财华聚焦|芯片巨头上演“三国演义”：三家归晋还是分庭抗礼？

原創

天下大势，分久必合，合久必分。

周末七国分争，并入于秦。秦二世而灭，楚、汉分争，又并入于汉。汉自高祖斩白蛇而起义，一统天下，后光武中兴，传至献帝，遂分为三国。“分久必合，合久必分”就出自此处。

而近期科技界大事不断，颇有“七国争雄，三国争霸”的意味。近日，英伟达（Nvidia）、AMD、英特尔（Intel）三大芯片巨头相继宣布收购事项的结果，而英伟达也发布了新一期财报。元宇宙被视为下一代科技的重要应用场景，作为三大芯片巨头，会在科技路线上如何布局？我们或许可以从相关的收购事项、财报中领略一二。

英伟达财报超预期

当地时间2月16日，被视为元宇宙硬件入口的英伟达公布了该公司的2022财年第四季度及全年财报，以及下一季度业绩指引。

第四季度业绩：

财报显示，英伟达第四季度调整后净利润为33.50亿美元，与上年同期的19.57亿美元相比增长71%，与上一季度的29.73亿美元相比增长13%。值得一提的是，英伟达2022财年第四季度营收和调整后每股收益均超出华尔街分析师此前预期。

2022全财年业绩：

在整个2022财年，英伟达的净利润为97.52亿美元，与2021财年的43.32亿美元相比增长125%；每股摊薄收益为3.85美元，与2021财年的1.73美元相比增长123%。

不计入某些一次性项目（不按照美国通用会计准则），英伟达2022财年的净利润为112.59亿美元，与2021财年的62.77亿美元相比增长79%；每股摊薄收益为4.44美元，与2021财年的2.50美元相比增长78%，同样超出分析师预期。

下一季度业绩展望：

英伟达预计，2023财年第一财季该公司的营收将达81亿美元，上下浮动2%，超出分析师预期；按照和不按照美国通用会计准则的毛利率预计分别将达65.2%和67.0%，上下浮动50个基点。

分项业务亮点：数据中心

核心业务表现：游戏业务、数据中心业务和专业可视化三项业务均创新高。游戏业务和数据中心业务是公司财报最为核心的业务，两项合计占比达到80%以上。

英伟达是全球最为领先的算力芯片公司，公司产品不仅用于游戏和数据中心等传统领域，同时也能用于自动驾驶、元宇宙等新兴领域。只要是对数据计算有需要的地方，都能看到英伟达的身影。

自去年以来，元宇宙概念火热，多个科技公司宣布入局，数据中心作为元宇宙的“基础设施”之一，重要性非同小可。数据中心和云计算、边缘计算有关，而元宇宙的实现，最基础的条件之一就是算力的突破。

据财报，英伟达的数据中心业务占比不断提升，本季度达到42.7%，未来有望超越游戏业务成为公司第一大业务。数据中心业务从原本占比20-30%，已经迅速提升至40%左右。

2022财年第四季度英伟达数据中心业务实现营收32.63亿美元，同比增速继续回升至71%。英伟达数据中心业务增长继续超市场预期。此前公司对Mellanox的收购并表影响，在2021年第二季度已经结束。随后公司在2021年下半年的增速提升，主要源于公司的内生增长和下游云业务的持续增长的需求（下游云厂商主要是亚马逊）。

数据中心的战略性：元宇宙的基础

数据中心的重要性，甚至已经逐步影响到战略层面。国内方面，2月17日，发改委联合多部门印发文件，“东数西算”工程正式启动。

“数”指的是数据，“算”指的是算力，简单来说，东数西算是指将东部的数据传输到西部进行计算和处理，类似于南水北调、西电东送，是我国又一项重要战略工程。

中信证券解读，国内推出“东数西算”工程，即把对时延要求不高的数据(主要为后台加工、离线分析、存储备份等冷数据)向西部数据中心转移，而对网络时延要求较高的数据(例如人工智能、视频会议等)仍在东部枢纽计算，推动数据中心合理布局、东西部负载均衡、优化供需格局，引导数据中心朝着集约化、规模化、绿色化方向发展。

