摩尔定律三大定律 摩尔有效但梅特卡夫和吉尔德已登上舞台 华为、中芯国际、长江存储也已登场
前言（原文来源 橙子不糊涂微信公众号 在此特别鸣谢）
华为需要与中芯国际和长江存储形成紧密的核心公司圈，共同推动整个中国半导体产业的发展。
面对强大的美国，三英战吕布，谁会是真正的赢家？
01
摩尔定律依然有效，但梅特卡夫和吉尔德定律已经登上舞台
摩尔定律大名鼎鼎，它在过去的五十多年里主宰着半导体产业的发展。这就是半导体产业的圣经，产业致力于持续的技术推进，目标是让消费者每一美元所能买到的计算性能，每隔18-24个月翻一倍。
指数级的算力发展，让人类有资格进入到全新的物理和科技世界。摩尔定律继续推动着人类科技的发展，台积电已经将自己的制程规划到2nm节点。未来5年，人类将很可能会进入2nm甚至以下的神奇世界。
摩尔定律直接将Intel推上了神坛。2000年时代，Intel市值就已经触碰到2000亿美金的门楣，堪称绝对的巨无霸。
彼时的苹果公司正不死不活的攒着Macintosh（麦金托什）电脑，后来由于名字实在是复杂，于是在2000年正式推出iMac。2001年，乔布斯的第一款神作iPod “Say hello to the world”，开启了苹果之后的伟业。
当时同样超过2000亿美金市值的微软，和Intel组成了“WinTel”，一个负责视窗系统，一个负责WinTel的迭代。
那个时代，是摩尔定律最为辉煌的时代。
然而作为后工业时代的主导者摩尔定律，正逐步被需求驱动的梅特卡夫定律所取代。
梅特卡夫定律（Metcalfe's law）描述的是网络的价值和网络技术间的关系。1993年，乔治·吉尔德第一次提出这个定律，并以计算机网络先驱3Com公司的创始人罗伯特·梅特卡夫的姓氏命名。这个定律清晰的展示出网络的力量——指数的力量。吉尔德指出，网络的价值等于该网络内的节点数的平方，网络的价值与联网的用户数的平方成正比。
在腾讯刚刚公布的财报中，微信的合并月活跃账户数11.65亿，同比增长6.1%。以梅特卡夫定律的视角，微信的价值提升了将近13%。
台积电一直努力推动摩尔定律向前，过去形成的产业分工让台积电愈发的重要。虽然商业价值开始主导产业逻辑，但是由摩尔定律推动的半导体制造产业，仍然为现在的科技巨头提供了赖以生存的基石。
很明显，苹果、Amazon、谷歌、脸书包括变脸后的微软，都因为梅特卡夫定律的推动，创造了无与伦比的市值神话。而台积电、Intel、三星等在以网络节点评价商业价值的公司，在当下无法成为市值领先的科技巨头。
摩尔定律塑造了过去50年，梅特卡夫定律指引着现在，而吉尔德定律描述着未来。
吉尔德定律(Gilder’s Law) 又称为胜利者浪费定律，和梅特卡夫定律一样，也由乔治·吉尔德提出。这个定律可以被描述为：
在未来25年，主干网的带宽每6个月增长一倍，12个月增长两倍。这个速度是摩尔定律的3倍，吉尔德预言未来上网会免费。
人类已经进入到巨量的数据时代，数据的传输和交互是人类发展的核心驱动力。善于利用带宽创造价值，将是未来算力以及数据到达一定高度时创造财富的主要形式。
事实上，微软、苹果、Amazon、Alphabet、阿里巴巴、脸书以及腾讯，不仅受益于梅氏定律，很可能也将受益于吉尔德定律。
苹果正在转向流媒体以及服务，而将为此支付巨大的带宽成本。巧合的是，Amazon、微软、阿里巴巴、腾讯等都在构建自己的云基础设施。
科技巨头正在为所谓“免费带宽”而努力构建一个庞大的生态。未来，很多应用商将会嫁接在云巨头的“免费带宽”上去创造价值，而云巨头也会通过看似免费的带宽来获取巨大的利益。
