在這兩天的臺積電第二季度的法說會上，臺積電宣布了一個“晶圓代工(Foundry) 2.0”的新概念。

什么叫晶圓代工2.0呢？過往的晶圓代工概念通常和晶圓成品的制造加工劃等號，而臺積電董事長魏哲家認為，2.0版本的晶圓代工就是包含了封裝、測試、光罩制作等環節，除去存儲芯片的IDM（整合元件制造商）。

更簡單來說，除了芯片設計外，均可歸類進晶圓代工2.0當中。

臺積電指出，新定義能更充分反映不斷擴展的未來市場機會，根據2.0定義，晶圓制造產業的規模在2023年達到了近2500億美元，相較于1.0版本定義的1,150億美元，規模大幅增加，其預估2024年晶圓制造產業同比增長近10%。

調研機構TrendForce 數據顯示，舊定義的晶圓代工，臺積電的Q1市占率達到了61.7%，而用新定義計算，臺積電2023 年晶圓代工業務的總市占率為28%。

臺積電財務長黃仁昭表示，重新定義晶圓代工原因在于，受到國際IDM廠商要進入代工市場，使得晶圓代工界線逐漸模糊，另一方面，臺積電也需要不斷擴大自身的代工影響力，尤其是先進封裝領域。

不過，臺積電也重申，會專注最先進后段技術，協助客戶打造前瞻性產品，也就是說未來還是集中在先進封裝相關而非涉足整個封裝市場。

英特爾早在2021年就提出了IDM 2.0的戰略，將自己的代工部門獨立出來，開始接受來自其他無晶圓廠的訂單，如今臺積電提出Foundry 2.0的概念，頗有些針鋒相對的感覺，盡管臺積電接到了英特爾新款處理器的訂單，但在代工市場上，兩家廠商已是直接競爭對手。

誰才是真正的代工2.0呢？

英特爾的IDM 2.0

2021年，Pat Gelsinger接任英特爾CEO后，宣布了大膽的IDM 2.0計劃，他表示，英特爾的未來目標包括了成為領先的半導體代工廠，在當時來看，這一計劃有些不切實際，原因無他，英特爾在工藝節點上不僅落后于臺積電，甚至還輸給了三星。

英特爾清楚地認識到，自己曾引以為傲的半導體工藝技術，如今只能甘居于他人之下，而工藝的落后，反過來又影響到了自己的處理器，當傳統的PC和服務器處理器市場面臨更激烈的競爭時，昔日巨頭亟需一場革命。

IDM 2.0戰略就是這場革命，它包括了三個關鍵組成部分：1）擴大英特爾的制造能力，采用行業領先的工藝技術，2）擴大使用第三方代工廠能力，以滿足英特爾內部需求，3）成為世界級的代工廠，目標是到2030年成為第二大代工廠。為了實現這些高目標，英特爾承諾在四年內交付五個新工藝節點，以重新獲得工藝技術領導地位，并計劃投資1000億美元，通過在亞利桑那、俄亥俄和德國的現有工廠擴建和新建六個工廠來擴展產能。

首先可以明確的是，晶圓廠可能是芯片生產中的最昂貴環節，IDM和Foundry不僅需要不斷投資于新的制造工藝技術，以繼續提升半導體性能、密度和成本，還需要持續投資于新的制造能力。歷史上，這兩項開支都在指數級增長。英特爾估計，轉向極紫外光刻（EUV）技術將新工廠的成本提高到約250億美元，而下一代高數值孔徑（High-NA）EUV技術將進一步增加成本，達到300億美元，其高昂的成本實際上已經把英特爾、臺積電和三星以外的廠商拒之門外了。

這也是英特爾轉向代工領域的理由之一，在先進制程上，英特爾的對手實際上只有兩個，這兩家廠商還都位于東亞，和北美的芯片設計公司有不短的地理距離，作為美國本土廠商，英特爾具有先天優勢。

