上世纪80年代，从IT离开的张忠谋，带走了先进半导体制造技术，但很少有人注意到，张忠谋从美国带走的，还间接包括材料在内的整个后道封测环节——尽管这种转移在更早前就已开始了。

相对于毛利高达50%的晶圆制造环节，封测环节通常很难超过20%的毛利，是这种忽视的根源所在。这导致在疫情黑天鹅爆发、供应链危机席卷全球的现下，美国人仍将把大部分的目光聚焦于晶圆代工的回归，为吸引台积电、三星回美国设厂煞费苦心。

但情况已在台积电创立“先进封装”概念起悄然发生了变化：一方面，先进封装较传统封装的晶圆价值量翻倍，另一方面，摩尔定律瓶颈和数据中心、高性能计算需求攀升，让封装在芯片性能上起到愈发关键的作用，而最大需求方恰恰集中于美国。

从台积电和三星的脚步来看，无论是自愿还是被迫，将先进制造通过建厂的方式带回美国已是既定的事实，但对于7nm以下先进制程至关重要的先进封装却距离上岸遥遥无期。而先进封装的缺失，则将进一步让美国供应链本土化的美好愿望落空。

被看轻的芯片封测 被延长的美国供应链

半导体封测从美国向亚洲转移比制造业来得更早。早在1968年，韩国人金柱津在美国成立了Amkor Electronics，标志着封测环节正式从IDM模式中独立出来。这家公司后来成为了我们熟知的封测巨头Amkor Technology（安靠科技）。

“美籍韩裔”的身份似乎是某种预示。在后来的几十年时间里，在安靠统治全球半导体封测的同时，这一环节也在加速转移至包括中国、韩国、东南亚地区等劳动力更加低廉的市场。一个显而易见的佐证是，安靠直到现在也甚至尚未拥有哪怕一家美国工厂。

这并不难理解，产业链的分工往往是被更低的成本、更高的利润驱动的，如同后来被美国拱手让人的制造环节一样，利润率更低的封测在分工之初首当其冲。劳动密集是当时封测产业的重要特征，使得美国芯片制造商不得不考虑将相关业务剥离。

由此，除了英特尔、TI等保留了部分封测产能外，大部分美国芯片厂都坦然接受了自己的芯片不得不转移至海外进行封装的事实，这在供应链全球化的推进和大幅提高的毛利润下显得无足轻重，而接手了制造业的中国台湾，也在历史潮流之下接过了封测大旗。

台积电的急速成长，带来了封测产业在中国台湾的集聚，2003年，日月光取代安靠成为全球第一大封测厂，宣告了中国台湾成为又一全球半导体封测重地。在之后的几十年时间里，美国与亚洲地区在封测环节的差距被一再拉大。

IPC贸易组织和TechSearch International《北美半导体和先进封装生态系统分析》显示，北美在全球封装生产中所占份额仅为3%。另据ATREG报告，2019年，中国大陆拥有最多的封装厂(114家)，其次是中国台湾(106家)，亚太其他地区(65家)，北美(35家)等。

左边为美国在三大环节中的市场份额；图源：美国国防部

TechSearch总裁Jan Vardaman和IPC首席技术专家Matt Kelly表示，“美国有超过25家OSAT，但他们缺乏满足日益增长的需求的产能。”东南亚疫情导致的封测产能“卡脖子”已经证明，在很长时间里，美国芯片公司将继续依赖亚洲的封测产能。

然而对于这种差距，美国曾经几乎是漠视的，甚至直到2020年9月，SIA联手波士顿咨询公司（BCG）发布的重量级报告——《政府激励计划与美国半导体制造的竞争力》中，也并未将封测环节“放在眼里”。这种傲慢，或许会让美国封测业成为下一个制造业。

正如《北美半导体和先进封装生态系统分析》指出，美国缺乏大规模的封装生产能力、基板和晶圆凸块服务。安靠、英特尔和其他美国公司正在解决这些问题，但存在一些挑战。随着先进封装在整个半导体行业的重要性日益增强，这使得美国处于不稳定的地位。

