被“诅咒”的半导体龙头
被“诅咒”的半导体龙头
隔壁英特尔也没好到哪里去，英特尔2023年营收为542.3亿美元，较2022年的630.5亿美元下跌14%，净利润为16.89亿美元，相较2022年的80.14亿美元暴跌78.92%。要知道，三星和英特尔在进入最近几年，一直在半导体市场里争着第一和第二的位置，两位当了二十余年的霸主，如今却好像走在一条下坡路上。是半导体下行周期使然，还是挑战者在撼动它们曾经牢不可破的城墙呢？还是半导体龙头这个位置已经被“诅咒”了？AMD和英特尔对于AMD来说，21世纪的头十年表现得喜忧参半。在AMD第二任CEO鲁毅智的主导下，AMD选择了自研AMD64架构，并于2003年推出面向服务器和工作站的Opteron (皓龙) 处理器、面向台式电脑和笔记簿电脑的 AMD 速龙64 处理器以及提供影院级别计算性能的速龙64 FX处理器，由于英特尔在安腾(Itianium)架构的判断失误，AMD一度在和英特尔处理器的竞争中占得上风。但也是在鲁毅智的主导下，2006年，AMD宣布以54亿美元（以42亿美元现金和5700万股AMD普通股）并购显卡厂商ATI，AMD市值此时市值仅有88亿美元左右，为了凑够42亿美元现金，AMD还向摩根士丹利举债借了25亿美元，最终完成了这笔庞大的收购。CPU＋GPU的未来愿景看似美好，但势单力薄的AMD很快就遇到了大难题，一边是英特尔，一边是英伟达，两线作战的AMD根本无力招架来自这两家的迅猛攻势，变卖各种部门，出售晶圆厂， K10、推土机、打桩机、压路机，各类CPU架构层出不穷，但一直难有起色。AMD的衰落，让英特尔过上了好日子。2006年，AMD处理器在x86服务器市场的份额曾达25%，但到2014年，已缩减到不足3%，而英特尔此时几乎垄断了整个服务器市场。至于消费端，英特尔也占据了移动电脑芯片90%的市场份额，桌面电脑芯片83%的市场份额。从2007年到2016年这十年时间，是英特尔大把收钱的时期，不管是毛利率还是净利率都高于英伟达与AMD，这还是建立在它的营收规模远大于其他两家的基础之上的，虽然英特尔错过了手机芯片的风口，但它似乎光靠服务器和消费市场，就已经能高枕无忧。2009 年至 2012 年，英特尔在CPU方面大发神威，基本上将AMD赶出了服务器市场，英特尔也因此获得了巨大的定价权和利润权，OEM厂商们只能看英特尔的脸色过活。这种躺着数钱的生活固然美好，但也带来了新的问题，一旦有具备优势的竞争对手出现，被英特尔视为钱袋子的OEM就会转投另一家厂商，这一伏笔早已埋下，即使英特尔没有犯下10nm和7nm制程工艺上的失误，高达97%的服务器市场份额也不会保持更长时间。2017 年 2 月 22 日，AMD新任CEO苏姿丰在发布会上公布了自 K8 时代之后最令人印象深刻的处理器锐龙，其中包括 1800X、1700X 和 1700 三款处理器，在消费级市场打响了第一枪，虽然它们的性能没有完全赶上英特尔，但却有一个英特尔无法比拟的优点便宜，相同定位的锐龙只卖酷睿的一半价格，试问又有哪一位消费者不会心动呢？同样的情况出现在了服务器市场当中，AMD在2017年6月正式发布了面向服务器市场的第一代EPYC(霄龙)处理器，凭借多核设计、PCIe 扩展选项以及原始内存带宽等优势，一扫此前在服务器市场的阴霾。相较于纸面上的技术优势，主要 OEM 厂商在展会上对 AMD EPYC 的坚定支持，才让更多人意识到，服务器市场的风向变了。苏姿丰在发布会上与惠普执行副总裁兼总经理 Antonio Neri 共同展示了基于 EPYC 的新型惠普服务器以及与英特尔 Xeon 平台相比在云服务、软件定义存储和数据分析方面的具体优势。此外，戴尔/EMC服务器总裁兼总经理 Ashley Gorakhpurwalla 与 AMD 企业、嵌入式和半定制部门高级副总裁兼总经理 Forrest Norrod还共同推出了戴尔/EMC PowerEdge 服务器，并展示了 AMD 的一些新安全加密虚拟化技术，以及 EPYC 在戴尔/EMC 第 14代PowerEdge 服务器中具有更高核心数和更灵活扩展选项的单插槽服务器优势。