但這種地緣上的優勢不會直接轉化成市場競爭中的優勢，IDM 2.0最關鍵的一點就是需要英特爾轉變自己的商業策略，從純IDM轉換為Foundry，三星和GlobalFoundries已經完成了這一轉變，GlobalFoundries成為類似臺積電的純代工廠，而三星則分裂為產品和代工服務公司，類似于英特爾正在追求的模式。

英特爾之前也嘗試向外部廠商提供代工服務，但實際競爭力有限，問題不止是出在價格上，想要用英特爾的代工服務，就需要用它專有的設計工具，并且英特爾不愿為單獨的產品修改制造工藝，這基本把那些成本和功耗敏感的應用拒之于門外了，而在新戰略下，英特爾開始學著像臺積電這樣的代工廠來思考和行動。

不得不說，英特爾在痛定思痛后的措施很有成效。

第一個轉變是英特爾不僅開放了自己的晶圓廠，還開放了英特爾的封裝服務。英特爾在先進封裝方面有長期的研發投資，是最早使用多芯片模塊的公司之一，展示了通過硅通孔（TSV）堆疊芯片的能力，并正在引領未來高性能應用的玻璃基板使用。過去有公司希望利用英特爾在封裝方面的專業知識，但英特爾拒絕了這些業務，除非同時制造所有的芯片。開放其先進封裝能力是IDM 2.0下英特爾的初始代工收入增長點，并伴隨著在新墨西哥和馬來西亞現有設施中，特別是其嵌入式多芯片互連（EMIB）和3D Foveros封裝能力的額外封裝能力投資，以及在波蘭的新設施。

第二個轉變是交付新工藝技術并使英特爾恢復競爭力，并最終達到領導地位。為了實現這一目標，英特爾承諾在四年內交付五個新工藝節點。在今年的Intel Direct Connect大會上，英特爾交付了這一承諾，推出了第五個工藝節點18A。此外，公司還宣布了第六個主要工藝節點14A，并引入了幾個專業子節點，這在代工廠中很常見，以滿足不同產品和應用的各種需求。

英特爾還進一步討論了其在每個工藝節點和先進封裝方面與其他領先代工廠的比較，以展示其目前在競爭中的位置以及何時超越競爭對手。根據英特爾的說法，18A工藝節點將使公司在高性能計算（HPC）應用中重新處于領先地位，甚至在某些情況下超過競爭對手。英特爾相信14A一代將使公司在移動應用方面也領先競爭對手。英特爾計劃恢復每兩年一個工藝節點的正常節奏。

第三個轉變，是制造能力投資的增加和投資管理方式的改變。由于各國政府希望確保未來半導體制造業的供應安全和經濟增長，英特爾在俄勒岡、愛爾蘭和以色列的現有設施上大肆投資，還在亞利桑那、俄亥俄和德國的新建了六個晶圓廠。大部分初始投資是在沒有政府補助承諾的情況下進行的，如美國芯片法案。然而，英特爾現已獲得超過500億美元的美國和歐洲政府激勵措施、客戶承諾（從首批五個18A工藝節點客戶開始）和金融合作伙伴。英特爾還獲得了美國政府的110億美元貸款和25%的投資稅收抵免。

除了自身的產能投資外，英特爾還與Tower和聯電這兩家歷史悠久且成功的代工廠合作。Tower將投資于安裝在英特爾新墨西哥設施中的新設備，以生產模擬產品，而聯電將與英特爾合作，利用亞利桑那的三個舊工廠和工藝節點，從12nm開始，支持工業物聯網、移動、通信基礎設施和網絡等應用。

投資的另一面是如何使用當前和未來的產能。作為一個純粹的IDM，英特爾歷來通過平均每三代工藝節點改造晶圓廠來實現對物理設施投資的資本化。雖然這允許重新利用結構和基礎設施，但它消除了對舊工藝節點的支持，這對許多代工客戶來說非常重要。根據Omdia Research的研究，只有不到3%的所有半導體是在最新工藝節點上生產的。因此，英特爾正在從改造晶圓廠以支持新工藝節點轉向維持晶圓廠以支持舊工藝節點的延長生命周期，如下圖所示。這需要為新工藝節點提供額外的產能。