就像我们免费用微信，为什么微信却这么值钱？
美国的科技巨头还看不到边际，除非反恐垄断。
资料来源：wind
02
中美争锋逐步替代5强旧秩序
美国、韩国、欧盟、日本、中国台湾构建了稳固的半导体产业格局。同时由42个国家组成瓦森纳组织，享受着半导体产业发展的利益。
美国毫无疑问主导着全球半导体产业发展，几乎在所有应用领域，美国都拥有绝对领先的地位。然而从产业链角度来看，光刻机、记忆体、电子材料、晶圆制造分别成为欧洲、韩国、日本以及中国台湾的关键，以此能够参与到如此庞大的市场中。
资料来源：BCG 《How Restrictions To Trade With China Could End US Leadership In Semiconductors》
韩国从本世纪初的占比不足10%，已经超越日本位列第二，在全球半导体市场份额中占比高达24%，而日本却从世纪初的26%下降到了10%+。
韩国和日本的互换，背后又隐藏着鲜为人知的精彩故事。这是后话。
然而过去的旧秩序中，并没有考虑过中国的发展和中国巨大的统一市场意味着什么。虽然中国自身半导体产业并不强，但是需求第一大。
IC Insights预计，2019年美国公司占全球IC公司市场总量的55%，其次是韩国，占21%的市场份额，比2018年降低了6%。
欧洲、中国台湾、日本、中国大陆四个地区的市占率分别为7%、6%、6%、5%。
在集成电路（IC）销售额方面，除了中国保持着10%增长之外，全球主要市场都出现了萎缩。2018年，全球IC市场规模4300亿美元，中国市场的需求为2511亿美元，占全球的58%。
资料来源：IC Insights，2019/2018全球主要地区IC销售额增长情况
在晶圆代工方面，2019年中国IC设计企业贡献了超过20%的晶圆代工商机。华为已经成为台积电的第二大客户，在台积电的营收占比已经超过16%，仅次于苹果的20%。
高通有超过50%的营收来自于中国，Lam和应用材料也将最大比例的设备卖给了中国，中国大陆的需求占二者营收将近30%的比例。
中国也开始在半导体产业中崭露头角，凭借的不是匪夷所思的技术，而是全产业链布局以及巨大的商机——这几乎让所有传统半导体列强无计可施。
工业国家追求的是利润，过往封建社会为了争夺土地的战争手段没有意义。因此半导体列强最终采用战争的方式解决问题，不仅愚蠢而且无效。
因为本可以一起赚钱，却最终毁灭了价值。
这并不意味着大家可以相安无事。半导体列强在各种领域和层面上的对抗以及竞争无可避免，而且必然会牵扯到国际关系和政治。
03
美国：从产业独占，走向产业控制
1955年-1970年的十五年间，美国政府占半导体设备采购全部出货量的40%以上。美国半导体设备出货量从几乎为零到达14亿美元左右。
1962年之前，美国军方对半导体设备采购都在40%以上。1969年，这个比例达到了50%。
60年代之前，80%的半导体公司研发经费来自于政府合同。美国商务部1960年统计过，美国军方在59-60年购买半导体元器件的平均价格约是私人客户的2倍。当时的空军“民兵导弹计划”就曾为仙童半导体提供过150w美元的“订单”，其实就是经费，当时仙童差点破产，生产已经停滞。
毫不夸张的说，美国半导体完全是由美国军方和政府扶持起来的。
我深度怀疑，我们的军民融合就来自于美国古老的操作。
这也是为什么美国经常指责中国补贴光伏、新能源汽车，但是从来不对中国政府投资半导体有太多的说辞。虽然恨得牙痒痒，但是韩国、日本，就连他们自己都是这个套路。不过以最近美国人的无耻，可能真的会说点什么…
不过美国令人佩服的就是：补贴和扶持真的是为了实现梦想——众多天才的科技梦想。
