集成電路(芯片)應用十分廣泛，它對國民經濟各方面的支撐、輻射和帶動能力很強，同時對國防安全、信息安全和經濟安全十分重要。因此，芯片產業具有經濟性和戰略性雙重屬性。不同于其它行業，芯片行業具有國際化程度高、智力密集、資金密集、人才密集、升級迭代快、產業集中度高、贏者通吃、強者恒強的顯著特點。

由于進入門檻很高，芯片產業 60 多年的發展史中，一再強化著“贏者通吃、強者恒強”的行業特征，促使一代代的芯片人以創新為手段，以競爭為目的，不斷追求最快、最好、最強，演繹著一個技術世代快速更替、有喜有悲、英雄輩出的芯片江湖。人在江湖，身不由己地沿著摩爾定律預示的軌跡，從一次創新走向另一次創新，從一個技術世代走向另一個技術世代，永不停歇。

一、芯片江湖的滅門歷史

跨行滅門，同門競爭；
順我者昌，逆我者亡。

芯片技術不斷創新，激烈競爭，使它成為了信息化社會的技術霸主。芯片于 1958 年誕生，一路走來，淘汰和取代了不少傳統行業和人們使用已久的產品，其中不少產品陪伴我們度過了記憶深刻的美好時光。這些行業包括：1. 膠片行業：照相膠卷、電影膠片及相關設備；2. 磁記錄行業：磁芯、磁鼓、磁帶(工業磁帶、數據磁帶、影音磁帶)、磁盤(工業磁盤、硬磁盤、軟磁盤)及相關設備；3. 光記錄行業：光盤(數據光盤、影音光盤)及相關設備；4. 計時行業：計時功能的鐘表、手表；5.CRT 顯示行業；6. 銀行業：革新了銀行柜臺、淘汰了 ATM；7. 小商品零售行業等。

進入本世紀，芯片技術的創新和競爭加快，智能手機的功能越來越強大，促進了電子產品功能集中、整合和優化。小小芯片借助智能手機，消滅了不少功能單一的電子產品和數碼產品。這些可以看作是芯片行業的同門競爭和優勝劣汰。被消滅的產品包括：收錄音機、光碟機、音響、計算器、游戲機、傳呼機、MP3、MP4、PDA、學習機、翻譯機、電子書、上網本、汽車導航儀等。

二、芯片江湖的摩爾定律

面積縮小，速度變快；
性能提升，不懈追求。

芯片技術的創新和競爭，一直沿著摩爾“魔鬼”定律預示的軌跡前進。1965 年，Intel 創始人之一的戈登 . 摩爾(Gordon Moore)提出了每隔 18～24 個月，芯片上晶體管的數量將會翻番的論斷。后來的 50 多年里， 一代代的 Intel CPU 的發展歷程印證了這個論斷。因此，行內把這個規律稱為摩爾定律，它揭示了芯片技術創新發展的軌跡。

芯片上晶體管數量翻倍帶來的好處是，晶體管更小、性能更好、價格更便宜、同樣大的硅片上實現的芯片功能更加強大。所以，芯片行業不斷砸錢，不斷創新和競爭，永遠追求著“面積更小、速度更快、性能更好”的目標。這是一條近乎嚴苛的“魔鬼”式的發展道路。大家都欲罷不能，只能隨勢而行。

按照摩爾定律，芯片制造工藝已從早期的微米(μm)級，經歷納米(nm)級,發展到今天的深納米級。圖 3 顯示，經過 14nm 后，工藝演進曲線變緩，技術迭代難度加大，研發和設備投入更加燒錢。在后摩爾時代，芯片技術發展道路將面臨更多困難和多種方向的選擇，技術創新將是全方位的，包括 3D 方向、替代基材方向、顛覆性技術方向等。芯片行業即將迎來多種技術競爭、百花齊放的局面。未來五到十年可能是一個行業變局，群雄爭霸的江湖，危局顯身手，亂世出英豪！中國的芯片人應當自強！

3nm 工藝節點以后，摩爾定律會失效嗎？行業界有不同觀點，但大家都認為是否失效并不重要。當晶體管面積達到最小極限時，人們可以追求晶體管空間最小化,尋找新型材料和發明新型晶體管結構。重要的是芯片行業根深蒂固的發展基因不會變，它在信息社會和國民經濟中的重要作用不會變，它的創新和競爭的主旋律不會變，大家追求更小、更快、更好，并爭取成為行業龍頭老大的努力永遠不會停止。