值得注意的是，一個晶圓廠可以支持多個工藝節點。工藝節點之間的設備高度重用。區別在于一個工藝與另一個工藝的步驟數量，如浸沒式光刻與EUV光刻。然而，有些工藝節點轉換需要更高的新增產能投資，如14A節點的轉換，因為引入了High-NA光刻技術。英特爾認為，到2024年，新資本投資將達到頂峰。結果將是2025年開始的較低投資和較高回報，特別是隨著新客戶開始利用英特爾的舊工藝節點和完全折舊的工藝節點。

第四個轉變，也是最令人印象深刻的，是英特爾迅速轉向支持行業標準的電子設計自動化（EDA）工具。正如在Direct Connect大會上所指出的那樣，英特爾現在支持來自Ansys、Cadence、Siemens和Synopsys等公司的所有行業標準EDA工具。這對于簡化使用英特爾代工服務至關重要。它還克服了其他半導體供應商過去不使用英特爾作為代工廠的最大障礙之一。

第五個轉變，是完成了晶圓制造部門的分離，現在它已經成為了英特爾代工廠。英特爾本周宣布了英特爾代工廠的新報告結構，包括回溯到2021年的財務重述，制定了統一的收費模式，以服務內部和外部客戶，并提供了未來英特爾產品和英特爾代工組的收入和盈利預測。財務數據顯示，英特爾代工廠在短期內將繼續虧損，但英特爾相信，到2030年，英特爾產品（60%毛利率/40%營業利潤率）和英特爾代工廠（40%毛利率/30%營業利潤率）將實現更高的盈利。

使用英特爾代工廠的外部客戶的一個好處是該工藝已經為英特爾產品進行了充分測試和大規模生產。這應顯著減少外部客戶的生產爬坡時間。英特爾預測，到2030年，外部客戶在先進封裝、先進EUV工藝節點和舊工藝節點上的收入將達到150億美元，并且每個環節都將有強勁的利潤率。結果，英特爾認為到2030年將恢復到兩位數的投資回報率。

最后的轉變，是英特爾對作為代工廠的理解。英特爾不僅僅是為外部客戶提供芯片的制造和組裝服務。英特爾將其視為一個系統代工廠，將提供各種服務，利用從半導體工藝技術到系統開發的廣泛工程專業知識。正如英特爾CEO Gelsinger所說，“機架正在變成系統，系統正在變成芯片?！庇捎谏墒紸I工作負載對性能的需求不斷增加，將處理、存儲和網絡放在一起的需求將越來越大。國外機構Tirias Research認為，到2030年，我們對芯片的概念將發生巨大變化。在最高性能情況下，一個“芯片”可能是一個需要2000瓦或更多功率的單一封裝。這將徹底改變我們對系統架構的思考方式。

雖然2021年英特爾所提出的IDM 2.0戰略中的目標還有一段相當長的路要走，但英特爾已經兌現了一部分承諾，并走在成為世界級領先半導體代工服務的道路上，目前來看，同時擁有先進制程與先進封裝的英特爾，很有可能成為臺積電未來的勁敵之一。

臺積電的Foundry 2.0

在AI浪潮中，英偉達是最大贏家，而在數據中心計算引擎制造方面占據主導地位的臺積電，也大賺一筆，如今，幾乎所有的CPU、GPU、DPU、XPU和FPGA都由這家中國臺灣公司所生產。

在2024年第二季度中，臺積電營收增長32.8%，達到208.2億美元，凈收入增長29.2%，達到76.6億美元，3納米工藝收入達到31.2億美元，同比增長83.9%。

