芯片“卡脖”出现转机!以色列助力中国芯片起飞是怎么回事?

芯片“卡脖”出现转机!以色列助力中国芯片起飞是怎么回事?,第1张

根据业内人士的解说,我们可以知道以色列在芯片领域也是有着很强的优势的。以色列的半导体产业十分发达,聚集着很多高端人才和高科技公司。在以往,以色列对我国的芯片出口也是有很大占比的。如今,随着美国对我国高端技术实施制裁,以色列与我国签订协议,将加强与我国的芯片合作。这一举动,将对我国的芯片行业有很大的利好作用。

我们知道,美国对华为的制裁使得华为面临“无芯可用”的困境。可以说,没有芯片,华为就不可能造出手机。出现这一问题的根本原因就在于我国在一些关键技术上并没有掌握,只能仰望着别人的供应。如今,美国的不断制裁也让国人和政府清醒地认识到,要想真正实现科技强国的梦想,就必须掌握核心技术与尖端技术,别人是靠不住的。因此,我国政府加大在芯片行业的投资,并计划于2025年实现芯片自给率达到70%以上的目标。加上现在以色列与中国签订的协议,将会加速中国芯片的起飞。

我们要想实现中国梦,就必须在尖端科技领域做出贡献,以科技兴国。不久前,中国科学院院长曾发言说,我们要把卡脖子清单变成攻坚清单,攻破科技难题。美国的做法也符合一般常理,没有人愿意别人过得比自己好,尤其是当别人要超过自己的时候。面对优越感即将消失的时候,肯定要想尽一切办法阻止你的发展。北斗卫星的建立初衷也是基于这样的考虑。虽然有现成的美国系统可用,但是一旦美国和你翻脸,那么我国的一切定位功能将是一片空白。要想中国科技长久发展,就必须发展人才,注重人才培养。因此,我们要办高质量的大学,要办世界一流的大学。

作者 | 海怪

来源 | 脑极体(ID:unity007)

意法半导体、英飞凌、恩智浦三家半导体企业先后从其母公司独立或重组之后,直到今天,一直是撑起欧洲半导体产业面子的“三巨头”。

之所以被称为“三巨头”,是因为自1987年以来,三家几乎从未跌出全球半导体企业20强,虽然排名有调换,但都没掉队。当然也再没有新兴的欧洲半导体企业进入这个头部榜单。

如今,在全球半导体市场中,这三巨头主要选择了工业和 汽车 等B端芯片市场,而避开了竞争激烈的移动终端及电脑等消费级芯片市场。

这就让芯片产业之外的人很少有机会听到三巨头的名声,也自然很少了解这三巨头在全球芯片市场所扮演的角色,以及三家当下的竞争格局和未来可能的发展前景。

那么,三巨头之间有哪些纠葛和关联?各自有哪些优势?顺着这些问题我们接着讨论下去。

三巨头的并购“排位赛”

由于三巨头将市场都定位在B端芯片市场,三家各自的技术和产品自然有重叠,因此不可避免会出现激烈的竞争。而在近几年三巨头的发展过程中,大规模并购其他半导体企业和技术公司,成为能够快速赶超对手的“常规”手段。

在2018年,曾传出“英飞凌试图收购意法半导体”的消息,最后可能因为法国政府的阻挠而告吹。甚至早在2007年,还有“意法半导体要收购英飞凌”的传闻。可见三巨头相互之间觊觎对方已久。

而三巨头的关系中,英飞凌和恩智浦的竞争最为激烈,双方都在 汽车 半导体领域深耕多年,且排名接近。2015年,恩智浦以118亿美元的价格,收购了美国的飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor),成为当年的天价收购案。完成此次收购后,恩智浦成功进入全球半导体厂商前十的行列,成为全球最大的车用半导体制造商,并且成为车用半导体解决方案与通用微型控制器(MCU)的市场龙头。

