美國時(shí)間周五，傳出消息說博通正在考慮以1000億美元的股票和現(xiàn)金收購高通。這將可能是半導(dǎo)體行業(yè)歷史上最大的收購案，如果博通和高通能成功合并則將會成為英特爾和三星之后的全球第三大半導(dǎo)體企業(yè)。消息傳出后，兩家的股票紛紛大漲，可見資本市場對于兩家合并一事持積極態(tài)度。
安華高的崛起
安華高(Avago)最初是安捷倫的半導(dǎo)體部門，獨(dú)立之后在射頻前端器件領(lǐng)域成為了全球領(lǐng)先的公司，并且擁有強(qiáng)大的現(xiàn)金流，于是開啟了買買買之路，以快速收購來擴(kuò)展其業(yè)務(wù)版圖。在幾年前先是收購了LSI，之后在2015年，安華高以370億美金的收購了博通，成為當(dāng)時(shí)最大的一筆半導(dǎo)體收購案。
在并購了博通并成立新博通之后，安華高的Hock Tan也入主了合并后的公司。Hock的管理風(fēng)格簡練而有力，把原來重視技術(shù)研發(fā)，工程師文化強(qiáng)烈且有“UCLA校辦工廠”(原博通創(chuàng)始人Henry Samueli系UCLA電子工程系教授)之稱的博通改造成了一切向市場和營收看齊，讓博通從手機(jī)SoC業(yè)務(wù)徹底失敗后的頹勢中迅速走了出來。
此次合并讓博通在射頻SoC領(lǐng)域深厚的積累與安華高在射頻前端器件領(lǐng)域的優(yōu)勢很好地結(jié)合在了一起，于是我們看到了新博通漂亮的財(cái)報(bào)以及快速上漲的股票。
在高通青黃不接之時(shí)，Hock Tan再次出手
相比蒸蒸日上的新博通，高通在最近的業(yè)務(wù)可謂有一些尷尬。高通的問題出在兩方面。
首先，從技術(shù)更替的角度來說，高通憑借著十?dāng)?shù)年在通訊領(lǐng)域的積累，其最擅長的領(lǐng)域可謂是高端手機(jī)芯片。然而，一方面，高通的技術(shù)優(yōu)勢在慢慢消減：在3G時(shí)代，高通可謂是一枝獨(dú)秀，而到了4G時(shí)代，高通在4G推出初期領(lǐng)先幅度巨大，然而之后隨著聯(lián)發(fā)科、華為海思等企業(yè)追趕現(xiàn)在競爭已經(jīng)非常激烈，優(yōu)勢已不復(fù)過去。
現(xiàn)在高通正在積極布局5G，希望在5G正式推出的時(shí)候再次占據(jù)市場制高點(diǎn)。現(xiàn)在對高通來說恰恰是黎明前的黑暗：4G增長勢頭不能讓高通滿意，而5G市場還沒正式開始。
另一個(gè)方面是商業(yè)模式。高通之前的商業(yè)模式，可以說是用大量專利費(fèi)的收入來補(bǔ)貼高昂的研發(fā)成本，因此其技術(shù)能始終走在市場前列。然而，這個(gè)模式正在遭到各大公司以及各地政府的挑戰(zhàn)。由于高通擁有通信協(xié)議的專利，高通之前的專利收費(fèi)模式非常霸道，是按照手機(jī)整體價(jià)格收費(fèi)，即使你手機(jī)中高通的芯片只占總體成本的很小一部分。這個(gè)模式讓其他手機(jī)公司叫苦不迭，被稱為“高通稅”，而從幾年前開始也被各地政府(中國，歐洲等)頻頻以不公平交易的罪名制裁，在制裁之后高通的專利收入也逐步下降。
在政府制裁之后，手機(jī)巨頭蘋果也加入了討伐高通專業(yè)收費(fèi)模式的陣列，向美國法院起訴高通，直指高通專利收費(fèi)模式“阻礙了蘋果創(chuàng)新，蘋果在手機(jī)中加入了自己研發(fā)的新科技從而能讓手機(jī)賣更好的價(jià)錢，而高通的按手機(jī)整機(jī)比例收取專利費(fèi)的模式卻也要從蘋果的研發(fā)成果中分一杯羹”。
高通在青黃不接之際，股價(jià)從今年年初到現(xiàn)在已經(jīng)下跌了16%，甚至連NXP的收購案也因?yàn)楸O(jiān)管的原因遲遲沒發(fā)完成。就在這時(shí)候，Hock Tan出手了。
博通對高通的收購意味著傳統(tǒng)半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)步入中年
近幾年半導(dǎo)體業(yè)收購頻頻，究竟是為什么?