“在提高芯片生产的同时，未能加强美国先进封装能力，将延长现有的半导体供应链，因为制造商将被迫将芯片送到国外进行封装和组装。”Vardaman和Kelly说。

先进封装增量价值增厚 三大技术路线全面落后

不得不说，台积电对全球半导体产业的影响是“多米诺骨牌”式的，除了加速封测业转移，其在先进工艺上的不断探索，还催生了“先进封装”这一正在撼动产业的概念。也正是先进封装在高端芯片制造中的重要性陡增，让美国半导体产业再次警戒。

据Yole预测，2014年-2026年先进封装市场营收将翻一番达到475亿美元，期间CAGR为7.4%，其中Flip-Chip（倒装）将继续占据绝大部分份额（72%），3D/2.5D堆叠和Fan-Out分别增长22%和16%，各种应用采用率继续增加。

图源：YOLE

美国独资的唯一纯代工厂SkyWater高级副总裁兼总经理Brad Ferguson认为，先进封装将会是美国带回封测业的切入点。“美国国防部的内部叙述中出现了在岸（onshore）封装的愿景，商业客户也有强烈的将封测带回本土的愿望。”

事实上，作为当前高端芯片的主要生产商聚集地，英特尔、AMD、英伟达等可说一手推动了先进封装的高速发展。为了推进芯片设计，每一代ASIC都需要集成更多的功能。这在节点的推进下变得更具挑战性。这使得先进封装成为ASIC之后高端芯片的最新战场。

集微网在《被“误解”的先进封装，中国大陆才刚刚起步》中援引业内人士透露，当前几乎所有在台积电流片的高端AI芯片都会选择CoWoS技术。放眼未来，Chiplet这一未来趋势更将为先进封装创造更大的舞台。

具体从Flip-Chip（FC）、3D/2.5D封装、Fan-Out几大先进封装技术来看，美国与重点地区的差距均不小。其中FC被用于BGA等智能手机芯片常用封装技术中，占据绝大部分先进封装市场，但其产能却绝大多数集中于亚洲地区。

FC芯片的制造首先需要在芯片的顶部形成铜凸起或铜柱，然后将芯片翻转，安装在一个独立的模具或载板上，凸起的部分落在铜垫上形成电气连接。根据《北美半导体和先进封装生态系统分析》，美国厂商虽然拥有凸块技术，但缺乏产能，当前产能仅占全球6.5%。

FC制造过程；图源：Anysilicon

Fan-Out被认为是晶圆级封装下最具成长性工艺，在28nm以下工艺节点，提供更多I/O 数目，在计算芯片等复杂度较高的IC应用大势所趋。但台积电再次以66.9%的占有率独步全球，其次分别为日月光、长电科技，而美国“独苗”安靠仅以3%排名第四。

3D/2.5D封装以及Chiplet或许是美国差距最小的赛道，这必须要归功于英特尔保留部分封测产能的先见之明，目前，英特尔和台积电、三星一样，已具成熟的2.5D封装经验，3D封装Foveros也已开始量产，随着代工业务回归，预计也将推动其在这一领域的投资。

然而，即使如此，英特尔与AMD、英伟达的竞争关系，让本就稀有的产能更加难以满足整体需求，例如AMD首颗3D Chiplet数据中心CPU就交由台积电生产，而随着通富微电FC产能的扩产，鉴于与AMD深度绑定的关系，这些订单也可能更多落于亚洲地区。

材料、设备、劳动力 美国需要的不止是芯片法案

凡事总有代价，就如同亚洲即使在代工厂崛起的得天独厚优势下，也花了一段时间才形成了庞大的封测产业链，美国几十年的漠视，让封测业的回流将变成冗长而缓慢的过程。即使放弃以低廉劳动力兑换利润的低端封测，先进封装也不会是美国想吃就吃的蛋糕。

首先是材料问题。《北美半导体和先进封装生态系统分析》指出，缺乏IC载板制造是研究发现的最大问题。美国几乎没有能力生产最先进的IC载板，例如用于FC-BGA和FC-CSP封装（多被用于高端GPU、CPU和HPC应用ASIC）的ABF载板和BT载板。