经此一战,英飞凌虽然在 汽车 半导体市场略占下风,但也没有停止并购扩张的脚步。为巩固其在功率半导体的领先地位,英飞凌在2015年率先以30亿美元现金并购美国国际整流器公司;又在去年4月,宣布以100亿美元的价格完成对美国赛普拉斯半导体公司的收购。

赛普拉斯半导体的产品,包括微控制器、连接组件、软件系统以及高性能存储器等,与英飞凌当先的功率半导体、 汽车 微控制器、传感器以及安全解决方案,形成了高度的优势互补,双方将在ADAS/AD、物联网和5G移动基础设施等高增长应用领域,提供更先进的解决方案。

简单来说,英飞凌的目的仍然是要加强 汽车 半导体产品的实力,试图超越恩智浦的 汽车 半导体业务。此外,英飞凌在MCU、电源管理和传感器芯片方面超过或接近意法半导体。

去年几乎同时,恩智浦又以17.6亿美元收购美国美满电子(Marvell)的无线连接业务,主要产品线是Marvell的Wi-Fi和蓝牙等连接产品。通过这一收购,恩智浦可以更好补强其在工业和 汽车 领域的无线通信实力。

相比之下,过去几年意法半导体在并购市场的动作较少,但也并非没有。2016年8月,意法半导体宣布收购奥地利微电子公司(AMS)的NFC和RFID reader的所有资产,获得相关的所有专利、技术、产品以及业务,以强化其在安全微控制器解决方案的实力,在移动设备、穿戴式、金融、身份认证、工业化、自动化以及物联网等领域的发展提供技术支持。

在2019年的TOP15半导体市场排名中,来自欧洲的三家企业只能排在12-14位。恩智浦收购飞思卡尔的红利已经消失。而英飞凌收购赛普拉斯之后,两家营收加起来,会使得英飞凌大幅提升排名进到前十名当中。

从半导体产品形态来看,英飞凌、意法半导体和恩智浦,都是模拟芯片或模数混合芯片企业。从近几年的产业趋势来看,模拟芯片产业的集中度不断提高,而且模拟芯片企业的并购重组主要发生在美国和欧洲之间。从恩智浦和英飞凌收购的案例中,我们可以看到其对模拟和模数混合芯片厂商的并购,而且标的几乎全部来自美国。

一方面说明美国模拟芯片整体的数量和实力都很强,一方面也能看出全球模拟芯片企业发展进入一个相对稳定发展的阶段,如果想要打破平衡,取得快速发展,并购重组和强强联合就成为一个直接有效的手段。

不过值得注意的是,美国和欧洲直接模拟芯片企业的这种“内部消化”,正在进一步拉大欧美和亚洲之间在模拟芯片产业上的优势差距。

三巨头的守旧与拓新

为什么三巨头想要突破增长瓶颈,就必须依靠巨额收购来实现呢?

这实际上要跟模拟芯片产业的特点有关。与数字芯片要求快速更新迭代(摩尔定律)不同,模拟芯片产品使用周期较长,价格相对较低,其使用时间通常在10年以上,产品价格也较低。寻求高可靠性与低失真低功耗,核心在于电路设计,模拟芯片设计工艺特别依赖人工经验积累、研发周期长。

一旦某家企业在某类模拟芯片上建立其研发优势,那么其他竞争对手就很难在短时间内模仿或者超过,同时也因为下游客户对模拟芯片超高稳定性要求,一旦某些厂商建立其产品优势,其他竞争者也难以撼动其供应市场。所以,模拟芯片的产品与行业特点导致模拟芯片厂商存在寡头竞争特点。

德州仪器、亚德诺、意法半导体、英飞凌、恩智浦都是长期稳居全球TOP10的模拟芯片巨头,并且近几年,集中度还在进一步上升。近日,亚德诺高价完成美信的收购,甚至于有机会挑战第一名德州仪器的位置,而英飞凌对赛普拉斯的收购,也能让其排名大幅上升。

