前期文章「十萬青年十萬肝　台積電夜鷹計畫救台灣」報導了台積電 (TSMC)的夜鷹計畫，國內一些著名媒體也相繼跟隨報導 ，然而，卻沒有對TSMC面臨的挑戰及砸重金成立夜鷹部隊的背後原因作深入分析。以晶圓製造產業來說，製程技術要跑得比競爭對手快，才能在市場上搶得先機，成功卡位，這是無庸置疑的；但是，為什麼是在10奈米的技術節點？為什麼以前在發展20奈米、16奈米的時候，TSMC就沒有這一股非贏不可的必殺決心？決戰10奈米的關鍵點是什麼？如果要探討這一場10奈米硬仗背後的主要成因，應該從年初時的2份市場報告說起。

Jefferies: Intel比TSMC具有更大的價格競爭優勢

在今年初1月24日的時候，investors.com網站首頁上出現了一段新聞標題：「Intel看起來比TSMC有更大的價格競爭優勢」（Intel Seen Gaining Huge Pricing Advantage Over TSMC）。這一則報導是源自於美國券商Jefferies在同一天發表的一份關於Intel經營狀況的研究報告。

Jefferies的分析師Mark Lipaci在報告中指出：「我們相信由於Intel投入比較多的研發預算、公司近年來把焦點放在行動電話及平板電腦的市場，再加上與其競爭對手TSMC相比，Intel有相對較多的研發支出，讓Intel可以在2014年第4季第一次生產出比TSMC成本更低的電晶體。我們相信Intel的價格優勢可以持續2年，到2016年之後。」

長久以來，Intel在晶片的電晶體密度都是落後於TSMC (與製程技術有關)的，因為Intel的主力市場一直是在低密度及高性能表現的桌上型電腦MPU，而非TSMC擅長的行動電話及平板電腦晶片，即高密度低功耗MPU。然而，Jefferies相信從Intel 2014年第2季採用14奈米Airmont製程的Atom晶片開始，Intel即可以生產出比TSMC更高密度的MPU。

Jefferies的報告以2張圖分別比較了Intel及TSMC在2015年及2016年時，以不同奈米製程產出的SoC晶片價格。 圖1是Intel 在2015年時14奈米製程時之晶片價格優勢，由於Intel在今年第3季量產14奈米時，TSMC仍是在20奈米的製程，因此Jefferies分析師Mark Lipaci以TSMC的20奈米製程晶片來與Intel的14奈米製程晶片來比較，預估到了2015年，Intel的晶片尺寸會比現在減少35%，而價格也會降低25%。如果與TSMC的20奈米ARM架構的系統單晶片 (SoC) 相比，估計單顆晶片可便宜5成。此外，由於電晶體密度較高，因此晶片體積較小，功耗較低，性能表現也較優。

圖1.  Jefferies預估Intel 在2015年時14奈米製程之價格優勢

圖2是Jefferies預估Intel 在2016年採用10奈米製程之晶片尺寸會比現在減少64%，而價格則是降低45%；如果與TSMC採用16奈米製程的ARM架構晶片相比，則估計單顆晶片可便宜66%。　

不過，Intel的晶片之所以比TSMC具價格競爭力，主要不是因為他的製程比較先進，而是在於傳統IDM跟晶圓代工 (Wafer Foundry)的差別。首先從最初生產成本的地方，由於TSMC生產晶片採用ARM架構，因此還要付ARM授權金（不管是由晶片客戶付授權金還是由TSMC負責，這都是生產成本的一部分）；反觀Intel在生產Atom處理器的時候，便省掉授權金的成本。

圖2. Jefferies預估Intel 在2016年時10奈米製程之價格優勢

此外，晶圓代工與IDM營運模式最大的不同在於晶圓代工存在雙重利潤 (double margin)的問題，意思是指除了晶圓代工業者為IC設計公司代工時需要50%的利潤外，IC 設計公司把晶片出貨給系統業者時，同樣需要50%的利潤；但反觀IDM直接負責晶片的設計及生產，因此出貨給系統客戶時利潤需求也只是一重而已。

舉一個比較實在的例子，相信大家會比較容易明白：像Qualcomm及聯發科是TSMC的客戶，HTC是Qualcomm及聯發科的客戶；假設TSMC平均一顆晶片成本是5塊美金，當賣給Qualcomm時加50%的利潤，售價即等如7.5塊美金，待Qualcomm把晶片賣給HTC時再加50%利潤，則售價便來到11.25美金了。但另一方面，華碩的 ZenFone 5用的是Intel Atom處理器，假設Intel的一顆晶片成本同為5塊美金，在加了50%利潤之後賣給華碩，售價也只是7.5塊而已，比起TSMC晶片到系統設備商手上的價格便宜了5成，這就是圖1所要呈現的。

至於圖2要表達的，是在製程越先進的情況下，晶片的密度提升，晶片的尺寸變小；如果同為一片12吋晶圓，製程良率又一樣的話，那在Intel採用10奈米製程，TSMC採用16奈米製程的情況下，Intel的一片晶圓產出的晶片（以良品算）一定比TSMC多，換句話說，平均每顆成本也會比TSMC便宜。在生產成本更低廉加上沒有雙重利潤的問題下，價格即比競爭對手低66%。