IC载板市场高度集中，前十大供应商均来自于日本、韩国、中国台湾地区，包揽80%的市场。ABF载板制造成本高昂，包括每个工厂约10亿美元的投资，且需要解决被落下20多年的技术缺口、二级供应不足、熟练劳动力（1000名工人/设施）和原材料短缺。

实际上，ABF载板产能紧缺已经持续了很久，且业内预测到2023年情况都难以改善，包括英特尔、AMD、英伟达在内对ABF载板需求最大的美国芯片厂商为此不得不采取非常手段，签下超长订单外，英特尔甚至提出为供应商欣兴电子增加扩产补贴。

上述报告指出，在不提高IC载板供应的基础上提升美国封测厂产能是没有意义的，因为这从本质上并不能缩短供应链，“如果美国要在半导体上花费250亿美元，那么应该在IC载板上至少花费10亿美元，以建立世界级的制造设施。”

其次是设备问题。笔者观察到，即使拥有泰瑞达等测试设备龙头，美国在封装设备上与日本、欧洲厂商差距甚大，ASM Pacific、K&S、Besi、Disco、Towa、Yamada等公司占据了绝大部分的封装设备市场。

不过，笔者此前从业内某设备厂商高层处了解到，先进封装更多采用前道制造方式来制作后道连接电路，使用设备也大致相同，如2.5D/3D封装TSV技术就需要光刻机、涂胶眼影设备、湿法刻蚀设备等，这也给前道设备领域占据优势的美国厂商提供了切入机会。

最后，是老生常谈、也是美国最为弱势的劳动力问题。安靠科技倒装芯片/晶圆服务业务部门副总裁Kevin Engel表示，随着供应链的进一步深入，劳动力成本和熟练工人的可用性变得更具挑战性。“封装和一些材料线需要较高的人工含量，增加了与亚洲的成本差距。”

《北美半导体和先进封装生态系统分析》认为，解决劳动力需求需要联邦、州和地方政府、教育机构和私营部门之间建立更加紧迫、广泛和持续的伙伴关系。例如，2015年，美国成立了AIM Photonics，提供硅光子的制造、封装和测试。安靠科技也表示，正与组织和大学合作，以确定解决方案。

虽然如此，对于美国来说，依赖政府的力量听上去越来越像个口号。美国政府显然意识到先进封装重要性，芯片法案中就明确提到2021年-2025年，每年投入3000万美元，用于先进测试、组装和封装能力提升。但随着法案的一再推迟，厂商们或许又要另想他法。

写在最后

如果说，成功推动台积电、三星等代工巨头在美建厂，已让产业界看到美国重振芯片制造的决心，那么放下傲慢、正视曾被小看的芯片封测，才让美国重建完整本土供应链的潜在意图真正清晰。

但这条路可能会比“威逼利诱”台积电赴美建厂更加难走，无论是台积电还是三星，暂时都没有将先进封装带到美国土地上的计划，美国封测厂“唯一的希望”安靠，虽然宣称将建立首个美国工厂，但仍强调将取决于法案的激励措施。

先进封装的未来正在疾步到来，但美国可能已经错过第一批上车的机会，正如它在先进制造上曾经失去过的那样。（校对/隐德莱希）

市场研究机构Counterpoint报告指出，2020年Q3联发科首次以31%的市场份额超越高通，成为全球最大的智能手机处理器供应商。Mercury Research发布的2021年第三季度市场调查报告显示，AMD在全球x86 处理器市场的份额达到了24.6%，是2006年创历史记录25.3%后的市场份额第二高。