从产品线来看,三巨头都是老牌的IDM制造商,都拥有非常齐全的产品线,并且更加注重产品线工艺的稳步改进。

当然,恩智浦也想过拓展其他业务。2007年,恩智浦曾收购SiliconLabs蜂窝通信业务,发力移动业务市场,以及数字电视、机顶盒等家庭应用半导体市场,但短暂的出圈尝试不够成功。

因此,2007年起恩智浦很快将无线电话SoC业务、无线业务和家庭业务部门予以出售或剥离,并重新集中到飞利浦时代就确立的优势领域—— 汽车 电子和安全识别业务。2009年,恩智浦开始主要发力HPMS(高性能混合信号)产品,到2019年,包括 汽车 电子、安全识别相关业务的HPMS部门的营收占比超过了95%,产品线大幅度集中。

另外,恩智浦一直在大力推广以UWB、NFC等为代表的射频芯片业务。去年收购Marvell的无线连接业务正是致力于这一方向的表现。

英飞凌更重视其王牌业务板块——功率半导体产品。2016年,英飞凌尝试收购从美国Cree手中收购其Wolfspeed Power &RF部门(不过被美国CFIUS否决),其目的也是为了集中资源,加强其功率半导体业务。英飞凌拥有 汽车 电子、工业功率控制、电源管理及多元化市场、智能卡与安全等四大事业部。

(意法半导体2017Q2~2018Q2三大业务线营收及营业利润率)

相对于英飞凌和恩智浦,意法半导体在传感器业务上更加突出,特别是其MEMS技术,竞争力很强,也正是依托该优势技术,使得该公司在消费类电子、 汽车 ,以及工业传感器应用方面都有较强的竞争力。另外,意外半导体在 汽车 和分立器件、模拟器件以及微控制器和数字IC产品都有相当比例的市场表现。

早在十年以前,欧洲半导体产业就做出了自己的选择,那就是不在移动终端及PC市场寻求突破,而是专注于车用半导体和工业半导体两个细分市场。这一选择既有延续传统优势的考虑,又有对电动 汽车 及物联网这些新兴市场趋势的判断。

欧洲国家本身有良好的 汽车 工业和制造业基础,而欧洲半导体三巨头又在车用和工业半导体领域深耕多年,具备完整的设计、制造和封测的IDM体系,使得竞争对手短期内难以超越,这也是三巨头能够“守旧”的底气。

随着PC市场和移动终端市场红利期的结束,紧随5G网络普及而来的正是万物互联的物联网时代,智能电动 汽车 、无人驾驶、车联网、物联网等全新红利市场的到来,让欧洲半导体产业迎来新一轮增长周期。这是三巨头能够“拓新”的机遇。

从“守旧”中“拓新”,正是欧洲半导体产业能够继续赢得未来市场的不二法门。

三巨头的“中国红利”

由于欧洲半导体产业一直以来,无论是排名还是营收,其相对于美国和亚洲厂商来说,波动都非常小,但是未来又有一个稳定的增长预期。因此即便是三巨头如此大的体量,也成为美国半导体巨头试图并购的目标。

(虚线为2016年高通收购恩智浦流产后去除的390亿美元)

2016年,美国高通尝试以380亿美元收购恩智浦,成为当年金额最高的收购计划。当时恩智浦表示出浓厚的兴趣,但大幅提高了报价至440亿美元。高通同意了这一价格,并且收购案先后获得了美国、欧盟、韩国、日本、俄罗斯等全球八个主要监管部门同意。但在中国监管部门的反垄断审核期内,高通在其收购期内宣布放弃这些收购计划,并为此向恩智浦支付了20亿美元的“分手费”。

高通大力收购恩智浦的原因不难理解,那就是在5G发展可能受阻的情况下,获得恩智浦在 汽车 、物联网、网络融合、安全系统等领域的半导体技术优势,从而实现业务的互补和企业规模的飞跃。

不过,这场收购案中,有一个关键环节就是中国的反垄断审查。而事实上,无论恩智浦还是高通,中国都是最大的销售市场。假如两家强行完成并购,在未来仍有可能面临着我国的反垄断调查、限制甚至是处罚。