天才们坚信半导体是未来，这将会是重塑世界政治格局和经济格局的关键。
于是才会有仙童半导体这样神话级别的公司。除晶体管之父肖克利博士外，仙童当时还吸引了其他8位天才的年轻人。他们中最“年长”的诺伊斯只有29岁。
后来，八位天才计划出走，被肖老先生称为“八叛逆”。
八仙童到八叛逆，摩尔、罗伯茨、克莱尔、诺伊斯、格里尼克、布兰克、霍尔尼、拉斯特。
在半导体产业历史中，“八叛逆”的照片与惠普的车库照片，具有同样的历史价值。
这8位天才离开后，各自大展拳脚。
1968年，“八叛逆”中的最后两位诺依斯和摩尔，终于离开了仙童创立了英特尔——一个在未来40年主宰这个世界的科技公司。
80年代的著名畅销书《硅谷热》（Silicon Valley Fever）写到：“硅谷大约70家半导体公司的半数，是仙童公司的直接或间接后裔。在仙童公司供职是进入遍布于硅谷各地的半导体业的途径。1969年在森尼维尔举行的一次半导体工程师大会上， 400位与会者中，未曾在仙童公司工作过的还不到24人。”
乔布斯曾经比喻：“仙童半导体公司就像个成熟了的蒲公英，你一吹它，这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。”
这是半导体产业最好的年代，没有政治，没有利益，只有愿景。以至于后来，肖克利老先生改变了“八叛逆”的称呼，自豪的称他们“八位天才的叛逆”。
美国半导体产业，从一开始就引领了整个世界，一直到今天。诚然，政府的扶持和军方的订单帮了大忙，但是60年前发生在美国的科技创新浪潮，在人类科技历史上写下了浓厚的一笔。
尝试拎出一条主线——摩尔定律。
Intel无疑是仙童摩尔最成功的作品。而摩尔定律的提出，不仅仅为技术发展提供了指引，更是一种产业默契。
其实对于Intel来说，这些天才很明白指数级的性能增长意味着什么。所以摩尔定律作为一个人造定律，对于产业界的平衡和产业秩序的建立所带来的价值，要远大于客观规律本身。
18个月演进一代，成为一种产业共识。整个半导体产业在这个指引下，有序的推动产业的发展。
然而以Intel规划一代、研发一代、商用一代的做法，他们完全可以“超越”摩尔定律。
稳定的产业发展，为Intel带来了巨大的商业利益，不至于因为自己的产品太过优秀和性能的跳跃，让客户对性能产生困惑，从而对自己的商业价值形成冲击。
美国构建了半导体的产业格局，美国不仅主导了瓦森纳组织，自身也拥有Wintel、苹果、AMD、应用材料、Lam等巨头，前十大科技巨头美国占6强。
直到去年华为的横空出世，彻底打乱了美国的节奏。
美国原本想像捏死中兴一样对待华为，这无疑是最好的结果，那就是中兴，华为都被美国控制，弄个什么检查组进驻。我现在也不是很清楚，中兴的运营到底是怎么回事…
控制的好处是，中兴和华为可以继续大量购买美国产品，还无法威胁美国。其实弄死华为和中兴，一开始就不是美国的考虑项。美国以为控制中国大型科技公司，和控制沙特难度差不多…
所以中兴的表现成功的迷惑了美国人，中兴本色出演，骗过了所有人，包括他们自己。
结果就是：美国以同样的手段制裁华为，一脚踏进去深不见底，又欲罢不能。我甚至可以想象到特朗普大骂智囊团的样子，因为华为的一切发展都是公开的，而美国人压根没有看。
美国原本在去年和今年，通过强烈的压制，可能会阻止什么，虽然概率也不大。但是今年突如其来的疫情，其实已经彻底让美国丧失了制服华为的可能。
华为经过今年的发展，使得美国更加难以下手。
因为我们都很清楚，美国经济现在还喘气的一个重要原因，就是美国科技公司强壮的资产负债表和充沛的现金流。美国制造业的波音、通用，每次出事这两位大爷都半死不活。占GDP比例40%的文化、娱乐、电影、体育又直接归零，美国现在根本没有力量和底气去牺牲科技公司的利益。