在這里，我們認(rèn)為主要原因是摩爾定律遇到了瓶頸。在之前，摩爾定律背后的邏輯是：半導(dǎo)體行業(yè)需要以一個(gè)合適的速度增長以實(shí)現(xiàn)利潤的最大化。
上世紀(jì)60年代，摩爾發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體晶體管制程發(fā)展的速度對于一個(gè)半導(dǎo)體廠商至關(guān)重要。隨著制程的進(jìn)化，同樣的芯片的制造成本會更低，因?yàn)閱挝幻娣e晶體管數(shù)量提升導(dǎo)致相同的芯片所需要的面積縮小。所以制程發(fā)展速度如果過慢，則意味著芯片制作成本居高不下，導(dǎo)致利潤無法擴(kuò)大。另一方面，如果孤注一擲把所有的資本都用來發(fā)展新制程，則風(fēng)險(xiǎn)太大，一旦研發(fā)失敗公司就完蛋了。
摩爾發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)市場上成功的半導(dǎo)體廠商的制程進(jìn)化速度大約是每年半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管數(shù)量翻倍，于是寫了著名的論文告訴大家這個(gè)發(fā)展速度是成本與風(fēng)險(xiǎn)之間一個(gè)良好的折中，半導(dǎo)體業(yè)以后發(fā)展可以按照這個(gè)速度來。
摩爾定律背后的終極推動力其實(shí)是經(jīng)濟(jì)因素。依據(jù)摩爾定律縮小特征尺寸獲得紅利的過程就像挖掘金礦：在過去，離地表較近比較容易挖掘的金礦已經(jīng)被挖光了，到了今天，剩下的都是金礦深處的難啃的骨頭。芯片特征尺寸縮小已經(jīng)越來越困難，必須克服各種科學(xué)技術(shù)和工程上的難題。
歸根到底，再繼續(xù)縮小特征尺寸不是不能做，只是要錢，很多錢。隨著特征尺寸縮小，芯片的成本上升很快。芯片的成本包括NRE成本(Non-Recurring Engineering，指芯片設(shè)計(jì)和掩膜制作成本，對于一塊芯片而言這些成本是一次性的)和制造成本(即每塊芯片制造的成本)。在先進(jìn)工藝制程，由于工藝的復(fù)雜性，NRE成本非常高。例如FinFET工藝往往需要使用double patterning技術(shù)，而且金屬層數(shù)可達(dá)15層之多，導(dǎo)致掩膜制作非常昂貴。另外，復(fù)雜工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則也非常復(fù)雜，工程師需要許多時(shí)間去學(xué)習(xí)，這也增加了NRE成本。
對于由先進(jìn)制程制造的芯片，每塊芯片的毛利率較使用落后制程制造的芯片要高，但是高昂的NRE成本意味著由先進(jìn)制程制作的芯片需要更多的銷量才能實(shí)現(xiàn)真正盈利。這使得芯片設(shè)計(jì)和制造所需要的資本越來越高，而無力負(fù)擔(dān)先進(jìn)工藝制程的中小廠商則不得不繼續(xù)使用較舊的工藝。這也部分地打破了摩爾定律 “投資發(fā)展制程-芯片生產(chǎn)成本降低-用部分利潤繼續(xù)投資發(fā)展制程”的邏輯。
隨著摩爾定律背后的邏輯慢慢失效，半導(dǎo)體行業(yè)也慢慢地與鋼鐵，石油等傳統(tǒng)大工業(yè)越來越像：進(jìn)入門檻高，資金需求大，之前幾個(gè)工程師孤軍奮戰(zhàn)在自家車庫里設(shè)計(jì)出商用芯片的浪漫故事不再出現(xiàn)，因?yàn)槿鄙儋Y金的支持不可能使用先進(jìn)工藝，而不使用先進(jìn)工藝在市場上就缺乏競爭力。
對于大公司而言，由于先進(jìn)工藝需要的資本越來越多，意味著研發(fā)新產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)也越來越大。越來越多的公司在市場上的策略從拼命做新產(chǎn)品與競爭對手死磕變成了如何降低風(fēng)險(xiǎn)在市場上堅(jiān)持下來。于是，伴隨著2008年后的資本寬松，我們在這兩年看到了半導(dǎo)體行業(yè)前所未見的公司兼并與重組。