同样,对于恩智浦、英飞凌和意法半导体来说,中国既是三家最主要的销售市场,同时也是三巨头耕耘多年的新红利市场。

比如,恩智浦的众多业务早已在中国扎根。2019年汇顶 科技 以1.65亿美元收购NXP的音频应用解决方案业务(VAS),VAS可广泛应用智能手机、智能穿戴、IoT等领域。更早之前的2015年,建广资产与恩智浦宣布成立合资公司瑞能半导体,随后建广资产又以18亿美元巨资收购恩智浦的RF Power部门,成为中国资本首次对具有全球领先地位的国际资产、团队、技术专利和研发能力进行的并购。

2017年,由中资收购恩智浦标准产品业务而组建的安世半导体,已经在半导体细分市场上,取得二极管和晶体管排名第一, ESD保护器件排名第二,小信号MOSFET排名第二,逻辑器件仅次于德州仪器, 汽车 功率MOSFET仅次于英飞凌的名次。

意法半导体也早已在中国耕耘多年,特别是其STM32系列MCU,在中国有巨大的市场影响力。而英飞凌在与1998年已入华的赛普拉斯的整合之后,将获得更大的中国市场,并且英飞凌本身的功率器件在中国的销售也有巨大的增长空间。

在当下华为遭受美国在半导体方面的阻击之时,华为与英飞凌、意法半导体的合作,对于双方来说,都显得非常重要。

在我们完整地回顾完欧洲半导体产业的前世今生之后,如果用一个字来形容,那就是“稳”。

从欧洲半导体产业初兴之时,在各国政府主导下,几乎所有半导体产业都聚集在各国原本的工业巨头之下,享受产业政策的呵护。即使在世纪之交,半导体产业从体量臃肿的母公司独立出来,也仍然只诞生出三家身世优渥的半导体巨头。

而三巨头在发展过程中,其实又一次经历了从臃肿到精简,不断剥离非核心业务的过程。而此后的并购也主要集中在三家重点发展的产业方向,或者优势互补的产业方向上面。

这一切既源于欧洲大陆的传统工业基础优势的延续,又源于欧美亚洲在半导体产业格局上面的复杂博弈。欧洲半导体产业在利用自身传统产业优势的同时,也其实限制了突破传统桎梏的机会。不会像日韩、台湾地区和中国这样,利用人口红利和后发优势,最早从零开始,建立其各自的半导体特色优势。

这也是《圣经》里说的“当上帝关了这扇门,一定会为你打开另一扇门“的现实意义吧。下一篇,我们继续欧洲半导体的回顾,探寻从荷兰飞利浦诞生的一个制造业的奇迹——荷兰光刻机公司ASML。

作为半导体行业最大的设计和知识产权供应商,ARM 将其技术授权给英特尔、高通和三星电子等客户,而这些公司与英伟达存在业务上的激烈竞争, 英伟达的收购案可能遭遇行业对手的强烈反对。

如果ARM变为一家美国公司,那么这会加剧ARM客户对于国际贸易风险的担忧。 因此,外界普遍认为,这项交易很可能无法通过包括在英国、中国、欧盟等多国监管机构的批准。 那么,明知收购ARM可能引起"众怒",英伟达为何还要走出这一步呢?最终收购案的结局将会如何?

在英伟达宣布收购ARM后的几小时后,韩国和中国国内立马出现了质疑的声音。韩国半导体与显示技术学会会长Park Jea-gun表示, 这笔交易将加剧英伟达与三星、高通等公司在自动驾驶和其他未来芯片技术方面的竞争,并引起市场对ARM可能会提高竞争对手专利许可费的忧虑。

一位中国芯片行业高管表示,如果ARM成为美国子公司,那么与ARM合作的美企在华很可能更难销售他们的芯片。

反对的不只有中韩业内人士,还有英国。曾经的ARM联合创始人Hermann Hauser公开反对,认为英国电子产业有数百家公司,其中许多公司都使用ARM的技术, 它们的产品也出口到全球市场,一旦收购完成,英国公司出售产品到哪都要遵循美国的规定,这将是个"灾难"。

ARM在芯片行业到底扮演什么特殊角色,为何能引起业内人士一片担忧?

