今年是2024年，距離第一塊集成電路發明已經過去近70年，半導體行業幾經變換，市場起起落落，從設計代工，到設備材料，似乎沒有永遠的主導者。
遙望六七十年代，彼時的PC市場還牢牢掌握在IBM手中，雖然像蘋果這樣的個人PC獲得了消費端的認可，但IBM卻擁有著強大的技術優勢，在商用領域具有無可爭議的通知地位，但隨后崛起的英特爾卻憑著x86架構取而代之，成為了新的霸主。
雖然半導體市場動輒以五年乃至十年來計算，但它的發展速度與技術風向的轉變，卻遠遠超出許多人的預料，市場中的幾位主要參與者或許已經經歷了多個周期，但即便是它們，也不敢輕言自己掌握了半導體的未來。
而就在過去的10年時間里，又有新的巨頭正在崛起，它們會接替霸主的位置嗎？還是成為半導體歷史中的一段注解？
Arm架構的崛起
20年前，英特爾也曾被挑戰過。
2003年7月，有國外媒體針對當時最著名的兩個架構——x86與PowerPC進行了比較，他們分別選擇當時兩個架構下最具代表性的CPU，即x86陣營的AMD Athlon XP和英特爾奔騰4，PowerPC陣營的IBM 750xx (G3)、摩托羅拉74xx (G4)和IBM 970（G5）。
其表示，x86 的優勢在于龐大的市場和微軟的統治，有大量的低成本硬件和大量的軟件可在其上運行，而其他任何 CPU 架構都不具備這種優勢。RISC 也許在技術上更勝一籌，但由于市場的作用，它只能在利基市場上立足，而市場力量更青睞于成本更低、軟件更豐富的 x86，市場不會以技術為依據，也很少選擇最佳解決方案。
但該媒體也指出，情況可能正在悄悄發生改變，越來越多的企業在采用Linux，PC市場正在接近飽和，用戶也不需要那么強大性能的處理器，PowerPC這一架構未必沒有翻盤的機會。
作者還指出了x86的致命問題——發熱。他表示，x86 CPU 已經很熱，需要更多散熱，微處理器報告出版商的一份報告指出，英特爾預計將在 2004 年開始遇到發熱問題。
他認為，由于需要更高的性能，x86 CPU 會產生大量熱量，但因為指令集效率低下，就會拉高能耗。為了相互競爭，AMD 和英特爾需要不斷提高時鐘頻率，將芯片運行到極限，芯片的溫度會越來越高。而像 970 這樣的 RISC CPU 在這方面具有明顯的優勢，因為它們能以更低的功耗提供極具競爭力的性能，而且不需要將性能提升到極限。一旦芯片縮小到下一代工藝，現有性能的功耗就會降低。
這家媒體大膽斷言，2003年的情況正在發生變化，Linux 和其他操作系統正變得越來越流行，而這些系統并沒有被鎖定在 x86 或任何其他平臺上。x86 正在面臨各種問題，而 PowerPC 看起來正逐漸成為 x86 CPU 的真正、有效的替代品，其性能可以達到甚至超過 x86 CPU，但卻沒有日益重要的功耗或發熱問題。
以今天的眼光來看，這家媒體顯然是只知其一而不知其二，x86固然面臨著散熱問題，但PowerPC也沒好到哪里去，尤其是他所提到的PowerPC G5，雖然比不過奔騰4，但G5的功耗與發熱也沒好到哪里去，隨著筆記本電腦的興起，以低能耗著稱的PowerPC反而陷入到了自己的困境當中。
隨著蘋果在后續的Mac產品中轉向英特爾的x86架構，PowerPC開始逐漸淡出消費端，這是RISC指令集在PC端的重大挫折，而英特爾和AMD還借由消費端的成功，將x86的版圖拓展至高性能計算和數據中心，由英特爾所推出的 x86 架構在PC、數據中心和高性能計算這三個領域大獲成功，也讓英特爾成功取得了計算行業的主導位置。
但英特爾的大獲全勝并未持續太長時間，伴隨著2007年iPhone的發布，一個名叫Arm的對手闖入到了它的視線當中，ARM架構借助手機這一快速發展而又無處不在的設備，成為了x86架構新的對手。
