芯片战升级，理解未来的四个面向
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本周美国升级芯片法案引发关注，美半导体设备商将中断对中国企业的支援并撤回派遣员工，新的行业寒冬是否到来？首先要理解其性质。2020年中国进口芯片的金额已经超出油气的采购量，高端芯片早已成为数字经济运行最重要也不可或缺的基础设施。而芯片行业天然与军工国防有着千丝万缕的联系，美国芯片行业的大发展背后关键的推动力就是美国在竞争中的持续投入。但芯片行业的发展早已脱离美国军工复合体所能撬动的范围，美国每年9000亿美元的投入仍然无法简单地将芯片制造拉回美国。
芯片行业也是一段全球化的历史，日本、韩国、中国台湾在这不长的发展历程中扮演重要的角色，与每个经济体的产业政策、人才培养以及外部竞争格局的塑造都息息相关。芯片行业同样是数字经济时代指数级增长的典范。摩尔定律以芯片的指数级发展命名。芯片作为万亿美元级别的产业，也实现了价值链上复杂的分工与协作体系，有设备制造提供商，有设计软件提供商，有高性能芯片代工厂，有巨头日益设计自己核心芯片，不一而足。
芯片行业也有着不少传奇的公司，从英特尔、德州仪器、到英伟达、台积电、阿斯麦（ASML），中国台湾的台积电生产了全球37%算力所使用的芯片，两家韩国企业生产了全球44%的存储芯片，荷兰公司阿斯麦（ASML）垄断了全球最高端光刻机100%的份额。未来芯片行业在人工智能、云计算、物联网、智能网联汽车等等领域会有更多应用场景。过去两年，我们经历了全球芯片的周期。芯片也成为地缘冲撞的舞台、中美科技竞争的焦点和“卡脖子”技术的代名词。今天推荐商论四篇芯片主题文章，来共同了解这个议题的关键面向。
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美国“卡脖子”令中国制造断档？
2022-05-11
代工领域巨头之争
2021-11-11
李在镕的宏伟蓝图从几年前就开始显现轮廓，但至今进展缓慢。三星电子在代工市场占有约15%的份额，而台积电超过50%。台积电计划在未来三年投入1000亿美元扩大产能。三星电子的非存储芯片收入只占总收入的7%（尽管在2005年还是零，而且公司还制造一些用于传感器等领域的专用处理器），这部分的利润占比还要更低。
利益冲突认知并非唯一的挑战。尽管存储和逻辑业务有一些共同点，可以分摊一些费用，但它们在一些重要方面有所不同。生产存储芯片的关键在于速度、数量和规模经济。制造尖端逻辑处理器在技术上要复杂得多，需要纳米级工艺，而且客户对定制的需求也越来越大。... ... ...
2021-10-13
鲁汶最为世人所熟知的可能是它是时代啤酒（Stella Artois）的起源地。而在芯片制造商的圈子里，这座比利时城市最有名的地方是距鲁汶啤酒研究所不远处的一栋低矮宽阔的建筑。金属镶嵌的外墙让它看上去像蚀刻了微型电路的硅片一样闪闪发光。走入其中，底下几层回荡着嗡嗡声，这声响由一批总价约30亿美元的机器发出，它们是人类发明的其中一批最复杂的设备。上层的办公室里聚集着几百名世界上最有干劲的半导体工程师，他们在这里构想着芯片制造的未来。
这座建筑（如图）是微电子研究中心（Interuniversity Microelectronics Centre）的总部。该研究中心通常被称为IMEC，它并不设计芯片（如美国的英特尔）或制造芯片（如台湾的台积电），也不生产它地下楼层里的那些复杂设备（如荷兰的ASML）。但它创造出来的知识被5500亿美元的芯片产业中的每个人所使用。鉴于芯片在现代经济中的核心作用——当前芯片短缺造成的混乱突显了这一点——以及在现代地缘政治中日益关键的影响力，IMEC的这一功能让它成为了世界上最重要的工业研发中心之一。IMEC的老板吕克·范登霍夫（Luc Van den hove）称它为“半导体界的瑞士”。
IMEC成立于1984年，由一群来自天主教鲁汶大学（Catholic University of Leuven）、希望专注于微处理器研究的电子工程师创办。它在早期得到了弗拉芒地方政府的资助。今天的IMEC保持中立地位，靠的是没有任何一个公司或国家在其预算中占到大头的财务模式。它最大的一笔预算来自比利时政府，约占16%。排名前列的出资企业里每一家的份额都不超过4%。保持收入来源的多元（其合作伙伴遍及芯片业的各个环节）和时效性（其研究合同通常为期三至五年）激励着IMEC专注于那些能推动整个行业而非任何特定公司的创意。... ... ...