芯片的架构设计一直被誉为芯片行业的"金字塔尖",开发难度巨大。 架构是芯片设计的基础,犹如一座建筑里的结构设计,只有具备稳定可靠的结构设计,才能建造各式各样的房子。 在芯片领域,架构对芯片的整体性能起决定性作用, 不同架构的芯片在同样的芯片面积、频率下,性能甚至可以出现几倍的差距。 目前,全球芯片领域的主流架构主要是ARM公司主导的ARM架构和英特尔主导的X86架构。

在移动互联网时代到来之前,英特尔开发的X86架构以高效能的优势,逐渐在服务器、PC机流行起来。 1978年6月8日,英特尔生产出世界上第一款16位的微处理器"i8086",该处理器的出现同时开创了一个使用X86架构的新时代。 这奠定了后续英特尔在计算机处理器的霸主地位。

不过,随着人们对手机等移动设备需求显著提升,全球芯片领域的主流架构市场孕育巨大变化。 英国ARM 公司创立于上世纪 90 年代,其创立初衷是做"结构简单、功耗低、价格便宜"的芯片 ,并最终做出了理想中的首款CPU。后来的ARM架构,指的就是设计这款CPU时采用的架构。

虽然ARM的研发方向与英特尔不同,但在英特尔的强大统治下,ARM的日子并不好过。在这个情况下 ,ARM决定改变他们的商业模式,不再像英特尔一样,完成整个芯片的设计、制造、封装等环节,而是专做IP授权,即将芯片设计方案转让给其他公司 ,剩下的由购买方自己去完成。万万没想到,这种模式开创了属于ARM的全新时代。 越来越多的公司参与到这种授权模式中,与ARM建立了合作关系。

随着移动智能时代的到来, ARM的芯片架构凭借低功耗、简单等优势受到市场的追捧,因为手机不像电脑需要X86架构来支撑强大的性能,巨大的智能手机出货量使ARM 在芯片领域得到极大普及 ,到 2010 年,ARM 已经成为移动设备最主流的选择。有数据显示, 如今全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构,高通、苹果、华为等企业的芯片也无一例外都采用了ARM架构。 同时,ARM基于整个产业链的架构技术也在迅速升级。

在受主流市场欢迎的情况下,ARM架构甚至对X86架构的主导地位发生威胁。 2012年,微软开始尝试让Windows 运行在基于ARM架构的处理器上;今年,苹果宣布 Mac要全部切换到基于ARM 架构的自研芯片。 ARM架构对芯片设计行业的统治力可见一斑,一旦其被英伟达所控制,对很多竞争对手带来的影响不可小觑。

作为全球最大的GPU(图形处理器)设计和制造商, 过去英伟达的业务一直面向 游戏 行业,为市场提供显示芯片,英伟达一度是PC时代的"显卡之王",占全球市场份额曾高达70% 以上,为推动 游戏 行业发展发挥巨大作用。2015年,该公司的销售额几乎全部来自 游戏 用半导体。

不过,随着人工智能时代的到来,大型数据中心对人工智能芯片的需求加速扩张,英伟达的业务开始考虑转向数据中心。在数据中心这种应用场景下, 英伟达领先的GPU并行处理能力使其成为行业训练人工智能系统等数据密集型业务的主要引擎,并带动了公司数据中心业务大幅增长。

在截至7月26日的第二财季,英伟达实现收入38.7亿美元,同比增长50%; 其中,英伟达的数据中心业务收入首次超过 游戏 业务,达到17.5亿美元,大幅增长167%。 拉长时间来看,英伟达的数据中心用半导体营收在5年内更是猛增了24倍。