從圖3主要晶圓廠的製程技術藍圖可見，TSMC在2014年以前，製程技術一直都是處於領先的地位，尤其是他的20奈米製程率先開出，技術領先同業整整一個世代；但自2014年開始，TSMC便開始面臨嚴峻的挑戰，因為除了Intel的14奈米上半年試產、下半年開始量產外，Samsung與Global Foundries合作的14奈米也預計在今年下半年試產，如果TSMC是以20奈米來對抗10奈米，那在價格性能比上，當然是沒有什麼競爭力了。

圖3. 主要晶圓大廠製程技術藍圖 (以量產時程算)

不過，如果以選擇晶圓代工業者的角度考量，價格可能不是唯一。前文提到今年初1月24日的時候investors.com網站首頁上出現了一段新聞標題：「Intel看起來比TSMC有更大的價格競爭優勢」，但過了3天之後，網站即出現了一則相對應的標題：「TSMC：作為晶圓代工夥伴，我們比Samsung及Intel優秀許多」 (TSMC: We’re “Far Superior” to Intel and Samsung as a Partner Fab)。身為專業晶圓代工廠多年，TSMC和其客戶已經建立很深厚及穩固的互信關係，Intel在這一方面有沒有辦法勝過TSMC，是很大的疑問。

IC Insights相信Apple與Intel有可能在10奈米攜手合作

如果說Jefferies的市場報告突顯了TSMC眼前的挑戰，那IC Insights的報告則是呈現了Intel對TSMC的長遠威脅，這跟Intel策略的轉變有很大的關係。

IC Insights在今年2月14日發表的簡報中指出，桌上型及筆記型電腦的市場自2010年開始呈現蕭條狀態，與此同時，Intel的中央處理器（CPU）業務也是一直下滑。在2013年時，Intel的業績已經連續3年呈緩慢成長，當年Intel在晶片部分的營收呈2%的負成長，與全球晶片市場成長6%相比，整整落後了8個百分點；另一方面，Intel對2014年的展望也是持平的。

眼見桌上型及筆記型電腦的市場榮景不再，Intel即開始改變策略，積極的希望打入行動裝置的晶片市場。首先針對平板電腦的部分，為了爭取更多導入設計（design-in）的機會，Intel在去年11月時即表示如果平板電腦業者採用他們的系統單晶片MPU，則Intel願意吸收其最新Atom架構 x86處理器及一個ARM架構處理器之間的價差；此外，Intel也表示如果客戶要在其平板產品中將新一代的22奈米Atom處理器導入設計，Intel會吸收其設計及再設計（redesign）的費用。

Intel估計此一補助計劃 (buy-in)會使其2014年的利潤減少約1.5%，即約5億美元，這是很重大的決定，也顯示了Intel要搶攻行動晶片市場的決心。

此外，IC Insights也作了一個很大膽的推斷：Intel位美國亞利桑那州的Fab 42目前仍是空置狀態，但Fab 42計畫中的產能為每月產出40,000片12吋晶圓，而且Intel也已明確表示Fab 42會供10奈米製程使用。Apple一直想要找新的代工夥伴，這已經不是新聞了，加上TSMC已經明確表示不會將一整座廠的產能提供給單一公司，因此IC Insights認為如果Intel把Fab 42留給Apple單一客戶使用，會有很大機會贏得Apple的代工訂單。

擺脫對Samsung的依賴

長久以來Apple對Samsung的依賴很深，圖4是IC Insights對Samsung晶圓代工產能的分析，可以看出其Apple系列產品處理器的產值年年攀升；IC Insights估計Samsung在2013年生產Apple處理器的產值高達34億美元，約占Samsung全部晶圓代工產值86％之多。

為了取得Apple在14奈米的訂單，Samsung甚至與Global Foundries結盟，將自家研發出來的14奈米製程技術授權予Global Foundries，以擴大產能。日前電子時報指出Samsung和Global Foundries已聯手取得Apple及Qualcomm的14奈米訂單，如果消息屬實，則Apple處理器對Samsung於2014年的晶圓代工產值之貢獻應會再創新高。

圖4. Samsung 晶圓代工產能分析

不過，Samsung不管是在手機或是平板電腦，都是Apple的最大競爭對手，如果在10奈米製程時有更好的選擇，Apple應該會藉此機會擺脫對Samsung的依賴。目前Intel在製程技術上是領先的，再加上其對平板及智慧型手機晶片開發的投入（見圖5），除了Apple之外，也有可能搶走行動裝置業者的訂單。最後值得一提的是，Apple的桌上型及筆記型電腦的處理器一直都是由Intel代工的，所以2家業者本來就有合作關係，因此，只要Intel在行動裝置晶片的製程技術能迎頭趕上，則2大巨人是有可能再次攜手合作的。

圖5. Intel平板電腦及智慧型手機晶片產品之推出時程

從以上各晶圓大廠及主要客戶的發展及布局來來，TSMC可以說是腹背受敵。TSMC在2013年前率先量20奈米製程，成功贏得Qualcomm的Snapdragon 810及880訂單，這說明了製程技術跑得比別人快就是比較容易搶到訂單（因為Qualcomm的810系列就是特別針對20奈米製程打造的）。同樣的道理，到了10奈米的世代，當然也是先搶先贏。

由於TSMC沒有投入14奈米製程，與對手相比已輕微落後，再加上對手個個志在必得，使得TSMC砸重金成立夜鷹部隊，以縮短研發時期，提早投產。不分敵我，目標一致，就在2016！

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