大家目前提到元宇宙的硬件基础，多数还是以设备（比如VR/AR）去考虑下游应用，但数据、算力其实是元宇宙实现的更为基础的前提。数据、算力突破，从国内政策的相继出台，就可看出相关层面的重要性。

此外，数据中心还是国内新基建七大领域之一，早已在战略层面被高层重点关注。

我们再说回英伟达。公司2022财年业绩与下一季度（2023财年第一财季）业绩展望皆超预期，然而财报公布当日英伟达股价盘后却下跌。这或许和一则消息有关。

英伟达的收购

英伟达在发布2022财年第四财季财报时，同时宣布，终止收购软银集团旗下芯片设计公司ARM的协议，并因此在2023财年第一季度计入13.6亿美元的运营费用。换句话说，英伟达因终止收购ARM损失13.6亿美元。虽然这则消息在2月初就已公布，但在本次财报会上，英伟达对于下一财季的业绩指引时又提了这件事。

虽然收购ARM的交易未能成功，但英伟达CEO黄仁勋，仍对ARM的未来给予了良好的祝愿。黄仁勋表示，英伟达的前景光明，在未来英伟达仍将以忠实的客户支持他们。

黄仁勋还表示，虽然他们和ARM不是一家公司，仍将同ARM紧密合作，孙正义在ARM的重大投资，将使CPU架构从客户计算扩展到超级计算、云计算、人工智能等领域，他预计ARM的架构，在未来十年将是最重要的CPU架构。

ARM目前的拥有者是软银，软银CEO孙正义表示，ARM不仅在成为智能手机变革的创新中心，还在成为云计算、汽车、物联网和元宇宙领域的创新中心，并已进入第二个增长阶段。孙正义表示他们将抓住机会，开始准备让ARM上市融资，以推动进一步的发展。

孙正义称，ARM很可能会在以科技股为主的美国纳斯达克股票市场上市，因为ARM的许多客户都在硅谷。

孙正义表示，“我们的目标是实现半导体史上最大规模的IPO。”

对于本次英伟达收购ARM的失败原因，国内券商首创电子团队归结为以下几点：

1）ARM客户多为英伟达竞争对手，尽管英伟达承诺其收购不会改变ARM的开放和中立，仍将一视同仁地向所有ARM客户服务，但作为ARM的客户，高通、谷歌、微软等巨头势必对此存有疑虑，高通和微软等公司也向监管部门表示了对这次收购的担忧。

2）各国反垄断部门的审查严格，无任何监管部门批准此次收购。根据各国和地区法律，英伟达收购ARM需要得到英国、中国、欧盟和美国的监管部门同意，截至双方宣布交易失败，没有任何监管部门批准这一交易。

ARM本身并不销售CPU，它根据芯片设计公司不同的需求和能力，提供了三种不同的对外授权模式：一是ARM通过针对IP授权的前期授权费，包括ARM架构和IP；二是根据每颗芯片售价按比例抽取版税；三是通过新增的软件服务来获益。ARM的指令集虽然不开源，但只要花钱，就能从ARM拿到指令集的授权。

英伟达之所以耗费巨大的人力财力促成这个交易，是希望通过GPU和数据中心业务，将自身的AI战略推向新的高度。英伟达在去年GTC大会上推出一个能承载“元宇宙”愿景的虚拟化身平台“Omniverse Avatar”，Omniverse被称为“元宇宙的基建”。随着算力的提升、数据处理能力的增强，英伟达的AI战略或能提升新的高度。

关于英伟达上一财季的报告及人工智能、元宇宙方面的成果展示，详见笔者去年文章《元宇宙与人工智能，是英伟达的“进阶之路”吗？》。

AMD的收购

没有对比就没有伤害。英伟达在GPU（图形显示芯片）的老对手AMD（超威半导体），却在近日宣布拿下全球最大FPGA厂商赛灵思（Xilinx）。按Xilinx的市值来算，这宗收购价值接近500亿美元（498亿美元），创下了芯片领域收购的新纪录，同样这起收购案也成功地刷新了AMD的历史（笔者按：在2006年AMD曾收购图形显示芯片厂商ATI，从此英伟达的N卡与AMD的A卡之争的各种“梗”在国内电脑迷之间“经久不衰”，直到英特尔在核心显卡领域插了一脚）。