2015、2016年我們都看到了數(shù)千億美金的總收購額，而今天我們更是看到了看到了博通和高通“火星撞地球”式的千億美元合并案。這輪兼并也是半導(dǎo)體行業(yè)走向成熟期的標(biāo)志之一，意味著將來一方面使用先進(jìn)工藝的成本越來越高，另一方面在手機(jī)、處理器等豪強(qiáng)兼并的傳統(tǒng)市場上的玩家都是巨頭，新玩家?guī)缀醪豢赡苋ヌ魬?zhàn)這些巨頭。
半導(dǎo)體行業(yè)的機(jī)會在于智能機(jī)器
那么，是不是說半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)沒有機(jī)會了呢?并不是!但是，要尋找機(jī)會，必須要把眼光從傳統(tǒng)半導(dǎo)體市場移開，去看新興市場。在今天，這個(gè)新興市場就是以人工智能為主題的智能機(jī)器市場。
什么是智能機(jī)器?舉個(gè)例子，物聯(lián)網(wǎng)的智能交通燈控制系統(tǒng)，在各個(gè)角落鋪開海量傳感器隨時(shí)監(jiān)控各條道路的交通流量，匯總信息到云端服務(wù)器，經(jīng)過人工智能算法計(jì)算后智能調(diào)整每個(gè)交通燈的紅綠燈時(shí)間。這一整個(gè)系統(tǒng)就符合智能機(jī)器的定義，但是這個(gè)機(jī)器的很多部分是無形的。在智能機(jī)器中，就孕育著半導(dǎo)體行業(yè)的新機(jī)會。不妨看看一個(gè)智能機(jī)器中會用到多少新的芯片吧!如果將智能機(jī)器與人體相類比的話，會需要以下部分：
*大腦：核心處理器芯片，負(fù)責(zé)執(zhí)行算法。深度學(xué)習(xí)中使用的計(jì)算芯片和通常的CPU甚至GPU都有很大不同，因此需要重新設(shè)計(jì)，這也是處理器領(lǐng)域的一個(gè)新機(jī)遇。Google推出了TPU，Nvidia即將推出開源的DLA，Amazon和微軟都在使用FPGA加速云計(jì)算，而在終端邊緣計(jì)算如何設(shè)計(jì)效率最高的芯片目前還沒有定論，目前和未來幾年內(nèi)可以說是深度學(xué)習(xí)相關(guān)處理器芯片發(fā)展的黃金時(shí)期。
*五官：傳感器芯片，負(fù)責(zé)從環(huán)境中感知信息。海量的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)需要的傳感器根據(jù)不同的感應(yīng)信號和功耗、靈敏度需求會有一個(gè)巨量的長尾市場，“長尾”的意思就是不同的品類都有屬于自己的小市場，而不會有一款通用的傳感器來吃下整個(gè)市場。
*神經(jīng)：無線連接芯片，負(fù)責(zé)把傳感器的信號傳回云端。無線連接需要做到超低功耗，目前的IoT無線連接技術(shù)在人體植入芯片等地方還無法達(dá)到要求，所以還有許多路要走，同時(shí)也會出現(xiàn)許多新的公司和新的技術(shù)，為射頻市場帶來新的活力。
由此可見，智能機(jī)器離不開芯片，而且隨著機(jī)器的進(jìn)化，芯片也會隨之進(jìn)化，芯片這一行并不會缺活干。隨著機(jī)器用途、種類的越來越多，芯片的需求也會大量增長。
我們不妨回顧一下，之前的芯片和機(jī)器發(fā)展之間的關(guān)系。在上世紀(jì)80年代到本世紀(jì)初，半導(dǎo)體領(lǐng)域的強(qiáng)勁增長來源于個(gè)人電腦PC的普及;在本世紀(jì)初隨著互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅，半導(dǎo)體行業(yè)萎靡了幾年，但是之后隨著智能手機(jī)的普及，半導(dǎo)體行業(yè)再次恢復(fù)了強(qiáng)勁增長。PC，智能手機(jī)等都是典型的新機(jī)器;而下一代智能機(jī)器則會比PC和智能手機(jī)的市場量遠(yuǎn)遠(yuǎn)要大，因此對于半導(dǎo)體集成電路市場的驅(qū)動力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于之前的兩波增長。
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