台积电总裁魏哲家曾提及,原本卖给客户售价六、七百美元的AI 芯片,台积电要花二十万美元买入安装该芯片的系统使用。芯片厂与系统厂商间的关系正历经重要转变,过去的卖方与买方的界线正在融变。未来的芯片产业链会如何演进?
近三十年,垂直分工稳居整个半导体产业链的主流典范,设计归设计,制造是制造,封测做封测。传统上垂直整合的电子产业因而切割分立,影响所及,芯片设计公司站到台前,成为半导体业重要区间,而如台积电等专业制造业者更顺势崛起而登顶。
但近年来,半导体产业链的前半段出现裂缝。主流分工模式下的芯片设计业者与身居芯片买方的系统厂商间楚河汉界出现松动,破融重组。
传统上,系统公司买来芯片设计公司开发的芯片,整合成为手机、电脑、工业用设备、汽车等系统产品,销售给消费者或企业市场。这个半导体产业链以至整个电子产业的分工模式,造就了业内行家所称的无晶圆厂(fabless)芯片公司业务模式,也直接为产业链下游制造端的专业晶圆制造业者创造出巨大发展空间。台湾半导体业因势利导,掌握了这世纪性的机会跃起。
但半导体产业链上游的设计端近来悄悄地渐生变化。原来是芯片使用者的大型资讯电子厂商越来越不愿只做单纯的买家。一步步,他们开始自建芯片开发团队,积极开发自有芯片,交由专业晶圆代工业者生产,自行使用。
「系统公司变成芯片公司,芯片公司变成系统公司,」 芯片设计工具领导厂商 Cadence的执行长 Anirudh Devgan 去年在该公司的用户会议时提及。Cadence 目前有四成五的客户是正在针对自己内部需求开发定制型芯片的厂商。
检视大型系统厂商与芯片供应商关系时,这个现象尤其明显。看看苹果、Google、Meta 脸书、亚马逊、以至 Tesla,还有中国的阿里巴巴、百度以及手机业者,都在芯片端开始或深度、或试探性的布局。而如 NVidia、AMD 等芯片厂商近年更是积极投入高性能运算(HPC)领域中的重要应用,建团队、以自己芯片为核心并融合软硬件以推出系统平台。
苹果是其中最耀眼的例子。苹果自早年购并芯片设计公司 P.A. Semi 后,尽管一直向外界购用处理器芯片,也在内部平行维持自有处理器开发计划。不仅其后 iPhone 手机等采用自家的 A 系列处理器,在疫情年间也将 Mac 计算机使用的处理器芯片自 Intel 全盘改用自行开发的 ARM 架构 M 系列处理器,迅速成为苹果整个 Mac 计算机系列的重要卖点。