和英伟达收购ARM比起来，AMD的收购可谓非常低调，但意义重大。

当下在半导体行业十分火爆的FPGA是一种硬件可编程的芯片，有较好的性能和较低的功耗，并被看做是数字世界的“乐高”，可定制化开发各种运算加速功能。FPGA芯片是5G通信、数据中心等诸多市场热点领域的基础性产品，无论是边缘数据处理，还是数据中心的高性能计算，都能从中获益。

虽有诸多优点，但FPGA的研发难度却很大。一方面，对芯片材料和制程要求较高；另一方面，FPGA的编程语言更加底层、流行度更低，难度更大。这两方面的特性也形成了行业的高度垄断。

在全球市场上，赛灵思、Altera、Lattice和Microsemi四大厂商几乎垄断了FPGA市场。其中，赛灵思在技术方面处于领先地位，在中国和全球的占比均超过50%。

成立于1984年的赛灵思，和Altera并称为FPGA双雄，是FPGA、可编程SoC及ACAP的发明者。

2015年，Altera已被AMD的老对手英特尔以167亿美元收购（换句话说，行业老二已经被英特尔收购，而这次AMD收购了行业老大）。此次AMD完成对赛灵思的收购，意味着FPGA领域最大的两家公司均已被半导体龙头整合。全球FPGA竞争格局也将产生新的变化。

研发门槛较高，马太效应明显，显然，对于资金充足的行业巨头来讲，走自我研发的突破之路也许不是个好的选择，因此“花钱买”变成了一个最优解（“钞能力”很重要，比如前段时间微软天价收购动视暴雪，借此在掌机领域与索尼相争）。而这次AMD顺利收购，可谓如虎添翼。英伟达本次财报以及未来的亮点在于数据中心以及元宇宙“基础设施”的相关搭建，如果AMD也在此领域发力，那么未来显然“好戏不断”。这将有利于行业发展，而不是一家独大。

AMD首席执行官苏姿丰（Lisa Su）也表示，通过收购赛灵思，AMD将在数据中心、5G通信、汽车、工业、航空航天和国防扩大市场。“这些都是AMD很少涉足的市场，它们也都需要高性能计算。”

附：AMD本次收购，中国监管层的审批起到了最后的助力。不过，国内对于本次收购案的批复是有限制性条件的，详见监管层官网《关于附加限制性条件批准超威半导体公司收购赛灵思公司股权案反垄断审查决定的公告》。发布时间为1月27日。

英特尔的收购

此外，在芯片领域，英伟达的另一个强劲对手英特尔（Intel）最近也是在收购上比较顺利。2月15日，英特尔宣布计划以每股53美元的价格收购以色列半导体解决方案代工企业高塔（Tower）半导体，这桩收购预计将耗资约54亿美元。根据英特尔官方公告，该交易已经获得双方董事会的批准，目前正在走相关交易流程及向监管机构进行审批，如无意外将在12个月内完成。

高塔半导体为全球第九大晶圆代工厂，主要聚焦的是模拟芯片生产，目前其市值为35.94亿美元，在射频、电源、工业传感器等专业技术方面具备专长，进行移动、汽车和电源等市场跨区域经营代工业务。

目前，全球只有极少数企业能够独立完成芯片的设计、制造和封测所有工序，其中就包括英特尔，其再将高塔收入囊中，将极大健全其产业链，增加与台积电、三星竞争筹码。

尽管收购尚未正式完成，英特尔已经开始憧憬美好的未来。英特尔代工服务总裁Randhir Thakur就表示，高塔半导体的加入会大幅增强英特尔在代工业务方面的竞争力：

“我们很高兴高塔团队加入英特尔，他们数十年的代工经验、丰富的客户资源和深厚的技术积累，将加速英特尔代工服务的发展。”

大手笔收购背后，是英特尔向更多芯片代工领域扩张的野心。

在原本深度布局的PC市场出现下滑之际，英特尔转而开始加大晶圆代工厂的对外开放，将自己的芯片代工厂面向所有芯片企业开放，并逐渐欲将高通、三星、联发科、英伟达等曾经的竞争对手，转变为自己的晶圆代工业务的客户。去年，英特尔更是推出了IDM2.0战略，加速开放程度，业务变身为“英特尔工厂+第三方产能+代工服务”的组合。