市场份额变化背后，一定程度上表明了CPU性能到达天花板，给多年的市场老二AMD赶超的好时机。但是，性能飞跃的苹果M1 CPU横空出世，又刺激英特尔推出更有竞争力的12代酷睿CPU。

x86、Arm、RISC-V在嵌入式、桌面、高性能CPU市场的混战已经开启，技术挑战、产品策略、大国竞争的因素叠加下，CPU市场格局又会发生怎样的变化？

英特尔小步慢走，AMD借势飞奔

AMD近年来CPU市场的成功，得益于其Zen架构的成功，也借助了台积电先进制程。英特尔恰好相反，先是没有提升CPU的动力，后又被自己打乱了产品节奏。

2016年时，AMD推出了Zen架构。“AMD推出Zen架构之前，CPU的性能只有英特尔同级别产品的1/3-1/2的水平。”一位CPU行业的资深专家对雷峰网表示，“我认为通用CPU性能已经接近天花板，英特尔在天花板待了很多年，每年CPU的性能只有个位数提升。”

这在业内是一个很普遍的观点，这一论断的基础是虽然半导体工艺在持续演进，但7nm之后，先进制程带来的收益在递减，也就是单位面积晶体管密度增长不断放缓，对整体芯片性能的影响越来越小。英特尔、高通“牙膏厂”的称号似乎也与这种观点相互印证。

业内同时也同时又相反的观点认为，CPU的性能并没有达到天花板。

芯谋研究总监宋长庚指出，“不是CPU的性能达到天花板，而是CPU的性能早已超过应用的需求，英特尔没有提升的动力。”Omdia半导体首席分析师何晖也说，“很难说通用CPU的性能到了天花板，硬件性能的冗余已经存在很多年，关键的是要找到能够发挥这些性能的功能。”

飞腾副总经理郭御风指出，虽然CPU的频率在2000年之后提升就明显放缓，但IPC（每个时钟周期中CPU执行的指令数）的提升基本保持线性增长，从这个角度看，CPU的性能并没有达到天花板。

“英特尔之所以被业内称为牙膏厂，我认为关键的原因是其Tick-Tock（一代产品更新制程，一代产品更新架构）的节奏被打乱。成也萧何败也萧何，作为IDM，英特尔自有工艺对其发展起到了至关重要的作用，而如今英特尔先进工艺的反复延期大大影响其通过工艺提升带来的性能的提升，另一方面工艺的持续延期对其架构升级也会带来影响。制程和架构升级的节奏被打乱最后造成了比较大的影响。”郭御风认为。

英特尔的Tick-Tock恰好代表了CPU升级的两个关键维度——工艺和架构。

过去的20年间，摩尔定律持续有效，芯片性能的提升甚至可以只依靠晶体管的小型化，通过设计更多内核，依靠先进带来的更多“免费”核心来提升CPU性能。英特尔凭借着制程的领先性，以及IDM的模式，在芯片市场独占鳌头。但在AMD推出Zen架构的2016年，英特尔的10nm未能如期量产，并且延期了三年，产品节奏一步步被打乱。

英特尔犯错，送给了AMD巨大的机会。借着台积电先进的工艺制程，配合Zen架构，AMD的CPU性能在几年间迅速赶上进步缓慢的英特尔，甚至实现了超越。

“AMD近几年之所以表现如此强劲，Jim Keller 2012年领导开发的Zen架构奠定了很好的基础，再加上采用小芯片技术以及台积电最先进的工艺。”一位前AMD高管表示。

Zen架构的持续迭代非常关键。CPU的架构可以分为两个层次，一个是宏观的结构，比如常说的冯诺依曼架构。“宏体系结构这些年并没有太大改变，除非发生翻天覆地的变化，否则对CPU性能的影响不大，最终影响CPU性能的其实是微架构。”郭御风指出，“直观看，CPU中的运算单元数量和能力直接影响了CPU的性能，但实际并没有这么简单，有了运算单元之后，如何把运算单元的能力发挥出来，这就考验微架构的设计。”

AMD已经证明，以先进的工艺制程为基础，结合优秀的微架构设计，可以带来显著的性能提升。同样用这种方式让人眼前一亮的，还有苹果。

苹果搅局，刺激CPU性能跃升

当AMD通过性能的快速提升给英特尔带来压力之时，2020年11月横空出世的苹果M1处理器，其强大的性能和低功耗表现，成为了x86阵营英特尔和AMD共同的竞争对手，也让外界质疑同样采用Arm架构设计PC CPU的高通。

