一、前車之鑑不可不查
不可一世的Intel,在鼎盛時期,誰會想到它的晶片產業會被手機晶片給反超?是因為Intel不會生產手機晶片嗎?顯然不是!Intel在手機晶片領域的投入絕對不比多數手機晶片設計廠商更少。為什麼會被甩下呢?風靡世界的Windows作業系統,在最風光的時候,誰會想到移植到手機上以後居然始終無法佔據主流,並被市場無情拋棄。是因為研發力度不夠大嗎?顯然也不是!領先世界的日本NEC公司,曾經是晶片領域記憶體生產的龍頭企業之一,誰會想到有一天它會被韓國企業超過並遠遠落在後面?藐視全球的柯達膠片,在最鼎盛的時候,誰會想到他將被自己發明的數碼科技打得體無完膚?手機巨頭諾基亞,誰能想到它會眨眼被淹沒在智慧手機的浪潮裡?
以上種種,我們見證了太多的盛極而衰,總結起來一句話,大象在轉身的時候往往都是自己絆倒了自己。在自己沉浸多年的優勢領域裡,他們都享受了最大的利益,投入了最多的精力。有一天,你跟他說,你需要放棄以前所有的技術,趕快搶佔另外一個市場,你覺得它會聽嗎?或者說,你趕快分出一半的精力來全力開拓一個全新的領域,你覺得他會做嗎?一般都不會,不僅不會,即使他在新興領域處於行業領先地位,新興領域也不太可能在內部競爭中,打敗既得利益領域,成為主要方向。
我不敢說臺積電就是下一個轉身失敗的大象,但臺積電在傳統矽半導體領域的投入越多,越不太可能輕易轉向新興半導體領域。但是,誰也不敢保證傳統的矽晶片有一天不會走到極致,並被其他晶片技術所取代,能不能華麗轉身,將成為能否取勝的關鍵。
簡單總結一下:行業巨頭往往是新技術的預見者或發明者,但同時也是新技術的攔路石。新技術一旦興起,又會成為行業巨頭的埋葬者。
二、晶片行業出現了新領域
下面我們簡單分析一下幾個具有巨大市場潛力的新興半導體領域。
首先是第三代半導體晶片,關於第三代半導體是什麼,我們前面一個影片已經做過詳細介紹,這裡不再過多介紹了。雖然第三代半導體不會完全替代矽基半導體,但目前已經成為行業內的投資熱點,而且會分掉矽半導體的一部分市場。LED領域的第三代半導體技術,中國逐步晉升為市場引領的地位,已經形成了行業內的龍頭企業。功率半導體領域的第三代半導體剛剛起步,標準還不完善,市場潛力巨大,以後的應用範圍會越來越廣。這類半導體主要應用於5G、新能源汽車、國家電網、高鐵、消費電子等領域,還會在軍事和航空、航天領域有比較廣泛的應用,這是一個越來越大的半導體市場,一旦成為這個領域的領頭羊,將開拓一片新天地。另外,三代半導體還有一個重要的應用就是雷達探測器領域,未來的世界是自動駕駛和機器人普及的世界,雷達探測器等必要器件的生產必將迎來巨大的機會。不可否認,臺積電在三代半導體領域有深厚的技術儲備,也早有戰略佈局。但是他的戰略重心不在這裡,而且目前這個領域都是國家級戰略佈局,如中國、美國、日本、歐洲,都在制定三代半導體全產業的戰略政策,盡力搶佔這個領域的制高點。相對來說,臺積電只是一個企業,力量顯得有些單薄。能否在這個領域勝出,值得大家關注。
第二個即將到來的半導體領域是碳基晶片。我們都知道2020年北大的彭練矛院士團隊在世界範圍內率先製造出了效能領先的碳基晶片。碳基晶片是未來幾十年半導體領域的重點方向,美國等國家也在大力研發。碳基晶片是矽基晶片理想的替代品,首先是相同元件密度的情況下,碳基晶片效能遠遠超過矽基晶片;第二方面是碳基晶片更容易做成透明可摺疊晶片,為未來的科幻級可穿戴裝置提供了硬體基礎;第三方面是碳基晶片更容易實現1nm以下工藝水平。所以在可預料的未來,碳基晶片一定會成為消費品領域一個重要的晶片選擇。這方面,我國的科研基礎已經比較領先了,計劃兩年內量產,如果國內企業搶佔了這個先機,能否搶奪臺積電的大市場呢?相信憑藉強大的資金優勢和研發實力,臺積電一定能在碳基晶片領域做出戰略佈局。但這頭龐大的大象,能否及時轉身,一直引領晶片潮流,我們值得關注。
第三個值得關注的半導體領域是超導半導體領域。現在的半導體晶片使用的是普通金屬做導體,給晶片帶來了一定的電能損耗,如果換用超導材料做導線,將大大降低晶片的能耗。同時,透過使用超導材料,晶片的效能將大大提高。眼下的晶片能做到4-5GHz的主頻就已經非常優秀了,如果改到超導模式下,晶片的主頻將很可能超過10GHz。如果使用簡單超導金屬製作導線,目前日本公司已經實現了,臺積電現有的工藝實現起來也不困難。但是這些金屬材料必須要在液氦的溫度下才能實現超導,也就是晶片得泡到液氦裡,這顯然不適合大規模使用。如果使用高溫超導材料,則材料成分比較複雜,結構也比較複雜,在晶片上佈線的時候就沒有那麼簡單了。得益於中國科學家的努力,高溫超導體我們的技術還是比較先進的,能否在晶片領域進行應用開發,值得關注。
