場,其崛起正好反映了半導體工業過去 10 年的巨變。事實上,台積電從來不是以一己之力挑戰英特爾的,而是由於英特爾壟斷市場,包括 Apple 和其他晶片製造商如高通(Qualcomm)和 AMD,為減省成本都逐漸放棄自家廠房,轉而委託台積電代工製造。受惠於此,短短幾年之內,台積電便累積了製造最先進晶片的經驗,由於技術更趨成熟,又再獲得更多生產商訂單,令生產經驗和規模出現爆炸性增長。

英特爾面對台積電暗中帶來的重大競爭,已有 10 年。雖然英特爾在個人電腦的晶片市場仍遙遙領先,但亞馬遜「脫英」消息一出,仍然觸發了華爾街投資者對英特爾前景的憂慮。除了因為去年台積電的市值曾一度超越英特爾,首次成為全球最大晶片製造商。在實際技術層面,他們還顧慮到台積電的確有可能取代英特爾,在不久將來成為業內最先進的第一晶片製造商。

圖片來源:台積電

晶片戰爭,勝負往往在納米之間見優劣。歷年來,晶片製造商一直致力縮小以納米為單位的晶片體積,體積愈小,代表晶片的運算速度愈快,耗電量更少,並可以儲存更多數據和降低成本。而稱霸半導體市場多年的英特爾,曾是業內最高規格晶片的代名詞,而且是該公司獲利最豐厚的產品。

不過,彭博社引述高盛分析指出,儘管英特爾仍一直進步革新,但技術規格已被台積電迎頭趕上。在 2013 年,英特爾是第一家廣泛採用 14 納米晶片的製造商。不過,從今日看來,英特爾到 2019 年底都未必能夠將晶片縮小到 10 納米,規格改進的間隔時間是有史以來最長的。但在同樣的時間之內,台積電的生產技術已經從 20 納米大幅縮小到 7 納米,可謂高下立見。

一直是英特爾主要競爭對手的晶片製造商 AMD,約 10 年前已分拆出售廠房,只負責設計和銷售,複雜的晶片生產工序,則交由合作夥伴台積電處理。AMD 行政總裁蘇姿豐(Lisa Su)表示:「這是我們作出的最佳決定之一,使我們能夠管理風險並專注於開發更好的產品。」

在台積電的協助下,市場佔比逐年攀升的 AMD 正在挑戰一個過去不可能的任務:聯手擊敗晶片巨人英特爾。據指,人力資源和研發資金只有英特爾 10 分之 1 的 AMD,如今已對投資者和主要客戶揚言,它們的新晶片將會勝過英特爾。

在英特爾和台積電之間,還代表了一場科技世代的交接。智能手機大約在 10 年前普及,更逐漸取代傳統電腦,成為消費者最常用及最願意消費的電子產品。英特爾早就涉足手機晶片業務,但最初未有在此領域投入大量資源,原因是公司本身就在電腦和伺服器業務上擁有龐大客源,相比手機市場,後者才是英特爾的最優先考慮。

因此,當智能手機銷量暴增之時,一眾手機生產商都轉而使用其他製造商如高通的晶片,或像 Apple 選擇為自家產品自行開發晶片技術,並與台積電合作,在其廠房投產晶片部件。

這變相是英特爾將昔日的優勢讓給台積電,使得台積電憑著豐富的生產經驗坐大。如彭博社所指,時至今日,智能手機業務已幾乎是電腦的 6 倍,而台積電目前的綜合訂單規模不僅比英特爾更大,而且差距正在擴闊。

據估計,到 2020 年,台積電的生產規模將近 200 億美元,較英特爾多出 40 億美元,屆時或正式取代英特爾,成為下一個晶片巨人。