除非特朗普放弃今年的大选，可以通过各种手段把美国搞的一团糟。
2020年，是中美半导体产业搜集筹码的关键点，这个之后会讲到。
04
日本+韩国：短期受益却成为众矢之的
韩国半导体产业经过20年的发展，已经有了足够的底气在台面上打几圈德扑。但是韩国和中国看似表面竞争，但真实的情况却是藕断丝连，合作大于对抗。
2018年，韩国对中国的出口额占总金额的36%，韩国出口的半导体绝大多数到了中国市场。
2019年前9个月，韩国半导体出口额939亿美元，占总出口额的23%。而出口到中国的货物总金额999亿美元，其中中国采购韩国半导体金额超过400亿美元。
高毛利的半导体，是韩国的命脉。
韩国的半导体产值已经攀升到世界第二名，份额约为美国的一半。这对于韩国来说，是甜蜜的烦恼。
韩国作为一个拥有5000万人口，总面积和江苏差不多大的国家，在如此重要的产业中掌握如此大的利益，不可避免的将成为中美对抗的棋子。
一方面，韩国需要为美国利益考虑，在某些关键时间点限制存储器的出口，但另一方面，中国又是韩国最大的贸易伙伴。中国消耗了韩国60%以上的半导体产品，这让韩国根本无法轻松的做出决定。
美国目前的合理选择应该是扶持韩国，压制中国的存储产业发展，但事实上已经无效。要求韩国对中国存储器禁运，韩国速死，最终也只会加速中国的存储产业发展。
日本也面临类似处境。日本在广场协议后，半导体产业开始加速衰退。上世纪80年代，日本半导体产业产值曾占全世界的50%以上，超越美国。而索尼、东芝等电子巨头供应了全世界绝大部分的消费电子品，现在只占比约10%。日本在2004年输掉了光刻机之战后，彻底变成了瘦死的骆驼。
但是依然比马大。日本依然掌握了众多的关键上游材料、元器件和部分设备，村田制作所依然是目前世界上最强的被动元件供应商，没有之一。
日本面临的尴尬情况比韩国好，相对不强势的半导体产业反而拥有更大的腾挪空间。未来美国对于日本，更多是直接利用，例如指示日本对中国大硅片禁运，就像2019年瓦森纳协议上新增的内容。不过这个可能性或者说，实操的可行性极小。
中国和日本在产业合作的角度要远比大家想想的好，日本作为经济大国和政治大国，在帮助美国制衡中国的同时，也需要利用中国制衡美国。
而且相比大硅片禁运，美国的EDA、设备、元器件禁运都来的更直接。
中美竞争，日韩可能都会短暂的抢占一部分美国原有的市场以供应中国。但最终也将陷入两难：美国牺牲自己的利益遏制中国，日韩抢了美国的利益供应中国，这算是什么事儿？
但事实就是这么在发生，日本信越和Sumco的大硅片、韩国的存储器正在源源不断的运入中国。
美国长臂管辖，还未有实质性的遏制。
05
中国台湾：台湾不缺音乐家，缺的是舞台
2000年开始，台湾的笔记本电脑制造产业被连根拔起，几乎全部转移到大陆。包括PCB、连接器以及零配件。深圳的华强北已经成为“草根黑科技”中心。
台湾不仅仅是台积电，鸿海、联发科等主要科技企业，无一不依靠大陆的市场和需求。
最终，台湾在产业发展和市场需求上败下阵来，收缩到核心的制造技术，依托台积电继续参与到牌局中。
台湾不缺音乐家，缺的是舞台。
半导体人有过在台湾工作的经历，基本上都属于镀了一层金。但是正如某位前辈所说，台湾的一流人才到了大陆还是一流的，但是二流人才到了大陆就只能是三流的。
因为中国广袤的大陆，众多的人才，可能缺乏顶尖的人才，但是二流的工程师是中国的红利。
前不久台媒报导称，台积电正在考虑在美国设立最先进制程晶圆厂，用于生产2nm制程工艺产品。但台积电表示，赴美设厂还在评估中，并无新进展，没有具体计划。