苹果M1的发布，让更多人意识到Arm也能设计出高性能芯片。实际上，学术界早有定论，指令集对性能和功耗没有直接影响。龙芯总裁胡伟武此前也对雷峰网表示：“其实指令系统更多关系到的是软件生态，比如X86支撑Windows生态、ARM支撑Android生态。”

之所以会有x86 CPU性能更高，Arm CPU功耗更有优势的认知，主要还是两者此前目标的不同。郭御风说：“x86把资源都用去提升性能，芯片性能高，功耗也高，但英特尔也有低功耗的芯片Atom。Arm原来的目标是做低功耗处理器，现在也有许多高性能的Arm服务器CPU，性能高了，功耗也相应的提升。”

也就是说，苹果用Arm架构设计出性能比英特尔高端CPU更好的产品，指令集并非挑战，核心在于设计目标。其中直接影响性能的微架构设计，是一个精细的工作，要是在一定边界内做取舍，包括缓存的策略、替换算法、分支策略等等，苹果积累了多年的芯片设计经验，通过精细化调整优化CPU有明显优势。

除此之外，苹果更大的优势在于系统级优化，系统级优化能够带来几倍，甚至数量级的性能提升，这能比架构优化和工艺提升带来更显著的性能提升。

“系统级优化一直都是提升CPU性能的重要方式，但这种方式最大的难点在于生态化能力。”郭御风说，“要实现系统级优化，就需要整个软硬件生态协同，从编译器到BISO，再到操作系统和应用层，才能实现很好的系统级优化。苹果能把处理器优化的那么好，其闭环生态也是一个重要的因素。”

在苹果的搅局下，英特尔在2021年发布的12代酷睿处理器的性能也实现了飞跃，不仅绝大部分性能都超越AMD，对比苹果M1也有优势。资深CPU专家分析，这与英特尔新任CEO Pat Gelsinger有很大关系，在他上任很短的时间内，英特尔的技术和架构不可能发生质变，他应该是重新找到了英特尔技术的节奏，能够迅速推出性能飞跃的产品。

接下来的后摩尔定律时代，架构和系统级优化成为了竞争的关键。2017 年图灵奖的两位得主 John L. Hennessy 和 David A. Patterson在2019年发表了一篇长篇报告《A New Golden Age for Computer Architecture》，他们展望未来十年将是计算机体系架构领域的“新的黄金十年”。

从AMD CPU性能迅速接近英特尔，以及苹果M1处理器的推出，已经可以看到优秀的CPU微架构，以及微架构的精细优化能够带来的性能飞跃。

架构创新也是重要的方向。前产业分析师吕芃浩指出，CPU的性能提升遇到了技术瓶颈，这是因为冯诺依曼架构的存算体系。CPU的计算性能每年可以提升一倍，但存储器的的性能提升很慢。业界在研究存算一体，这种架构能够更好的发挥出CPU的性能，但这种架构何时能够商用还不清晰。

还可以看到，Chiplet（译作小芯片或芯粒）也是芯片行业一个发展趋势，通过将不同功能的芯片，借助先进封装异构集成，实现性能的持续提升。

CPU行业大混战时代

苹果搅动的PC CPU市场竞争格局在发生变化，移动CPU市场，苹果独领风骚，留下高通和联发科相互竞争。不止于此，Arm架构的高性能处理器也开始与x86抢夺服务器CPU市场。还有，开源RSC-V的兴起，又给CPU市场的竞争带来了更多的不确定性。

与x86阵营双雄的你追我赶情况不同，Arm移动CPU市场的高通的联发科最新的旗舰产品难分伯仲。联发科称其最新旗舰产品天玑9000的多核CPU性能比骁龙8高20%。前产业分析师姚嘉洋认为，“都是采用最先进的4nm工艺的前提下，性能的差距主要是因为联发科设定了更高的主频性能。联发科选择的台积电的工艺也带来了一定的优势。”

