英特尔启示录：败给台积电，也败给自己，更败给时代 ...

蔠夜 · 发表于 2023-2-14 15:10:15

本期聚焦芯片晶圆大厂英特尔的式微、台积电走强背后的产业发展模式的更迭。
划重点：
1、在芯片制造上，过去英特尔一直采用 IDM 模式，从设计、生产、封装、到销售全都自己操办，打遍天下无敌手。
2、半导体行业是典型烧钱又耗技术的行业，技术和资金到达一个量级后，IDM 模式反而成了前进的掣肘，10nm 的失败成为英特尔下坡路的关键节点。
3、台积电定位很明确：只做下游的制造，成功证明了半导体行业分工做得越细，在某个领域越拔尖，扎得更深，就能跑得越快。
4、如今英特尔寄希望于 IDM2.0 战略复兴，但最大的挑战——客户是谁？目前苹果、英伟达、AMD 们都不太可能。
文 / 知勇，锦缎研究院
" 年年挤牙膏，终于挤不动了 "、" 英特尔这几年真是弱 "，看到英特尔史上最糟糕财报之后，很多人的感受是，英特尔时代要落幕了。
英特尔日前发布 2022 年四季度财报，财报显示，英特尔营收同比大降超 3 成，净亏损 6.6 亿美元。财报发布后，投资者们果断用脚投票，盘后英特尔股价暴跌 9.7%。
而就在此前半个月，台积电发布 2022 年四季度财报，营收同比增长 42.8%，净利润同比增长 78%。
同样都是在芯片行业大幅收缩、退烧的大环境下，为什么台积电和英特尔，交出了截然不同的成绩单？

01英特尔向下，台积电向上1、IDM 模式缔造英特尔时代
在很多 80 后、90 后的印象中，蓝色的 "Intel Inside" 标签是一种科技的象征。
在 PC 时代，英特尔毫无疑问是行业霸主，坐拥个人电脑和服务器的 CPU 市场。与此同时，市场上还有微软这位强大的同盟军在操作系统上为之保驾护航，使得英特尔引以为傲的 x86 处理器不可替代。（注：业内称为微软–英特尔体系，即 WinTel）
在芯片制造上，过去英特尔一直以来采用 IDM 模式，即所有环节从设计、生产、封装、到销售全都自己一手操办。
英特尔的商业模式是把芯片设计和制造牢牢捆绑在一起，设计部门不断研发迭代，设计出更新、更快的 CPU，制造部门则投资巨额资金，生产出一代又一代的新产品。
在 WinTel 时期，英特尔凭借 IDM 模式可谓打遍天下无敌手，稳稳当当地坐着头把交椅。
时至今日，尽管英特尔已经颓势日显，但 IDM 模式在行业里依旧占据较高权重。
根据 Knometa Researc 的数据，截止至 2021 年底，全球 IC 晶圆的总产能为 2160 万片 / 月，其中三星、台积电、美光、SK 海力士、铠侠，前五大公司合计占比 57%，达到 1221 万片 / 月，这当中，除了台积电，三星（部分）、镁光、SK 海力士、铠侠都是 IDM 模式。
对 IDM 模式，英特尔则仍然是恋恋不舍，在现任 CEO 基辛格的操盘下提出了 IDM2.0 战略，成立代工服务事业部，争夺台积电和三星的份额。
2、10nm 成为分水岭
摩尔定律成就了英特尔，也困死了英特尔。
英特尔创始人戈登 · 摩尔上世纪 60 年代提出了摩尔定律的概念，即集成电路上可以容纳的晶体管数目大约每经过 18 个月，便会增加一倍。
过去的二十多年，英特尔处理器紧扣 " 摩尔定律 "，从 45nm、到 32nm、再到 22nm，一路都是水到渠成。
在 14nm 工艺节点之前，英特尔一直保持领先。不论是三星还是台积电，它们都跟随着英特尔的步伐，但是到 10nm，英特尔突然无法延续摩尔定律了，两年一次升级的规律被按下暂停键。
英特尔最初的设想是在 2017 年实现 10nm 工艺，但此计划破灭，10nm 工艺一直难产。为了对全球用户有个交代，英特尔就只能在 14nm 的字符后面标记字符 "+"，也就是在 14nm 基础之上优化，最多的时候用上了 3 个加号—— 14nm+++。
有一段时间，14nm+++ 成为网友调侃英特尔最多的一个梗，" 祖传的 14 纳米还能再战几年 "、" 英特尔 14nm 终极版不应该叫做 14nm+++，要学下苹果手机的命名，叫 14nm Pro Plus Max……"
自家的工厂造不出设计部门的芯片，IDM 模式受到前所未有的考验。对英特尔而言，制造环节受限，反过来又会进一步侵蚀英特尔的设计能力，形成蝴蝶效应。10nm 工艺之败，也导致 7nm 芯片的进度大幅度落后。
2019 年，时任英特尔 CEO 的鲍勃 · 斯旺这样回应 10nm 的困局，" 英特尔对自己超过行业标准的能力过于自信，限制了自己的思维，措施了技术转型的机会，现在承受了后果。"
鲍勃 · 斯旺口中的后果，就是被竞争对手们赶超，并拉开差距。
2020 年 7 月，英特尔宣布其采用 7nm 工艺的 CPU 将推迟半年发布，此举再次震惊行业。时年台积电和三星都已经在接 5nm 芯片的订单了。