AMD在Arm崛起時正好處在低谷期暫且不論，但英特爾當時獨占三大領域的蛋糕，作為最大的半導體廠商，自然不會坐視Arm的崛起，從2007年開始，Intel攜ATOM處理器開始對移動互聯網進行拓展，各大PC廠商紛紛響應推出了新的上網本，但功耗過高的ATOM，并未在消費市場掀起多大的波瀾，對于手機平板等設備更是沒有太多吸引力。
到2015年左右，英特爾在移動領域的戰略基本宣告失敗，而它的敗北，也讓曾經在八九十年代牢不可破的Wintel聯盟出現了裂痕，微軟與Arm達成了合作，Windows系統也不再綁定于x86架構，Windows on ARM開始嶄露頭角。
不過需要注意的是，Windows on ARM經歷了一次非常漫長的蛻變。
第一個在 Arm 處理器上運行的 Windows 公開版本是Windows RT，它是 Windows 8 的 Arm 兼容分支，于 2012 年底在少數設備上運行。Windows RT 存在重大限制，最明顯的是完全無法運行傳統的 x86 Windows 桌面應用，所有應用都必須來自生態匱乏的微軟商店，且根本沒有 x86 兼容模式。
造成這種限制的部分原因可能是當時可用的 ARM 硬件有限且性能低下。ARM 處理器仍以 32 位為主，處理器和 GPU 運行速度慢，閃存容量為 32 或 64GB，內存容量僅為 2GB。即使有 x86 應用轉譯，轉譯后的應用程序也會很糟糕，因為 ARM 硬件已經很難穩定運行本地內置應用程序。
Windows RT 的消亡是注定的，在 2015 年左右，Windows RT設備就從市場上消失了，但它卻為之后鋪平了道路，正如當時的 Windows 負責人 Steven Sinofsky 所詳述的那樣，微軟做了大量工作來為 Arm 版 Windows 定義硬件抽象層 (HAL)、ACPI 固件和基本類驅動程序，以便操作系統可以在各種勉強標準化的 ARM 硬件上按預期安裝和運行，就像在完全標準化的 x86 PC 上一樣。
2017 年，Windows 10 首次出現在 ARM 設備上，支持 32 位 x86 應用程序轉換，雖然這個版本的 Windows on ARM 更像是一個技術演示，但它確實更接近成為 Windows on Arm 成功所需的目標：x86 版本 Windows 的直接替代品，對于非技術用戶來說，這兩個版本基本上沒有區別。
下一次重大進步出現了2020 年，微軟宣布預覽適用于 ARM PC 的 64 位英特爾應用程序翻譯，伴隨著后續的不斷改進，目前ARM 版 Windows 雖然還存在一些兼容性差距，尤其是在外部配件和專用軟件方面，但絕大多數生產力應用程序甚至游戲現在都可以在 ARM 版 Windows 上順利運行，無需用戶或開發人員干預。
如今，搭載高通驍龍X Lite的PC設備即將大規模上市，這或許是自2012年以來，ARM對x86傷害最大的一次，雖然此前也有蘋果的M系列芯片出現，但macOS的封閉生態決定了其影響力有限，但高通乃至更多ARM處理器廠商不同，它們會對x86 Windows造成最直接的影響，吃了二十年多年的鐵飯碗，現在好像也沒有那么牢固了。
另外，ARM也不局限在消費端，它還在服務器端對x86發起了進攻，在過去的幾年時間當中，ARM服務器的數量正在快速膨脹，根據 Gartner 的數據，2020 年約為 77,000 臺，2021 年為 252,100 臺，2022 年預計為 540,400 臺。但預計 2023 年將出貨 934,600 臺，2024 年將出貨 171 萬臺，2025 年將出貨 254 萬臺，2026 年將出貨 320 萬臺。
很明顯，ARM正在吃掉x86服務器的增量，這對于英特爾和AMD來說都是一個巨大的噩耗，未來ARM或許不能成為服務器市場的主流，但毫無疑問的是，它會占據自己的一畝三分地，成為許多OEM廠商的選擇。
從消費端到商用端，ARM與x86兩種架構正在形成分庭抗禮之勢。
海力士的逆轉
海力士雖出生豪門，但并非真正的天選之子。
