本文選自微信公眾號(hào)“矽說(shuō)”。

美國(guó)時(shí)間周五，傳出消息說(shuō)博通正在考慮以1000億美元的股票和現(xiàn)金收購(gòu)高通。這將可能是半導(dǎo)體行業(yè)歷史上最大的收購(gòu)案，如果博通和高通能成功合并則將會(huì)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(chǎng)對(duì)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(gòu)來(lái)擴(kuò)展其業(yè)務(wù)版圖。在幾年前先是收購(gòu)了LSI，之后在2015年，安華高以370億美金的收購(gòu)了博通，成為當(dāng)時(shí)最大的一筆半導(dǎo)體收購(gòu)案。

在并購(gòu)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(jiǎn)練而有力，把原來(lái)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(chǎng)和營(yíng)收看齊，讓博通從手機(jī)SoC業(yè)務(wù)徹底失敗后的頹勢(shì)中迅速走了出來(lái)。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(shì)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(lái)說(shuō)，高通憑借著十?dāng)?shù)年在通訊領(lǐng)域的積累，其最擅長(zhǎng)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(shì)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(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)非常激烈，優(yōu)勢(shì)已不復(fù)過(guò)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(chǎng)制高點(diǎn)?，F(xiàn)在對(duì)高通來(lái)說(shuō)恰恰是黎明前的黑暗：4G增長(zhǎng)勢(shì)頭不能讓高通滿意，而5G市場(chǎng)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(shuō)是用大量專利費(fèi)的收入來(lái)補(bǔ)貼高昂的研發(fā)成本，因此其技術(shù)能始終走在市場(chǎng)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(guó)，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(guó)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(gòu)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(duì)高通的收購(gòu)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(gòu)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(zhǎng)以實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)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(duì)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(huì)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(guò)慢，則意味著芯片制作成本居高不下，導(dǎo)致利潤(rùn)無(wú)法擴(kuò)大。

另一方面，如果孤注一擲把所有的資本都用來(lái)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(chǎng)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(lái)。

摩爾定律背后的終極推動(dòng)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(guò)程就像挖掘金礦：在過(guò)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(lái)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(duì)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(duì)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(lái)越高，而無(wú)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(rùn)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(lái)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(kù)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(chǎng)上就缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。

對(duì)于大公司而言，由于先進(jìn)工藝需要的資本越來(lái)越多，意味著研發(fā)新產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越大。越來(lái)越多的公司在市場(chǎng)上的策略從拼命做新產(chǎn)品與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手死磕變成了如何降低風(fēng)險(xiǎn)在市場(chǎng)上堅(jiān)持下來(lái)。于是，伴隨著2008年后的資本寬松，我們?cè)谶@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(gòu)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(lái)一方面使用先進(jìn)工藝的成本越來(lái)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(chǎng)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(huì)在于智能機(jī)器

那么，是不是說(shuō)半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)沒有機(jī)會(huì)了呢？并不是！但是，要尋找機(jī)會(huì)，必須要把眼光從傳統(tǒng)半導(dǎo)體市場(chǎng)移開，去看新興市場(chǎng)。在今天，這個(gè)新興市場(chǎng)就是以人工智能為主題的智能機(jī)器市場(chǎng)。

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(guò)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(wú)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(huì)。不妨看看一個(gè)智能機(jī)器中會(huì)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(huì)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(lái)幾年內(nèi)可以說(shuō)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(hào)和功耗、靈敏度需求會(huì)有一個(gè)巨量的長(zhǎng)尾市場(chǎng)，“長(zhǎng)尾”的意思就是不同的品類都有屬于自己的小市場(chǎng)，而不會(huì)有一款通用的傳感器來(lái)吃下整個(gè)市場(chǎng)。

神經(jīng)：無(wú)線連接芯片，負(fù)責(zé)把傳感器的信號(hào)傳回云端。無(wú)線連接需要做到超低功耗，目前的IoT無(wú)線連接技術(shù)在人體植入芯片等地方還無(wú)法達(dá)到要求，所以還有許多路要走，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)許多新的公司和新的技術(shù)，為射頻市場(chǎng)帶來(lái)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(huì)隨之進(jìn)化，芯片這一行并不會(huì)缺活干。 隨著機(jī)器用途、種類的越來(lái)越多，芯片的需求也會(huì)大量增長(zhǎng)。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(zhǎng)來(lái)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(zhǎng)。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(huì)比PC和智能手機(jī)的市場(chǎng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)要大，因此對(duì)于半導(dǎo)體集成電路市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于之前的兩波增長(zhǎng)。（編輯：姜禹）