具體到細分市場之中，HPC業務收入首次突破100億美元，同比增長57%，達到108.3億美元，環比增長24.7%；智能手機業務收入達到68.7億美元，同比增長32.8%，但環比下降4.2%；5納米技術（包括N5和N4工藝）收入為72.9億美元，同比增長55%，環比增長4.4%；7納米收入下滑1.8%，為35.4億美元，環比下降1.3%；其他老工藝芯片收入為68.7億美元，占總營收的三分之一。

從財報中可以發現，臺積電的市場需求主要受到智能手機和高性能計算（HPC）業務的驅動。智能手機業務雖然在2023年經歷了低迷，但在2024年有所回升，這為臺積電的未來投資提供了資金支持。HPC業務的增長，尤其是AI訓練和推理芯片的需求，推動了臺積電在這一領域的持續投資和技術創新。

目前綜合來看，臺積電在AI和HPC領域的投資正在逐步顯現成效。盡管臺積電未具體披露AI相關收入，但預計至少占總收入的9%，約18.7億美元，占HPC收入的17%左右，其中不單是先進制程的代工，還有如今頗受歡迎的先進封裝，臺積電計劃在2026年進一步擴大CoWoS（硅中介層集成）封裝產能，來滿足市場需求，2023至2024年，臺積電CoWoS封裝產能已經翻倍，到2026年預計將再次翻倍。

魏哲家也在會議中詳細闡述了全新的Foundry 2.0戰略，他表示：“臺積電的使命是成為全球邏輯IC產業的可信技術和產能提供者。AI需求的持續增長支持了對節能計算的強勁結構性需求。作為AI應用的關鍵推動者，客戶依賴臺積電提供最先進的工藝和封裝技術。我們采用嚴格的框架來應對長期市場需求，主要關注AI、HPC和5G等行業大趨勢。我們的資本投資決策基于技術領導力、靈活制造、客戶信任和可持續健康的回報。為了確保投資的適當回報，我們在定價和成本上進行戰略性調整。臺積電正在大力投資于領先的專業和先進封裝技術，以支持客戶的增長并確保我們作為可信代工伙伴的地位?！?/p>

為何臺積電這一代工龍頭會提出這樣的一項新戰略，一部分原因可能是規避風險，畢竟臺積電在代工市場的份額已經到了壟斷的地步，61.7%的份額意味著其他所有廠商綁一塊都沒它賺得多。而另一方面，這種戰略也是擴大了它的增長空間，2023年純代工市場只有1150億美元，但是包括封裝等廣義上的代工市場則是2475億美元，這塊更大的蛋糕也方便臺積電來“畫餅”：如何繼續增加銷售額并在未來幾年保持甚至可能擴大盈利能力。

隨著摩爾定律的放緩，半導體行業的一切都變得越來越昂貴，盈利能力一直是一個挑戰。從 2005 年到現在，臺積電平均能夠將 35% 的收入帶入盈利，而且從 2021 年下半年到 2023 年上半年，臺積電還獲得了超越以往的表現，平均盈利達到了 41.6%。

但自 2023 年下半年以來，臺積電的盈利能力一直呈略微下降趨勢，它必須去尋找新的盈利增長點，這也是我們為什么一直聽到臺積電將提高其制造和封裝服務價格的傳言。

對于臺積電來說，既要保障先進制程無虞，又要在先進封裝開拓市場，Foundry 2.0看似是臺積電喊出來的一句口號，實際上卻是這家代工廠對自己的清楚認知——以客戶為導向，抓住市場中一切可以發力的點，CoWoS封裝能夠從概念到落地，也仰賴于這一認知。

比較有意思的是，臺積電并不是第一次喊出2.0的口號。早在2000年，臺積電就推出了 TSMC-Online 2.0，這是首個為代工廠客戶提供的個性化互聯網信息服務。作為開展業務交易的一項新功能，TSMC-Online 2.0 具有一站式流片服務，使客戶能夠縮短實際生產時間并為客戶提供最新的工藝狀態控制。