2001年3月，現代電子與LG半導體合并，海力士正式誕生，2001年8月，海力士的結構調整為 "內存半導體專家"，正式從現代集團中獨立了出來，但這家公司此時已經負債累累，走到了破產的邊緣。
對于2002年底的海力士來說，外部是全球經濟放緩、半導體行業衰退、貿易摩擦、美光收購，內部是缺乏技術和經驗、并購后的組織管理、缺乏資金等。屋漏偏逢連夜雨，此時美國、歐盟和日本還對海力士的DRAM產品征收反補貼稅，海力士的內存業務舉步維艱。
為了拯救公司，海力士的管理層推行了四大舉措，分別是技術創新、業務調整、加強伙伴關系與引入更多融資，包括成功開發出0.15微米工藝，大幅精簡旗下的業務，處置了一部分非核心業務和資產，與意法半導體就NAND閃存開發達成戰略合作伙伴關系等等。
在2004年短暫恢復元氣后，海力士又遇到了新的困境：2007年左右，全球半導體供應過剩導致 DRAM 價格暴跌，同時也引發了歷史上最嚴重的經濟衰退，所有DRAM廠商都在這場衰退中受到了重創。
在海力士持續衰退的情況下，韓國的SK集團站了出來。2011 年 7 月，SK 集團的旗艦公司 SK 電訊提交了收購海力士的意向書，通過收購海力士，SK集團在能源化工和信息通信技術兩大增長支柱之外，又增加了第三大增長支柱——半導體，大大加強了SK全球化的業務能力。
在收購完成后，SK 就開始向海力士投入海量的資金。而海力士在 2012 年第二季度就恢復了盈利，2013 年、2014 年、2015 年和 2017 年，SK海力士的銷售額和營業利潤均創下了歷史新高，海力士如今早已成為了了SK最大的搖錢樹之一。
但對于被SK收購的海力士來說，三星是它繞不過去的一座大山。
從上面的表格我們也能看到，從2016年到2019年，三星在DRAM市場中絕大多數時候都保持在45%左右的份額，說是遙遙領先也不為過，不止DRAM，它在NAND市場中也有強大的統治力，而且三星的逆周期投資，曾經干倒了包括爾必達和奇夢達在內的一眾內存廠，如何擺脫三星在這一領域的影響力，就是海力士所面對的最大問題。
海力士選擇了彎道超車，它與AMD合作研發的HBM，雖然在發布之初并未掀起太大波瀾，但隨著2022年底的AI爆火后，HBM迅速成為了近幾年內存市場中增長最快的產品，而海力士于 2021 年 10 月率先量產HBM3，在這一項技術上遠勝三星，也讓它牢牢抓住了英偉達的心，成為了目前HBM市場的最大供應商。
而三星卻在技術路線上出現了判斷失誤，它選擇的 TC NCF遠不如海力士的MR-MUF來得穩定，據分析師透露，三星HBM3芯片的生產良率約為10%~20%，而SK海力士的HBM3良率可達60%~70%。
根據 Merits Securities 的數據，今年第一季度，SK 海力士占據了 59% 的 HBM 市場份額，而三星電子占據了 37%，如果三星不能抓緊時間解決自己在HBM技術上存在的問題，未來內存霸主的名頭就可能會讓位給另一家廠商。
三星笑傲內存市場三十余年，如今卻栽倒在一塊小小的HBM之上，DRAM市場的格局也有幾率因此改寫，與其說是命運捉弄人，倒不如說它沒有真正把握到半導體市場的風向。
寫在最后
誰能掌握半導體市場的未來？英特爾在處理器上沒有做到，三星在內存上沒有做到，在半導體的其他細分領域中，也沒有廠商能夠做到。
例如半導體設備中最關鍵的光刻機，在尼康和佳能這兩家日本廠商在上世紀掌握光刻市場時，恐怕也沒料到，由于自己對浸潤式技術的判斷失誤，荷蘭的ASML會在日后以碾壓的勢頭取代它們。
再比如汽車算力芯片市場，過往由傳統大廠恩智浦、瑞薩和TI等廠商所牢牢把握，它們和本國的汽車廠商達成了看似牢不可破的聯盟，但新能源汽車的崛起卻輕易在這道防線上撕開了口子，高通、英偉達乃至更多廠商的芯片出現在了汽車之上，老牌廠商的統治力不復存在。
雖然我們無法預料日后哪一家半導體廠商會崛起并成為新的霸主，但唯有一點可以確認，固守成規只會走向衰落的結局，只有那些銳意創新不斷嘗試的廠商才真正笑到最后。
【來源：半導體行業觀察】