近日，英特尔宣布成立一支规模10亿美元的代工服务(IFS)创新基金，对那些在芯片代工领域初创企业进行战略投资。作为英特尔CEO帕特·基辛格在去年3月份推出的IDM2.0战略的一部分，这是英特尔再度对外开放其晶圆代工服务的明确信号。

在2月11日英特尔CEO帕特·基辛格发布的文章上，其表示：随着海量算力需求的增长，我们正在进入一个全新的半导体黄金时代。英特尔将继续引领“半导体的黄金时代”，并在创建全球互联产业方面发挥贡献力量。（PC时代，x86架构下，英特尔已经“引领”芯片行业发展近半个世纪了，详见下文架构的部分）

如此来看，同是收购事项，三家企业里，就英伟达最惨了。不过值得一提的是，在1月份，英伟达宣布已收购高性能计算集群管理公司Bright Computing，收购金额未披露。据悉，与其收购ARM不同，Bright的交易是一项简单的收购，旨在扩大英伟达客户群的新机会，从中也不难看出，英伟达对于业务增长、讲好新故事的渴求。

技术路线分析：三家收购背后的野心

除了向代工领域扩张外，在技术路线的选择上，英特尔也有大动作。

2月8日，英特尔宣布加入RISC-V基金会。

全球开放硬件标准组织RISC-V International宣布，英特尔已加入 RISC-V 高级会员队列。RISC-V的共同创建者David Patterson博士表示：“我很高兴英特尔，这家50年前开创微处理器（芯片）的公司，现在是RISC-V International的成员。”

收购背后，体现了三家芯片巨头的野心、后续想发展的路线：

英伟达收购ARM，试图把ARM架构攥在手里，这样才能更好地开拓数字中心业务和移动芯片领域，而且如果收购成果，可以形成CPU+GPU+DPU的全产业链的布局；

AMD收购赛灵思则是为了完善自家在数据中心板块的产品服务，补全短板；

而英特尔加入RISC-V，有别于前俩家：他是一个“干不掉你只能选择加入”的情况，属于巩固其行业地位。

这三家巨头的动作，都是奔着在某个方向上进行技术垄断去的。

我们在分析三家巨头收购背后的意图前，先弄清两个概念：架构和指令集。

指令集是指示芯片执行某种运算、处理功能的命令。

指令是硬件运行的最小的功能单位，一台计算机上全部指令的集合，就是这台计算机的指令系统，指令系统也称指令集。

而架构，即是为了实现指令集而构建出来的硬件电路。

一部分人将架构定义为硬件实现，另一部分人则认为架构等同于指令集。一个指令集可以设计出不同的硬件电路，这就是架构。

一个成熟且适用性的架构是需要长年累月的技术积累才能开发成功的，这也是我国芯片领域卡脖子的一大难题（钱、时间、人，缺一不可）。

当下最为关键的三大架构是X86、ARM和RISC-V。

X86显然是英特尔的禁脔，至今为止拥有X86永久授权的公司只有英特尔和AMD两家公司。自1978年英特尔推出Intel 8086处理器以来，x86架构已经在风云激荡的芯片市场中走过了40多个年头（近半个世纪啊！）。根据2017年IDC发布的报告显示，x86处理器在服务器市场占有率高达96%。（小科普：我们目前用的个人PC电脑，CPU用的基本都是x86架构处理器。在CPU芯片消费市场，只有英特尔和AMD两家，你见过第三家的CPU芯片厂商吗？）

X86芯片架构的发展史以及英特尔是如何从无到有，变的如此强大的，他的竞争对手AMD又是如何逆境反转，差点反杀英特尔的，关于这些历史故事，详见笔者此前文章《半导体编年史：传奇的湮灭与诞生》。

作为CPU供应商，AMD作为“万年老二”，长期屈居于英特尔之下（见下图所有CPU市场份额对比，可以看到目前AMD与英特尔仍存在一定差距）。在诸多CPU市场分类中，AMD仅在2021年第一季度，实现了在台式机CPU市场对英特尔的反超：AMD以占据全球台式机CPU市场50.8%的份额超过了占据全球市场49.2%的英特尔。