不仅是惠普和戴尔，AMD还获得了独立硬件和软件供应商的支持，如 SuperMicro、Xilinx、VMWare、Red Hat 和 Microsoft 等也都纷纷加入其中，AMD从这场发布会开始，正式打响了服务器领域的反击战。对英特尔来说，这几乎是一个死局，在先进制程和移动市场上的失利虽然让它感觉有些不爽，但在服务器市场上的节节败退，才让这位霸主真正感受到了痛彻心扉。2021年2月，帕特·基辛格上任英特尔第八任CEO，经历了创始人戈登-摩尔（Gordon Moore）和安迪-格鲁夫（Andy Grove）的他是一位技术老兵，他曾在英特尔推动了关键行业技术（如 USB 和 Wi-Fi）的创造，还在酷睿和至强系列中发挥了关键作用。他提出了在四年内实现五个工艺节点的目标，未来将和台积电和三星在先进制程代工市场中展开竞争，甚至可能有机会占据较大份额，但对于英特尔来说，随着AMD和Arm的崛起，以及更多云服务厂商选择自研芯片，过去它在服务器市场里躺着赚钱的时光，注定只能成为一种美好回忆。现在的英特尔，想要恢复往日的辉煌，只能把希望寄托于AMD、英伟达和台积电等对手的集体衰落，但这显然是不可能的，即便是恢复该有的营收和盈利水平，也要付出更多的努力才行，就像数年前的AMD一样，英特尔也要走一条漫长而又痛苦的荆棘之路。三星和海力士对比英特尔，三星半导体的业务要显得更加驳杂，从手机处理器到代工厂，从影像传感器到DRAM和NAND，庞大的帝国让它一度超越英特尔，问鼎全球半导体市场。如今的它却节节败退，甚至在内存市场上险些被SK海力士所超越，这背后当然有很多因素影响，如5nm制程代工的萎靡，以及猎户座处理器设计的失败，但最致命的恐怕还是HBM。HBM的历史可以追溯到十多年前，AMD在收购ATI后，开始研究更先进的显存技术，当时的GDDR陷入到了内存带宽和功耗控制的瓶颈，而AMD就打算用先进的TSV技术打造立体堆栈式的显存颗粒，让“平房”进化为“楼房”，通过硅中介层让显存连接至GPU核心，最后封装到一起，实现显存位宽和传输速度的提升。当时AMD的合作伙伴就是SK海力士，经过多年研发后，两家厂商联合推出了初代HBM产品，这一产品也被定为了JESD235行业标准，初代HBM的工作频率约为1600 Mbps，漏极电源电压为1.2V，芯片密度为2Gb（4-hi），带宽达4096bit，远超GDDR5的512bit。新技术的诞生并非一帆风顺，AMD后续在消费端显卡里取消了HBM显存，而海力士也没有因为这一新内存标准而获利，此时三星却找到了机会，通过这一通用的行业标准，三星成为了英伟达Tesla P100显卡中HBM2显存的供应商，这也成了三星的高光时刻之一。但三星在HBM上的优势并未保持多久，2021 年 10 月，海力士率先量产HBM的第四代产品HBM3，截至目前，SK海力士几乎包揽了英伟达的HBM3的供应，曾经更快量产HBM2的三星，却还没有明显的HBM3的供应表现。问题出在了哪里呢？原来在HBM这项技术上，三星和SK海力士各自采用不同的封装方法。SK的选择是回流焊成型底部填充 (MR-MUF) 方法，在烤箱中同时烘烤所有层，而三星则采用了热压缩非导电膜 (TC NCF) 技术，在每层之间用薄膜堆叠芯片。SK海力士的 MR-MUF 技术可一次性封装多层 DRAM。在 DRAM 下方，有用于连接芯片的铅基“凸块”，MR 技术涉及加热并同时熔化所有这些凸块以进行焊接。连接所有 DRAM 后，将执行称为 MUF 的工艺来保护芯片，通过注入一种以出色的散热性而闻名的环氧密封化合物来填充芯片之间的间隙并将其封装起来，然后通过施加热量和压力使组件变硬，从而完成 HBM。SK海力士将此过程描述为“像在烤箱中烘烤一样均匀地施加热量并一次性粘合所有芯片，使...
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