三、芯片江湖的叢林法則

遇新兼并，逢強合作；
贏者通吃，強者恒強。

通過不斷的技術創新和激烈的市場競爭，芯片行業的集中度越來越高。圖 4 中列出了芯片產業鏈中的部分頭部企業，也列出了他們在所屬細分領域中的市占率。雖然芯片行業的競爭是常態，很激烈，但這些公司在細分領域的龍頭地位卻相當穩固。這張表說明了幾個事實，一是重視基礎研究、大強度投入和長期技術積累是這些公司永立潮頭的致勝法寶；二是如果做不到這三條，后來者要“彎道超車”基本是騙人的謊言；三是從公司在產業鏈所處位置看，越偏向產業鏈基礎支撐的領域，越難以進行快速超越。例如材料、設備、EDA 等領域，由于準入門檻高，技術積累時間長，龍頭公司的年齡都較長，有些甚至是百年老店。要與他們競爭，超他們的車，幾乎不可能，唯一的途徑是創新。而越靠近后端應用的領域，準入門檻較低、競爭激烈、名次更替加快，龍頭公司的年齡較短。例如芯片封測、芯片設計等領域。所以，強者恒強、強者無敵、嬴者通吃是芯片行業最顯著的特點。

四、走火入魔的芯片江湖

巨額投入，不斷研發；
龍頭老大，永遠追求。

芯片行業不斷競爭和創新，技術迭代升級越來越快，龍頭老大的目標就是讓后來者無路可走。芯片行業龍頭企業的競爭法寶是大強度資金投入和前沿技術研發。按照行業人士分析，芯片制造工藝發展到 28nm 時，芯片性能與成本達到了完美平衡。然而，行業龍頭企業為了追求技術和市場的壟斷地位，一味追求更小的尺寸、更高的性能，把成本放在了次要位置。他們認為只要壟斷了市場，芯片上了巨量，就可以攤薄單個芯片的成本。因此，在最近 5 年左右時間，芯片制造工藝迭代速度加快，從 14nm、10nm、7nm、5nm，到 2022 年可能實現量產 3nm 工藝。最后的局面是，代工廠投資大幅增加，先進工藝研發費用大幅度提高，能實現先進工藝的代工廠越來越少。在芯片設計方面，圖 5 以行業人士對特定芯片研發費用的估算，列出了先進工藝下，研發一款特定芯片所需的費用。雖然各種芯片復雜性和面積不同，芯片研發費用會有變化，但這是量的變化。制造工藝變化將引發芯片研發費用質的大幅躍升。未來一款 3nm 工藝的芯片的研發費用高達 6.5 億美元(約合 45 億元人民幣)，這不是一般跟隨性企業能負擔得起的。

這種不斷大強度資金投入，不斷追求技術極致的現象，在芯片行業最為明顯，看似芯片人“走火入魔”，實則反映了芯片行業激烈競爭的狀態。行業龍頭企業不斷大強度的研發投入顯然會吞噬大部分利潤，但是為了坐穩龍頭老大寶座，這也是人在江湖，身不由己的無奈之舉。但帶來的好處是，讓跟隨者的研發投入沒有回收的機會和時間，讓他們難以形成良性發展，讓他們無路可走！

芯片企業不僅要沿著摩爾定律的軌跡不斷前行，而且要加油快跑，猶如逆水行舟，不進則退。蘋果計劃在 2021 年推出自研的基于 ARM 架構的處理器，用于 Mac 電腦。從而使 iPhone、iPad 和 Mac 的處理器平臺統一到 ARM 架構之下，為今后處理器升級和用戶生態對接鋪平道路。雖然從營收來看，蘋果丟棄 Intel 處理器對 Intel 業績影響僅有 5%左右，但這一計劃無疑對 Intel 公司是一個噩夢，預示著 Intel 將難以繼續引領 CPU 技術發展潮流而被遺棄，這是一個不詳征兆。過去十多年里，Arm 和 Intel 的角力一直沒有停止。Intel 因在移動處理器方面的失算和落后，終將被移動互聯網的大潮所拋棄。

結語：江湖上風吹云起，不因人的意志為轉移。芯片行業具有不斷創新，求新求變，競爭稱霸的內生動力。如果把芯片行業看作一個江湖的話，創新和競爭將是永遠的主題。

審核編輯 黃昊宇