臺積電下一個2.0是什么，我們還不清楚，但對于它的代工競爭對手來說，Foundry 2.0并不是一個好消息。

三星的一站式代工

雖然三星沒有像英特爾和臺積電一樣丟出一個“XX 2.0”的概念，但三星早已針對代工市場喊出了自己的口號。

早在2022年10月于圣何塞舉辦的SAFE論壇上，三星代工總部的設計服務團隊負責人MJ Noh就在演講中宣布了三星代工的新目標。

其指出，隨著技術的發展，采用“一刀切”方法變得越來越難以實現。偉大的創意不應受到追求全能解決方案的限制。然而，公司需要獲得自由，去追求自己的雄心壯志，因此他們需要一個可以依賴的代工企業，能夠為其提供洞察力和靈活性，以滿足各種需求，甚至是最獨特的創新需求。在一個前沿技術不斷突破邊界的未來——從汽車到移動設備，從物聯網到高性能計算和人工智能——是否有可能建立一個能夠將所有一切統一在一個地方的代工廠？

其中，MJ的演講涵蓋了三星的高級設計平臺如何利用2.5D和3D解決方案等技術，為客戶提供能夠適應未來創意規模和具體要求的一站式服務。

在之前的論壇上，三星集中介紹了其設計平臺在汽車、移動設備、物聯網和人工智能等多個領域的強大且廣泛的能力，包括汽車領域的AEC-Q100認證和ASIL標準準備。同時，高性能計算應用的增長速度特別快，代工行業正在尋求芯粒架構的動態模塊化以尋找答案。在所有這些領域，三星在尋求合作平臺時，始終關注客戶的優先事項：通過優化的生產周期和競爭力的功率、性能和面積（PPA）能力，如設計技術協同優化（DTCO）和系統技術協同優化（STCO），加快上市時間。最終，代工廠需要具備提供一站式尖端設計能力的能力，無需第三方專業化。當然，提供這一切并非易事。

MJ表示：“傳統的芯片設計方法面臨著高成本和集成因素帶來的限制。即使有硅縮放，晶體管數量仍在增加，推動了可用最大光罩尺寸的極限，而對集成多種功能芯片的需求不斷上升，這在設計和制造方面帶來了嚴重的成本問題。”

他解釋道，縮小晶體管尺寸永遠無法滿足應用日益增長的復雜性，而這正是三星通過不斷進步的2.5D和3D芯粒解決方案處于領先地位的原因。

在一站式服務提出的兩年多以后，這一解決方案開始因為AI大放光彩。

據韓媒近日的報道，三星基于“一站式”所推出的人工智能解決方案戰略，開始吸引國內無晶圓廠（專注于半導體設計的公司）客戶。三星利用其在內存、代工（半導體代工生產）、封裝等各方面的優勢，提供定制化的AI一站式解決方案。特別是通過加強與設計解決方案合作伙伴（DSP）的合作，力圖吸引潛在客戶。

7月9日，三星電子在首爾Coex舉辦的“2024年三星代工論壇（SFF）暨2024年SAFE（三星先進代工生態系統）論壇”上，公開了強化國內系統半導體生態系統的成果及未來支持計劃。

三星電子代工業務部部長（社長）崔始榮表示：“隨著AI對產品影響力的增加，特色客戶數量也在增加。這些客戶希望將各種想法通過半導體實現?！彼忉尩溃骸斑@些客戶不僅需要單獨的設計、設計資產（IP）、工藝、封裝等解決方案，還需要將整個系統級驗證整合在一起的服務。”

因此，三星電子計劃利用綜合半導體企業（IDM）的優勢，提供符合客戶需求的綜合AI解決方案一站式服務。通過強化內存、代工、封裝三大業務領域之間的合作，最大化“鎖定（Lock-In）效應”，防止客戶在產品生產過程中流失。無晶圓廠客戶使用三星的綜合AI解決方案，可以將半導體開發和生產時間縮短20%。