超導晶片短時間內不太可能應用到個人消費品上,包括電腦和手機。但隨著雲計算技術市場越來越大,大量的計算資源呈集中的趨勢,集中在一起的海量晶片帶來海量的能源損耗和熱量損耗,如果使用超導晶片的話,優勢就會很明顯。未來如果能實現常溫常壓超導的話,我們的電腦和手機將獲得難以想象的高效能。在摩爾定律越來越接近極限的當下,如果能實現超導晶片,也是不斷提高晶片效能的一個方向。
第四個值得關注的晶片是量子晶片。我國的量子計算機實現了突破,未來會不會研發出行動式的量子計算機呢,關鍵看量子晶片的研發成果。關於量子計算機和量子晶片我們下一個影片再說。
三、臺積電風頭正盛,但也面臨風險
臺積電這頭大象,從一開始風雨飄搖,隨時倒閉,到現在已經成長為行業領頭的巨無霸,其間的艱辛只有當事人才能深刻體會。但一旦一個企業發展到無人能敵的巨大規模,就必須要有充足的危機意識了,因為世界變化太快,一個不小心就會被新技術給洗牌,我們列出的這些新技術不一定能洗掉臺積電,但誰敢保證臺積電不會在新技術革命的關鍵時刻掉鏈子呢?就像當年的SONY公司,產品優秀,規模龐大,研發力量充足,是喬布斯非常向往的公司。但是今天,喬布斯的蘋果公司成為了大家嚮往的物件,而SONY公司在市場上卻少有建樹。
臺積電目前正在不惜代價地搶佔晶片製程的最高地,但是越往後來研發成本越高,臺積電的研發能不能一直得到可觀的回報,非常值得關注。5nm以下的晶片,雖然效能很高,但由於尺寸太小,量子隧穿效應帶來的漏電問題將越來越明顯。將來很有可能手機待機時的耗電水平越來越高,給消費者帶來不佳的使用體驗,怎麼解決,考驗晶片製造企業的智慧。另外,遲早會有那麼一刻,臺積電的研發車輪無論怎麼加大投入都無法再向前移動半步了。總有那麼一刻,研發的投入遠遠高於量產後的收益,虧本將成為常態。對於那個時刻,臺積電能否及時預知,並及時止損呢?而其他更有優勢的領域他們能不能及時把握順利做好研發轉型呢?我們不知道。
我們知道的是,臺積電的高階生產線大多都集中在臺灣島的幾個地方。在這個地震頻發,用愛發電的地方,一場大停電危機就可能給臺積電帶來巨大的損失。一場大地震,有可能讓全世界的晶片產業都感受到劇震。美國正在推動臺積電到美國去辦廠,推動整個晶片代工產業分散佈局而不是集中在韓國和中國臺灣。歐洲正在制定政策建設先進的晶片產業鏈,日本正在醞釀晶片產業的再次復興,中國大陸正利用政策和市場扶持內部企業快速發展。臺積電未來的路怎麼走,我們不好預測,但是我們知道,在祖國大陸徹底解決晶片卡脖子問題以前,臺積電和三星隨時都是外國給中國晶片使用者卡脖子的重要工具。但一旦我們解決了卡脖子問題,臺積電和三星還能不能獲得大陸巨大的晶片市場,還得看他們自己的表現。
其實還可能有一個讓臺積電非常尷尬的結果,那就是由於5nm以下製程的晶片雖然效能可以得到提升,但成本卻很可能不降反升,而手機和電腦產業鏈卻將面臨雲計算的洗牌,一旦手機和電腦不必為效能擔心的時候,高價格、高效能的晶片將不再是手機廠商的首選,那時候臺積電辛苦積累的先進技術將面臨無法回收成本的尷尬境地,中低端的成本優勢也將被擠佔。這也正是格芯等晶片巨頭放棄7nm及以下製程研發的重要原因。倒是儲存領域可挖掘的空間還非常大,市場也是潛力無限,可惜這不是臺積電所擅長的領域。
相對於三星來說,臺積電的全部身家都在矽半導體生產上,一旦面臨行業颶風,抗風險能力並不如三星。相對於大陸企業,臺積電缺少國家的扶持,受困於別國控制,有可能逐漸遠離世界上最大的半導體市場。所以說,風光無兩的臺積電,實際上也是有危機存在的,能否跳出困境,絕對考驗臺積電領導層的智慧。
說句實在話,我本人還是非常欣賞臺積電這家公司的,尤其欣賞張忠謀的創業故事。我內心並不希望它會走向衰退,當然它如果能擺脫別國控制,自由跟大陸企業合作是我更希望的結果。但是大公司魔咒不會因為你是一家中國企業就對你網開一面,不會因為你技術實力強勁而保你永不翻車。盛極而衰是不變的真理,只是轉變的時間不是那麼好預測。