图 1：英特尔芯片升级过程来源：英特尔，中信证券
另一方面，长期在英特尔阴影侧生存的 " 千年老二 "AMD 成功逆袭，开始与英特尔硬碰硬竞争。
2018 年，AMD 全面转向台积电，并发布了由台积电独家代工的面向计算市场的 7nm 显卡 Radeon Instinct MI60/MI50，性能超过同级别的英特尔产品。
最近几年，AMD 的销量大幅提升，市占率也逐年提高，不断蚕食英特尔的地盘，而英特尔的衰退则是肉眼可见的。
继 2022 年二季报首次亏损之后，英特尔四季度净亏损 6.6 亿美元，毛利率也从 2014 年的超过 60% 掉到 40% 左右。最直观地对比，台积电的毛利率自 2020 年以来始终保持在 50% 以上，2022 年四季度更是达到了惊人的 62%。
过去几年，AMD 和英特尔的市值多次出现交叉，不久之前的 1 月 31 日，伴随着英特尔的财报暴雷，AMD 再次实现了市值对英特尔的反超。
3、台积电后来者居上
在台积电创办的二十余年里，一度是以英特尔 " 小弟 " 的角色存在。
与英特尔的 IDM 模式不同，台积电的商业定位从一开始就很明确：只做下游的制造，不和客户在芯片设计上竞争。
但是在英特尔 " 统治 " 下，台积电的起家并不容易。2014 年 " 斯坦福工程英雄 " 讲座活动上，张忠谋这样回忆台积电的创业生涯，" 单一的代工模式这种创新，在早期类似一种‘先有解决方案，再寻找需求’的概念，我们提供的是代工平台，但在当时没有人需要这样的平台，因为当初几乎少有无厂半导体公司，现有的无厂半导体公司也不需要台积电，而是更愿意去找日立、东芝、英特尔，这种现象直到 90 年代开始才有所改变，我们的存在，也大大加速了无厂半导体公司的诞生。"
台积电的发展过程中，不得不提到苹果公司。
从 2014 年开始，自研芯片的苹果开始将芯片代工订单交给台积电。收获苹果这个大客户后，台积电不但获得了技术快速进步的机会，还收获了今后十年的业务增长。
更重要的是，与英特尔分手后，苹果的业务仍然推进顺利，这给其它厂商一个很好的示范效果——我们不必非要在英特尔那里 " 买 " 芯片，可以试着找台积电代工。毕竟台积电的交付周期更短，成本更低，于是，台积电的订单纷至沓来，高通、英伟达、AMD 等几乎所有芯片设计巨头都已和台积电合作。
公开数据显示，2014 年台积电全年实现 1482 亿元人民币的营收，这个数字到 2022 年，达到了 5025 亿人民币。
至此，台积电开始有了和英特尔分庭抗礼的实力。如今，台积电已经成为全球最大晶圆代工企业，占据晶圆代工半壁江山。
在工艺节点上面，台积电已经宣布量产 3nm 工艺，足足领先英特尔一个身位。得益于高端制程芯片销量快速增长，其营收和净利润屡屡创下新高。
作为后来者，台积电顺利改写了世界芯片制造的权力格局。另一边，当年芯片霸主却成了追赶者。