特別是基于柵極全包圍（GAA）工藝和2.5D封裝技術的競爭力，強化3納米（nm，10億分之一米）以下的先進工藝服務。GAA是一種新一代技術，將半導體中的晶體管柵極（電流進出之門）和通道（電流流動的路徑）接觸面增加到四個，相比于FinFET技術，數據處理速度更快且電力效率更高。三星電子于2022年6月首次成功量產應用GAA的3nm工藝，目前正在順利推進第二代3nm工藝。

此外，三星電子將積極支持韓國優秀的無晶圓廠在高性能計算（HPC）和AI領域快速擴大影響力。DSP為無晶圓廠設計的半導體提供代工制造的設計服務。即通過強化“三星代工-DSP-無晶圓廠”之間的合作，吸引潛在客戶。

與DSP公司Gaon Chips合作，成功獲得日本Preferred Networks（PFN）的2nm（SF2）基于AI加速器的訂單，是三星電子與國內DSP合作的代表性成果，三星計劃基于2nm工藝和2.5D先進封裝（I-Cube S），量產日本Preferred Networks的AI加速器半導體。

此外，三星電子宣布將擴大多項目晶圓（MPW）服務，以支持國內無晶圓廠。MPW是一種在一片晶圓上放置多個項目芯片設計物的產品開發方式，主要用于原型制作或研究目的。無晶圓廠沒有自己的生產線，因此必須通過代工廠進行原型制作。通過MPW支持，三星電子希望提前吸引有潛力的無晶圓廠客戶。

今年，三星電子的MPW服務次數從4nm工藝到生產高性能電力半導體的BCD 130nm工藝，共計32次，較去年增加約10%。計劃到2025年將擴展至35次。需求量大的4nm工藝今年將再增加一次。

在當天的活動中，Telechips社長李長奎、Above Semiconductor副社長樸浩鎮、Rebellions首席技術官（CTO）吳振旭等人擔任演講者，分享了與三星代工的成功合作成果、愿景以及無晶圓廠行業趨勢。

崔始榮強調：“三星電子可以將內存、代工和封裝制造能力整合在一個組織中運營，基于這一優勢，我們將為客戶提供最有效和最優化的解決方案?！?/p>

與英特爾和臺積電相比，三星代工在這兩年由于先進制程屢屢受阻，導致它實際表現并不夠亮眼，在兩個打響2.0口號的巨頭面前，有些黯然失色。

但三星也有自己的優勢，在英特爾放棄傲騰內存后，它是唯一一個可以提供包括內存、制造和封裝的代工企業，面對那些因AI而快速發展的中小型企業，它能夠提供其他企業所不具備的優勢。

不過美中不足的是，三星目前的HBM業務并不盡如人意，它似乎已經成為了一個中庸選手，盡管各方面不突出，但仍然有不俗的技術實力，如何讓自己在擅長和不擅長的領域中做得耿拔尖，可能是這家韓國企業需要思索的問題。

白熱化的代工

不論是臺積電還是英特爾，抑或是三星，它們都在重金押注代工，英特爾計劃2024年增加資本支出2%，達262億美元；臺積電今年資本支出預計在280億美元至320億美元之間。而三星在2023年用于半導體的資本支出達到了372.68億美元。

還有消息稱，臺積電今年的資本支出將達到預估范圍的上限，明年上限有望再增加50億美元，達到370億美元，有望創下史上第二高水平，龐大的支出，讓其他公司難以望其項背。

而伴隨著摩爾定律的放緩，代工巨頭們之間的戰爭似乎已經到了白熱化的階段，層出不窮的新戰略和持續的資本輸出正在不斷拉高這場戰爭的烈度，最后檢驗輸贏家的標準也很簡單，誰能在接下來幾年中持續擴大份額，誰就是代表未來的、真正的代工2.0。