高通和联发科在手机旗舰处理器市场竞争的结果还不得而知。但Arm分食x86服务器CPU市场的蛋糕已经开始。当x86通用CPU不能满足科技巨头们的需求时，包括亚马逊、阿里在内的科技巨头们都利用Arm架构开始设计定制CPU，满足自身的业务需求。而飞腾、Ampere等公司也利用Arm架构设计高性能CPU，共同争夺x86 CPU市场份额。

Arm与x86的竞争日益激烈之时，RISC-V也开始加入到了x86和Arm的竞争中，并且这个阵营的公司们都雄心勃勃。RISC-V CPU已经在对生态要求不高的嵌入式市场取得成功，接下来，RISC-V CPU还将进军更高性能的移动和服务器CPU市场。

现在看来，RISC-V要在移动CPU和高性能CPU市场和Arm、x86竞争还有很长的路要走。“Arm在十年前推出Arm v8架构就开始将目标瞄向高性能处理器市场，经过十多年的发展，才有高性能CPU能进入服务器市场。Arm在移动市场也有生态护城河，RISC-V要在强生态领域实现突破很难，还有很长的路要走，但在物联网、加速器等短生态领域还是很有机会。”郭御风说。

有意思的是，众多Arm阵营的公司，比如代表者苹果、高通和联发科，都加入了RISC-V基金会，并且在开发RISC-V产品，这让Arm和RISC-V之间的竞争变得让人更加期待。

在CPU市场的大混战中，还有一个重要的变量。多位CPU业内人士都对雷峰网表示，随着国际形势的变化，发展芯片行业已经成为了国家战略，这让包括CPU在内的芯片行业的竞争已经不再是单纯的商业竞争。

“我们作为后来者，虽然目前的产品和国际大厂直接竞争还有一定的差距，但已经能满足大多数应用领域需求了。随着经验的积累，我们将有更大的进步空间。”郭御风说，“在以前巨头一统天下的格局下，后进者很难实现突破，现在全球格局的变化让我们有机会在新兴市场竞争和实现突破。”

宋长庚认为，“如果国产CPU能够达到可用的程度，借着国产芯片自主，有机会发展起来，然后再拓展政府之外的市场，才能与巨头竞争。”

技术会遇到瓶颈，市场的竞争会因为大国之间的竞争而变化，诸多的不确定因素，最终会让CPU市场呈现什么格局？雷锋网

“最近加密资产的下跌表明，在主流市场的普及可能会成为一把“双刃剑”。”高盛在27日的报告中写道。该银行指出，加密资产的市价总额自去年11月以来下跌了约40%。与以往不同的是，下跌主要是由宏观经济因素，也就是加密资产市场以外的因素引起的。

虽然在主流市场的普及可能会提高价格，但同时也很有可能提高与其他金融市场的相关性，从而降低加密资产投资的分散效果。

另外，比特币的下跌，与近期科技股等的下跌有高度的关联。

比特币成为最近资产类别之间资金轮换的中心，与高通胀风险品种和高科技品种呈正相关关系，与实际利率和美元呈负相关关系。

区块链技术的发展可能让特定的加密资产逐渐成为“长期的受益者”，但即使这样，对于诸如各国央行金融紧缩这样的“宏观经济的影响大概是无法摆脱的，”报告指出。新浪财经

有投资者在投资者互动平台提问：您好，请问德阳工厂是否已经投产？其主营业务是什么？因财报未见德阳公司相关披露。

三环集团1月29日在投资者互动平台表示，德阳三环是一家致力于研发、生产及销售电子基础材料、电子元件、半导体封装器件等产品的综合性企业。公司产品覆盖通讯、电子、电工、机械等众多应用领域。目前，德阳三环已经投产，具体请留意公司相关公告。

1月27日，三环集团发布业绩预告，预计2021年净利润18.7亿元-22.3亿元，同比增长30%-55%，公司主要产品电子元件及材料、半导体部件销售大幅增加。

对于业绩增长，三环集团表示，受益于5G技术广泛普及应用、汽车电子及消费电子的需求增长，叠加国产替代进程不断加速，被动元器件市场需求旺盛，行业景气度较好，公司主要产品电子元件及材料、半导体部件销售大幅增加，影响当期利润增加。（校对/日新）