图 2：晶圆代工市场格局资料来源：Counterpoint
02 半导体行业的更迭路径

过去几年，大家总是调侃英特尔是一家牙膏厂，每次提升的那点可怜性能总是被软件用光了。但是可能很多人并不知道，英特尔其实也是无可奈何，不是他实力不够，而是芯片设计和制造的难度远比想象中的高。
更重要的，对英特尔来说，IDM 模式注定是一条越走越窄的路。
1、" 双高 " 现象压倒英特尔
众所周知，半导体行业是典型烧钱又耗技术的行业，可以理解为 " 双高 " 现象，这个趋势目前已经越来越明显，也是压倒英特尔的关键因素。
先看技术维度，半导体技术进步主要遵循摩尔定律，即芯片上集成的晶体管数量平均每隔 18 个月就会翻一番，性能也提升 1 倍。在这种发展速度下，电路结构越来越复杂，加工工艺的要求也越来越高。
所以到最后行业呈现的割裂现象就是越到高端制程，行业玩家越来越少。在 10nm 工艺节点，已经只剩下台积电、三星、英特尔。
可以说，芯片制造行业注定是一条英雄寂寞的道路。

图：随着制程工艺提高，行业玩家逐渐减少资料来源：英特尔，中信证券
再看资金壁垒，随着工艺节点提高，新一代生产线所需的投资额成倍甚至数十倍地增加。举例来说，2020 年台积电宣布在美国投建的 5nm 工厂投资额约合 120 亿美元，未来 3nm 产线的投资额预计将达到惊人的 200 亿美元。

图：不同制程下每 5 万片晶圆产能的设备投资（亿美元）资料来源：天风证券
为了更进一步理解半导体的资金壁垒，我们看下台积电的历年资本开支。2021 年，台积电的资本支出再创新高，达到 300 亿美元，其中研发支出约为 45 亿美元。
一言以蔽之，芯片制造是一项需要大量资金维持的高难度技术动作。

图：台积电历年资本开支资料来源：中原证券
2、分工模式成就台积电
回到英特尔身上，了解半导体 " 双高 " 现象，其实也就不难理解英特尔为什么会出现挤牙膏现象。诚然，英特尔这个巨无霸企业有大量的资金和技术人员，但是做芯片一条龙服务既要投入制造又要投入设计，还要做封测。
相比之下，台积电只用集中精力在制造环节，两者最终的表现可想而知。
专注制造环节的台积电，正是将代工技术做到极致，每年投入超百亿美元死磕制造环节，最终实现了制程工艺的全面领先，改变了行业规则。
专业分工这套逻辑在 AMD 身上也得到验证，在分拆掉格罗方德业务之后，定位变成了无厂半导体设计公司，将代工业务转交台积电，成功扭转下滑颓势。
MercuryResearch 的最新调研数据表明，AMD 在包括桌面处理器，移动处理器和服务器处理器的 x86 处理器整体市场当中，份额达到 31.3%，而在 2020 年第一季度，AMD 的份额还只有 14.8%。
虽然英特尔沿用的 IDM 模式可以将所有核心环节掌握在自己的手中，但是当技术和资金到达一个量级后，即面临 " 双高 " 现象挑战时，反而成了技术进步的最大掣肘。类似地，在芯片设计环节，英特尔面临的高通、英伟达等顶尖对手，胜算同样不高。
实际上，半导体领域与工业领域的发展规律恰恰相反。大部分工业领域强调垂直一体化，比如光伏、动力电池行业。行业龙头先单点突破，某一个领域做大做强，再延伸补强其他产业链环节，最后打造产业链一体化，实现降本增效。
然而半导体行业已经形成术业有专攻的典型规则，分工做得越细，在某个领域越拔尖，扎得更深，就能跑得越快，行业地位自然更稳固。
其次，半导体行业的分工合作是更优的风险分担机制。台积电的高额资本开支由高通、英伟达、AMD 等芯片设计公司共同分摊，而英特尔只能内部消化。
第三，代工模式的技术进步是最快的。台积电的客户是全球顶级芯片设计公司，可以更快更多地积累一流芯片制造能力。这也是为什么台积电可以在成本和技术上面降维打击其它晶圆厂，而 IDM 模式里面每个环节里只要有一个落后了，出现重大障碍，整个产品的进度都会受到拖累。
正所谓皮之不存，毛将焉附，没有制造能力，再高端的技术只是设计图纸。
不难发现，以台积电为代表的晶圆代工模式，可以更好地突破技术和资金壁垒。走 IDM 路线的英特尔比不上单押制造环节的台积电，有其必然性，并不是前者的研发能力不强，而是很难做到齐头并进、孤独一掷地投入，最后输出的是挤牙膏式技术创新。
未来分工合作这个模式，大概率会演化成为行业新路径，每个环节由单独的公司负责，然后几家公司携手制造出最优的芯片。
去英特尔大包大揽的时代正在成为历史。
3、英特尔进入衰退的长夜？
如今的英特尔，与昔日的辉煌相比，早已是另一番景象。在营收、净利润双双大幅下滑的颓势之下，资本选择夺路而逃。在过去 12 个月中，英特尔的股票已经下跌了近 40%。
英特尔的成功很大程度上得益于对于个人电脑的把握，并在摩尔时代，引导行业往自己有利的方向发展。而在后摩尔时代，业务众多的英特尔已经跟不上技术进步的速度。在新的游戏规则里，台积电们显然抢到了和英特尔竞争的制高点。
实际上，早在 2017 年左右，英特尔跑不赢摩尔定律的隐患已经显现，只是财务的恶化滞后于业务已陷入泥潭这个事实，进而未在当年财报上面体现。从资本市场中可以看到，过去几年英特尔的股价已停滞不前，华尔街精英们对英特尔的信心已经不足，他们开始担心这颗奔腾的 " 芯 " 还能跳动多久。