很明显，台积电感受到了来自美国的压力。2nm工厂的投资不会低于200亿美金，如此大手笔的投资，被政治绑架让台积电芒刺在背。
事实上，台积电面临的状况要好于3年前，原因是中芯国际的技术已经可以一小部分替代台积电。
诡异的逻辑，竞争对手变强，反而让台积电受益。
这一切都因为政治，什么事儿摊上政治总是会走向诡异。
台积电如果还想像11年前一样意图把中芯国际搞死，只留下自己，那么台积电必然会成为美国的枪。现在美国还需要考虑中芯国际的存在，制裁台积电是否会适得其反。
如果压制台积电，反而让中芯国际快速发展，是美国断然不可能选择的脑残选项。台积电也会利用中芯国际工艺的快速发展，来警告美国：
这个事情不是我能够左右的。
与中芯国际共存，甚至未来在一定程度上“扶持”中芯国际，让美国无法完全利用台积电针对中国，是目前美国无法直接达到其目的的原因。
台积电扛过今年，事情也将会大不一样。一方面，中芯国际的技术会继续突破，另一方面，台积电5nm工艺中所用美国技术的百分比将会继续快速下降。最终，美国将彻底无法从商业角度限制台积电，只有政治手段。
到了政治手段，大家反而又不会轻易出手。
06
三英战吕布：华为、中芯国际、长江存储登场
从美国、日韩、中国台湾的历程和变局来看，中国半导体发展已经理清了逻辑和方向。
首先，在关键核心且分量巨大的领域，我们不能是空白，也就是针对中国台湾的晶圆制造和韩国的存储器。关于光刻机（欧洲）和日本的材料，很关键但是分量相对较低。瓦森纳协议在“非战争状态”下，不会真的彻底废掉中国半导体产业的发展。
没有EUV又如何？中国五年之内理论上都不需要EUV。五年之后希望ASML还活的很好。光刻机只有这一家，中国短期赶上基本没可能。但话又说回来，如果彻底撕破脸皮，这可能是唯一真正的崩溃点。不过那时候中国市场归零，ASML也差不多就废了。
不用台积电的16nm又如何？中芯国际的14/12nm整体工艺水平将可以替代。至于7nm甚至更低，下周会有专门的文章进行分析。但是过了今年，大家也会看到一个工艺节点突飞猛进的中芯国际。
存储器领域，目前长江存储的3D Nand是重头戏。相比于DRAM的资本驱动为主，科技含量为辅，3D Nand更加具有艺术感。长江存储的128层3D Nand将在今年成功生产，超越现在主流的96层。相比于今年年底SK海力士的176层，三星和美光的128层、Intel的144层，本质上差距并不巨大。当然，具体的存储密度可能还需要提升，但是3D Nand过了今年也基本上可以进入牌局。
其次，需要源源不断的巨量资金，无论钱怎么途径来的，总之不能缺钱。这也是大基金投资带头公司的原因。中芯国际、上海大飞机项目的发起人江上舟曾说过：中芯国际好，中国半导体产业才能好。就是这个道理，需要一个有分量的核心公司带领上下游小兄弟一起奋斗。
以此，中国半导体产业的两大核心公司出炉：中芯国际和长江存储。
至于三结义的大哥，我想不用多说，华为作为IC设计公司当仁不让。
三大核心公司聚齐，华为需要与中芯国际和长江存储形成紧密的核心公司圈，共同推动整个中国半导体产业的发展。
面对强大的美国，三英战吕布，谁会是真正的赢家？无论如何，中国人根本不需要太恐慌。
作者：橙子不糊涂
来源：橙子不糊涂微信公众号 在此特别鸣谢！
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原文标题：三英战吕布：中国半导体3大核心公司
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