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2021-03-30

【文.曲建仲/台大電機博士】英特爾(Intel)執行長季辛格(Pat Gelsinger)在2月15日上任,提出拯救英特爾的新藍圖與IDM 2.0​戰略計畫,主要方向有兩個:把更多低毛利的處理器委外交由競爭同業代工生產、斥資200億美元新建兩座晶圓廠大幅提高產能,到底英特爾選定這兩個新策略背後的盤算是什麼?台積電又要如何接招呢?

什麼是整合元件製造(IDM:Integrated Device Manufacturer)?

電子產品廠商從積體電路的設計、製造、封裝、測試到銷售自有品牌產品都一手包辦的垂直整合型公司,稱為「整合元件製造商(IDM:Integrated Device Manufacturer)」,英特爾長期以來都是屬於這類公司,也就是執行長季辛格口中的IDM 1.0,但是這種模式漸漸不合時宜,相反的專注積體電路設計,而把晶圓製造委外代工的模式在過去十年大放異彩,培養出蘋果(Apple)、高通(Qualcomm)、聯發科(Mediatek)、輝達(Nvidia)、超微(AMD)等專業設計公司,英特爾也就是在這樣的環境慢慢走下坡。

因此執行長季辛格自創IDM 2.0,與以往IDM1.0最大的差異是不再把所有的晶圓製造一手包辦,而是把毛利低的產品委外交給其他晶圓代工廠,另外新建晶圓廠大幅提高產能,外接高毛利的晶圓代工訂單。因此英特爾一方面與台積電洽談自2023年開始為英特爾代工筆記型電腦與桌上型電腦的中央處理器,另一方面斥資200億美元在美國亞利桑那州新建兩座晶圓廠大幅提高產能,而且工廠就計畫蓋在台積電美國廠附近,預計2024年量產7奈米或更先進製程。

英特爾為何衝刺晶圓代工不轉做純積體電路設計?

事實上在美國進行晶圓製造成本較高,對英特爾來說反而會拉低毛利,相反的,如果英特爾轉做純積體電路設計可以拉高毛利,為什麼執行長季辛格會反其道而行,這個應該和目前美國政府的策略有關,為了鼓勵美國製造,政府投入大量資源,這次英特爾投資200億美元,事實上可以拿到政府的補助一定不少,對英特爾來說穩賺不賠,補助先拿到再說,有了政府補助一方面可以降低成本,另一方面公司宣示擴張的企圖對公司價值有正面的行銷效果。

此外,2020年全球晶圓代工的市場規模大約682億美元,預計到2025年會增加到1,000億美元以上,還有很大的成長空間,英特爾可以選擇高毛利的產品切入市場;而且雲端運算興起使得微軟、谷歌、亞馬遜等公司紛紛自行設計處理器與伺服器晶片,這些公司與英特爾沒有直接競爭,因此很有機會可以爭取到代工訂單,這些公司也樂見未來有更多的選擇,代工價格不再被台積電一家綁架,因此當英特爾宣布擴大投資晶圓代工的消息,第一時間這些公司大多樂見其成。

台積電有那些危機與優勢?

台積電的危機主要來自於美國政府對英特爾的補助,而且英特爾投入晶圓代工立刻獲得微軟、高通、思科、亞馬遜等公司的支持,未來某些客戶的高階訂單的確有可能就近轉入英特爾生產,同時降低了台積電與這些客戶議價的話語權,原本台積電到美國設廠很大一個原因是為了美國國防部的訂單,但是現在英特爾與美國國防部已經簽訂協議10奈米製程合約打造軍用晶片,這個對台積電美國廠會有一定影響,或許台積電會調整美國設廠的規模。

台積電的優勢來自於先進製程的領先,如圖一所示,2015年英特爾已經量產14奈米製程,領先台積電的16奈米,但是之後一直卡關,台積電則是不停進步由2017年的10奈米、2018年的7奈米、2020年的5奈米,一直到未來2022年的3奈米,英特爾的10奈米則是一直延誤到2019年才量產,而7奈米預計要到2022年才量產,這裡要注意,英特爾的7奈米電晶體密度大約等於台積電的5奈米,因此台積電的先進製程領先英特爾至少兩年的時間。

 

此外台積電的台灣廠有成本優勢,客戶考量生產成本,不可能把所有訂單轉到英特爾,而台積電的美國廠有先進製程優勢,客戶考量到產品的技術進度先進製程大部分還是必須交給台積電代工,連英特爾本身都計畫與台積電深度合作2023年起代工中央處理器(CPU)產品,因此長期而言台積電仍然保有優勢。

圖/台積電與英特爾先進製程路線圖。

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