图：英特尔股价图资料来源：谷歌
如果拿当年的老对手对比，英特尔的衰落就更明显。英特尔的命运风雨飘摇，而 " 轻装上阵 " 的 AMD 蒸蒸日上。比如在服务器芯片领域，英特尔曾一度控制 99% 的市场份额。现在已经被 AMD 夺走了接近 15% 的市场份额。根据摩根大通的分析师预计，未来 AMD 的市场份额将继续增至 30% 以上。
值得注意的是，根据财报数据，英特尔 2022 年第四季度的库存金额达到了 132 亿美元，可谓内忧外患。
难道英特尔甘愿坐以待毙吗，对自己的危机毫无察觉？实际上，即便时光可以倒流，英特尔能更早意识到 IDM 模式的命门，仍然无法避免今日之被动，因为它内部的问题没法解决。
归因下来，英特尔家大业大，体系臃肿，加上涉及的产品类型非常广，很难一刀切换掉 IDM 模式，即船大掉头难。在 2018 年上任的 CEO 鲍勃 · 斯旺曾经主导英特尔走 AMD 的路线，也就是把制造部门独立出去，但最终他没能调整这艘巨轮的行驶轨迹。

图：IDM2.0 战略图解资料来源：英特尔
3 年之后，新 CEO 基辛格上台后，希望扭转局势，制订了 IDM 2.0 战略。简单概括为三部分：主要产品依旧发挥 IDM 模式余热，自己设计、自己制造；部分产品采用无厂半导体公司模式（Fabless），由外部代工厂代工；自身的代工厂，开放一部分产能给第三方无厂半导体公司。
为落实 IDM2.0 计划，英特尔继续大开大合的动作。2021 年 3 月，英特尔宣布投资 200 亿美元在美国亚利桑那州新建两座工厂；一年后，英特尔宣布将投资 200 亿美元在美国俄亥俄州新建两座工厂。
不过，这条路并非坦途大道，英特尔最大的挑战是要解决客户来源——什么样的客户愿意将芯片图纸交给英特尔，英特尔又能为客户提供什么样的工艺？与台积电还在合同蜜月期的苹果、AMD、英伟达们，目前看起来都不太可能。
用数据说话，2022 年第四季度，英特尔代工服务收入仅为 3.2 亿美元，算下来还不到台积电两天的收入。
更严重的危机已经袭来，按照英特尔第一季度财报指引，其盈利能力还将进一步恶化，预期 2023 年一季度营收在 105 至 115 亿美元区间，毛利率降到 39%，每股亏损 0.8 美元。（注：当前半导体行业景气度向下，台积电也难以独善其身，虽然现在的财报很亮眼，下半年同样会有压力）
截止目前，昔日 " 小弟 " 台积电的市值已达到 4900 亿美元，而半导体行业缔造者英特尔却仅剩下 1200 亿美元，前者是后者的三倍有余。具有象征意味的是，去年三季度以来巴菲特老爷子大举买入台积电，现已成为台积电第五大股东。
不可否认，过去很长时间英特尔不断地为全世界提供越来越好的处理器，直接推动了个人电脑的普及，但英特尔已经不是当年那个叱咤风云的公司了。
时代的车轮滚滚向前，不论当初多么辉煌，抛弃你的时候可能连个招呼也没有。拥戴新王的山呼海啸之声，已然湮没了旧王渐行渐弱的扼腕之叹。

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