得益于新业务表现优异,今年英伟达的股价一路高涨。今年7月8日,英伟达取代英特尔,成为美国市值最高的芯片制造商。 9月16日,英伟达的总市值达到3209亿美元,排在全球半导体企业第3,仅次于台积电和三星。

现在大多数数据中心的服务器都是基于X86架构的CPU构建,有 AI 计算需求。 英伟达的GPU擅长并行计算,非常适合 AI 的计算需求,但仍不能满足数据中心的需求,比如数据中心的很多任务还是需要CPU来完成。而 ARM拥有设计CPU的经验优势和架构技术,能帮助英伟达研发出高性能、更符合市场要求的GPU芯片处理器。如果能够收购芯片设计公司ARM, 英伟达有望巩固在人工智能半导体领域的霸主地位。

英伟达创办人兼首席执行官黄仁勋曾表示:"整合英伟达与ARM的实力,将创造出一家在AI 时代站稳脚步的企业。" "对于ARM的产业生态系统而言,此次结合将运用英伟达引领全球的GPU 和AI技术扩大其知识产权组合。"

事实上,英伟达有意收购ARM早有端倪。2019年3月,英伟达就表示正在和ARM共同开发人工智能专用芯片; 2019年6月,在国际超算大会上,英伟达宣布将利用其芯片与使用ARM架构的CPU协作打造超级计算机。

今年以来,英伟达更是频频发起收购行动,表露其在AI半导体领域大展拳脚的决心。今年3月11日,英伟达击败对手英特尔, 宣布收购以色列芯片厂商Mellanox Technologies,以扩大数据中心和人工智能业务。 7月12日,英伟达宣布收购Deep Instinct公司,加强其在人工智能领域的优势。除了上述收购之外,英伟达还投资了包括Datalogue、ABEJA、Fastdata等在内的八家国际人工智能领域的公司。

虽然英伟达收购ARM主要是出于其深耕AI半导体的雄心,但这也能够为英伟达打开更广阔的市场前景, 发力AI半导体可能只是个开端,英伟达的终极目标应该是成为芯片领域的霸主。

在智能手机兴起时,英伟达曾涉及移动芯片Tegra的设计,但由于与高通、三星在竞争中落了下风,这成为了英伟达的一大败笔。 在新智能时代来临之际,英伟达在机器人和自动驾驶 汽车 等其他人工智能芯片市场也很活跃 ,目前缺少在智能手机、边缘计算、物联网等方面的芯片研发技术。 如果能成功收购ARM,英伟达还可以开发更多的新兴芯片业务,产品阵容也将更加完善,成为在芯片领域的超级公司。

这也意味着英伟达将可能与其他芯片巨头在服务器、PC、移动终端、AI以及自动驾驶和物联网等多个领域展开竞争。也因此业内普遍反感英伟达的收购行为。 而且,英伟达收购成功的后果可能是全球芯片格局变成"美国人自己的 游戏 "。

不过,英伟达在书写自己的远大宏图之前,还面临一个难以跨过的挑战——国际反垄断审批。 按照国际规定,企业有涉及并购的垄断行为,需要通过全球九个市场(包括中国)的监管审批。 英伟达的竞争对手很可能会推动国家监管部门否决这笔交易。 另外,在当前美国动用 科技 力量打压其他国家发展的背景下,这笔交易审批前景也难言乐观。英伟达预计光是审批过程可能就要长达18个月时间。

如果这笔收购交易没通过垄断审批,那么英伟达估计也不会"轻言放弃",有可能会发起联合入股行动 ,即相关的芯片需求巨头各自出资,联合控股ARM,这样的结果更为理想。比如,2012年,台积电、英特尔、三星在2012年一起入股荷兰ASML,以支持后者研发下一代的EUV光刻机。但不知道英伟达能否找到可以一起入股的竞争对手。

文 | 钟志生 题 | 曾艺 图 | 饶建宁 审 | 程远


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: https://outofmemory.cn/dianzi/8941315.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-23
下一篇 2023-04-23

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存