从AI到元宇宙，探索芯片新场景
2022-09-23
熊彼特
英伟达低估了芯片困局吗？
如果是，那又怎样？
黄仁勋是真正受过“逆境教育”的人。这位美国市值最高的半导体公司英伟达（Nvidia）的联合创始人很早学会了忍受不适。在高度周期性的硅芯片行业里，这是一项有用的能力。这个行业眼下又一次滑入衰退。在2021年末新冠疫情的尾声，当从车厂到加密币矿工的各行各业都拿不到芯片时，半导体制造商也就是晶圆厂开始了一轮大举砸钱。预测机构未来视界（Future Horizons）的马尔科姆·佩恩（Malcolm Penn）说，资本支出在六个月内相比疫情前水平飙升了近75%。由于投产准备期长，大部分新产能目前仍在建设中。然而与此同时，通货膨胀、经济放缓、中国的疫情封控以及加密货币崩盘令需求重挫。电脑和智能手机的购置也已放缓。结果是芯片一下子又过剩了，和不过一年前的芯片荒一样严重，打击了许多芯片制造商的利润。
这甚至包括了英伟达，它已经取代英特尔成为美国最蓝筹的芯片公司。8月24日，英伟达报告第二季度收益下滑惊人，并自5月以来第三次下调收入预期。其市值已从2021年底超过8000亿美元的峰值跌至现在的不到4000亿美元。黄仁勋一如既往地乐观。他在财报发布后表示，预计到明年初，英伟达最大的两项业务——数据中心和游戏——将迎来激动人心的新芯片架构，重振公司命运。不过，当他透过他鼻梁上的眼镜片展望他认为将改变人工智能（AI）面貌的眩目新模型，以及像元宇宙这样更加朦胧不清的概念时，是否存在这样一种危险：他低估了此时此地的残酷现实？... ... ...
2021-08-23
我达，我见，我征服
英伟达在AI芯片上的豪赌会成功吗？
这家低调的芯片巨头很早便投身AI革命，现在依然领先于对手
“我们离倒闭永远只有30天。”这是英伟达联合创始人黄仁勋的口头禅。这话从英伟达老板嘴里说出来可能有点夸张，因为这家公司靠销售高性能的游戏和人工智能（AI）半导体，五年内市值从310亿美元增长到5050亿美元，令曾是全球最强大芯片制造商的英特尔黯然失色。
保持时刻警醒让英伟达收获良多。2016年至2021年，它的收入增长了233%。营业利润在过去五年翻了一番多，达到45亿美元（见图表1）。21年3月至5月，销售额同比激增84%，毛利率达到64%。尽管英特尔的收入是英伟达的四倍，而且不但设计芯片还制造芯片，但投资者还是更看好只设计芯片的英伟达（它的市值是英特尔的两倍）。亚马逊、谷歌、微软以及中国的阿里巴巴的云计算数据中心都在使用英伟达的产品。它的客户还包括从药物研发到气候建模等各种领域里数不胜数的科研团队，以及所有的大型IT公司。它修建了一条又宽又深的“护城河”来保护自己的竞争优势。
20年9月，英伟达表示将斥资400亿美元收购安谋（Arm），大多数智能手机都使用这家英国公司设计的高性能且高能效的芯片。英伟达希望利用安谋的设计实力来设计供数据中心和AI使用的中央处理器（CPU），与英伟达在图形处理器（GPU）这一专用芯片上的既有优势形成互补。这笔交易必须得到美国、英国、中国和欧盟的监管机构一一批准。如果获批——鉴于两家公司在各自领域的市场支配力，这一点非常难说——英伟达在最热门的计算领域之一将取得看上去近乎不可撼动的地位。... ... ...
芯片业由盛转衰，超级大萧条来了
2022-07-23
显卡在去年火了一把。电子游戏迷和加密货币矿工彻夜排队抢购美国芯片制造商英伟达或AMD最新款高端产品。但图形处理器远不是唯一抢手的半导体。芯片荒妨碍了从智能手机到汽车和导弹的各种产品的生产，与此同时对芯片设备的需求却激增。据研究公司IDC称，去年芯片行业的收入增长了四分之一，达到5800亿美元。芯片制造商的市值飙升。代工巨头台积电一跃成为全球市值第十大企业。
半导体周期是新供应（通常需要一到两年才能建立起来）滞后于需求的结果。随着人们预计需求会越来越难以满足，这种由来已久的周期好像成了过去式。芯片公司纷纷打开钱袋子（见图表1）。去年，台积电及其两大主要竞争对手——美国的英特尔和韩国的三星——总共投资了920亿美元，比2019年增长了73%，并承诺未来两年再投资约2100亿美元。
现在看来，芯片周期非但没有消除，可能还加快了进程。各种芯片看起来都陷入了风雨飘摇之境。7月14日，台积电表示其投资将低于之前的设想。三星发出了利润增长可能停滞的警告，据说它正在考虑下调今年下半年存储芯片的价格。6月，美国存储芯片制造商美光科技（Micron Technology）预测第三季度销售额为72亿美元，比预期低五分之一。分析公司TrendForce预计，未来三个月存储芯片价格将下降十分之一。据一项估计，由于加密货币市场崩盘，以及游戏玩家把更多时间花在非虚拟现实上，显卡价格自今年1月以来已经下跌了一半。英特尔首席财务官大卫·津斯纳（David Zinsner）委婉地表示，今年剩下的几个月看起来“甚至会比一个月前还要动荡得多”。... ... ... ..
地缘与芯片
2020-05
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