我们再说回近期三家芯片巨头的收购。

英伟达收购ARM显然是想直接拿到自己（在移动版芯片领域）的“X86”，我们目前手机所使用的CPU芯片基本都是基于ARM架构，ARM已经发展成为一个公版CPU的标准发布机构，谁都不希望他落在任何单独一家公司手上。而这次英伟达想拿到ARM，这个收购的失败，恐怕英特尔和AMD这些竞争对手都起到了不小的阻力。

新泰证券半导体分析师王志伟表示，英伟达收购ARM，其目的是布局数据中心和移动芯片领域。在此之前英伟达已经完成了GPU+DPU格局（他本身就是GPU巨头），而收购ARM这个关键指令集架构，可以形成CPU+GPU+DPU的全产业链的布局。即使收购失败可能会对英伟达的自由度有所限制，但对其业务影响并不大。

（小知识：DPU是Data Processing Unit的简称，它是最新发展起来的专用处理器的一个大类，是继CPU、GPU之后，数据中心场景中的第三颗重要的算力芯片，为高带宽、低延迟、数据密集的计算场景提供计算引擎。）

X86和ARM都是相对封闭的，而RISC-V就不一样了，因为它“完全开源”。对于2010年推出的RISC-V架构，不同于存在授权限制的x86和ARM架构，RISC-V具有精简、开源、中立、反应速度快等特性，可开发更适应特定需求的独特芯片，并打破了x86、ARM架构高价授权费、定制化困难的惯例，有望成为全球下一代重要芯片指令集架构。市场调研机构Tractica指出，预计到2025年，RISC-V的IP和软件工具市场将达到10.7亿美元。

RISC-V这么大的市场，又是开源的，已然触动到英特尔x86架构的市场地位。英特尔去年夏天曾考虑以20亿美元收购专注于RISC-V的芯片设计初创公司SiFive，不过这笔收购失败了。而近日英特尔宣布加入RISC-V，显然是“打不过就加入”的小心思。毕竟RISC-V如此快速增长的市场，作为头部玩家的英特尔，不可能不重视。

同时，英特尔进入RISC-V也是为其扩大代工做铺垫。英特尔正全力投入芯片代工业务，旨在恢复其在芯片制造领域的主导地位，一个更开放的英特尔是其实现此目标的前提。前文提到了英特尔宣布成立10亿美元的代工服务基金，扶持那些在x86、ARM和RISC-V领域颇具潜力的初创和成熟企业，以帮助各类公司使用英特尔代工服务打造颠覆性技术。

此外，英特尔还开发了开放式Chiplet平台，希望通过小芯片底盘设计(Chiplet chassis designs)，将x86、ARM和RISC-V内核的裸片放在一起并封装成一个连贯的芯片。

这些变动，都会对行业产生深远影响。

RISC-V CEO Calista Redmond表示：“RISC-V的开放合作已经引发了半导体行业的深刻转变，这种合作伙伴关系将加速开放计算的创新。”

中国科学院计算技术研究所研究员、中国开放指令生态（RISC-V）联盟秘书长包云岗为此发声：“Intel 加入RISC-V国际基金会，个人判断将会进一步促进国内企业加大投入。相信国内企业和机构也会像通讯领域那样成为RISC-V领域的核心贡献者和引领者。”

中国芯片企业在RISC-V的布局还是相当稳健的，现有的RISC-V的基金会19名尊贵会员（高级会员），中国企业（包括台企）12家，占据多数地位。见下图，为RISC-V官网尊贵会员名单（截至2022年2月18日）。

RISC-V虽然不是第一个开源的指令集，但它很重要，因为这是第一个被设计成可以根据具体场景可以选择适合的指令集的指令集架构。基于RISC-V指令集架构可以设计服务器CPU，家用电器CPU，工控CPU和传感器CPU。

作为一个开源的指令集架构，RISC-V让用户有机会避免英特尔x86知识产权体系的锁定和 ARM高昂的芯片特许使用费，这使得全球芯片行业的企业都对RISC-V报以极大的关注和兴趣。

说到这，读者有没有想到什么？这就是国产替代、弯道超车的机会。这也解释了为何RISC-V的基金会尊贵会员里面，中国企业有那么多。在没有先发行业优势的情况下，RISC-V的开源属性对国内企业的芯片研发是非常友好的。

在国内政策支持方面，上海市发布过《关于开展 2018 年度第二批上海市软件和集成电路产业发展专项资金（集成电路和电子信息制造领域）项目申报工作的通知》，其中项目指南中包含基于RISC-V指令集架构的处理器芯片方向：支持基于RISC-V指令集架构、32位及以上的处理器芯片的研发及产业化，内核需拥有自主知识产权。

这是国内首个支持RISC-V的相关政策。

至于AMD收购赛灵思，除上文所述外，AMD将成为全球市场中能够同时提供CPU、GPU和FPGA三种产品的芯片厂商。这点很关键。

我们再回到三家芯片巨头的收购目标：

英伟达如果拿下ARM，其垄断地位就相当于拿下了移动版的“x86”架构，布局CPU领域，也是布局数据中心的重要一环，可形成CPU+GPU+DPU的全产业链的布局；英特尔收购高塔、开放代工、进入RISC-V，是巩固其在CPU领域的老大地位；而AMD收购赛灵思，也可以成为三种芯片产品的生产厂商，横跨x86、ARM、RISC-V三大架构。显然，这三家公司都企图实现某种程度的垄断。

有没有“三国演义”的感觉？未来是“三家归晋”，还是“分庭抗礼”？在重大技术突破的前夜，想想就激动。芯片架构的创新突破已经很多年没有重大改变，而算力的突破也是迟迟没有重大进步，虽然在材料上，三代半导体的技术路线确实带来了“后摩尔时代”的一些变革，但仍然无法支持像“元宇宙”这种全新的、具有颠覆生活方式属性的科技应用场景。在芯片行业高速增长的背后，行业急需重大改变。而三家巨头相继宣布收购的背后，这或许代表着未来科技的发展方向。关于三代半导体，详见笔者文章《后摩尔时代：三代半导体的崛起》。

当前，无论是在电脑、数据中心、移动设备上，这三家美国芯片公司的产品有多种重叠。未来在全球的销售上，三大公司将彼此制衡。

高增长的芯片行业：热度不减

以上收购案虽说都是美国芯片厂商，但中国绝对是重要角色之一。从SIA公布的数据显示来看，中国仍是最大的半导体市场，占据全球销售约三分之一的份额。2021年中国芯片销售额总计1925亿美元，增长27.1%。而从法律层面看，无论是英伟达还是AMD，收购的相关审批都离不开中国监管机构的批准（且起到关键性作用之一）。

虽然今年还不到2个月，但如无意外，2022年的芯片行业的资本热度依旧居高不下。根据SEMI预测，到2022年，半导体行业将实现三年连续增长，迎来超级周期。

宏观层面，中国、欧盟、日本、韩国和美国的计划将使得芯片行业的资本支出在2021年1500亿美元的基础上翻一番。行业大厂方面，也在开年表达出了决心。台积电计划今年投资最高440亿美元进行建厂、芯片研发等活动，英特尔直接宣布200亿美元建厂，格芯也获得供应商32亿美元的建厂支持。

微观层面，日前，多家海外半导体公司披露业绩，2022年半导体短缺或持续。AMD财报显示，四季度营收48.26亿美元，YoY+48.8%，由于云计算和企业客户越来越多地采用EPYC(霄龙)处理器，2021年全年，数据中心收入同比翻了一番，随着现有产品组合的量产并推出下一代个人电脑、游戏和数据中心产品，公司预计2022年将继续迎来显著增长。

高通披露业绩显示，近一季度营收107.05亿美元，YoY+30.0%，其中手机芯片实现营收60亿美元，同比增幅42%;物联(IoT)芯片实现销售15亿美元，增幅亦超过40%;射频前端芯片和汽车芯片营收分别为11亿美元和2.56亿美元。

公司认为目前正处于历史上最大机遇之一的开端，未来10年，公司的潜在市场将扩大7倍以上，达到约7000亿美元。同时，汽车行业微芯片的领先供应商英飞凌预计其2022年收入目标为约147亿美元，并认为全球半导体短缺将在今年持续。

在头部玩家加速并购扩张，“缺芯”背景持续的情况下，2020年的芯片产业能否突破此前的增长达到新一个台阶？值得期待。而更值得关注的是，芯片三巨头纷纷加速未来科技的布局，在重大科技发展路线的选择上，三巨头各有侧重，元宇宙似乎也离我们越来越近了。