今年是2024年，距離第一塊積體電路發明已經過去近70年，半導體產業幾經變換，市場起起落落，從設計代工，到設備材料，似乎沒有永遠的主導者。遙望六、七十年代，彼時的PC市場仍牢牢掌握在IBM手中，雖然像蘋果這樣的個人PC獲得了消費端的認可，但IBM卻擁有著強大的技術優勢，在商用領域具有無可爭議的通知地位，但隨後崛起的英特爾卻憑著x86架構取而代之，成為了新的霸主。

雖然半導體市場動輒以五年乃至十年來計算，但它的發展速度與技術風向的轉變，卻遠遠超出許多人的預料，市場中的幾位主要參與者或許已經經歷了多個週期，但即便是它們，也不敢輕言自己掌握了半導體的未來。

而就在過去的10年時間裡，又有新的巨頭正在崛起，它們會接替霸主的位置嗎？還是成為半導體歷史中的一段註解？

Arm架構的崛起

20年前，英特爾也曾經被挑戰過。

2003年7月，有國外媒體針對當時最著名的兩個架構－x86與PowerPC進行了比較，他們分別選擇當時兩個架構下最具代表性的CPU，即x86陣營的AMD Athlon XP和英特爾奔騰4，PowerPC陣營的IBM 750xx (G3)、摩托羅拉74xx (G4)和IBM 970（G5）。

其表示，x86 的優勢在於龐大的市場和微軟的統治，有大量的低成本硬體和大量的軟體可在其上運行，而其他任何CPU 架構都不具備這種優勢。 RISC 也許在技術上更勝一籌，但由於市場的作用，它只能在利基市場上立足，而市場力量更青睞於成本更低、軟體更豐富的x86，市場不會以技術為依據，也很少選擇最佳解決方案。

但該媒體也指出，情況可能正在悄悄改變，越來越多的企業在採用Linux，PC市場正在接近飽和，用戶也不需要那麼強大效能的處理器，PowerPC這項架構未必沒有翻盤的機會。

作者也指出了x86的致命問題—發熱。他表示，x86 CPU 已經很熱，需要更多散熱，微處理器報告出版商的報告指出，英特爾預計在2004 年開始遇到發熱問題。

他認為，由於需要更高的效能，x86 CPU 會產生大量熱量，但因為指令集效率低下，就會拉高能耗。為了相互競爭，AMD 和英特爾需要不斷提高時脈頻率，將晶片運行到極限，晶片的溫度會越來越高。而像970 這樣的RISC CPU 在這方面有著明顯的優勢，因為它們能以更低的功耗提供極具競爭力的效能，而且不需要將效能提升到極限。一旦晶片縮小到下一代工藝，現有性能的功耗就會降低。

這家媒體大膽斷言，2003年的情況正在發生變化，Linux 和其他作業系統正變得越來越流行，而這些系統並沒有被鎖定在x86 或任何其他平台上。 x86 正面臨各種問題，而PowerPC 看起來正逐漸成為x86 CPU 的真正、有效的替代品，其性能可以達到甚至超過x86 CPU，但卻沒有日益重要的功耗或發熱問題。

以今天的眼光來看，這家媒體顯然是只知其一而不知其二，x86固然面臨著散熱問題，但PowerPC也沒好到哪裡去，尤其是他所提到的PowerPC G5，雖然比不過奔騰4，但G5的功耗與發熱也沒好到哪裡去，隨著筆記型電腦的興起，以低能耗著稱的PowerPC反而陷入到了自己的困境當中。

隨著蘋果在後續的Mac產品中轉向英特爾的x86架構，PowerPC開始逐漸淡出消費端，這是RISC指令集在PC端的重大挫折，而英特爾和AMD還藉由消費端的成功，將x86的版圖拓展至高效能運算和資料中心，由英特爾推出的x86 架構在PC、資料中心和高效能運算這三個領域大獲成功，也讓英特爾成功取得了運算產業的主導位置。

但英特爾的大獲全勝並未持續太長時間，伴隨著2007年iPhone的發布，一個名叫Arm的對手闖入到了它的視線當中，ARM架構借助手機這一快速發展而又無處不在的設備，成為了x86架構新的對手。

AMD在Arm崛起時正好處在低谷期暫且不論，但英特爾當時獨佔三大領域的蛋糕，作為最大的半導體廠商，自然不會坐視Arm的崛起，從2007年開始，Intel攜ATOM處理器開始對移動網路進行拓展，各大PC廠商紛紛回應推出了新的上網本，但功耗過高的ATOM，並未在消費市場掀起多大的波瀾，對於手機平板等設備更是沒有太多吸引力。

到2015年左右，英特爾在行動領域的策略基本上宣告失敗，而它的敗北，也讓曾經在八九十年代牢不可破的Wintel聯盟出現了裂痕，微軟與Arm達成了合作，Windows系統也不再綁定於x86架構，Windows on ARM開始嶄露頭角。

不過要注意的是，Windows on ARM經歷了一次非常漫長的蛻變。

第一個在Arm 處理器上運行的Windows 公開版本是Windows RT，它是Windows 8 的Arm 相容分支，於2012 年底在少數裝置上運行。 Windows RT 有重大限制，最明顯的是完全無法運行傳統的x86 Windows 桌面應用，所有應用程式都必須來自生態匱乏的微軟商店，且根本沒有x86 相容模式。

造成這種限制的部分原因可能是當時可用的ARM 硬體有限且效能低。 ARM 處理器仍以32 位元為主，處理器和GPU 運作速度慢，快閃記憶體容量為32 或64GB，記憶體容量僅2GB。即使有x86 應用轉譯，轉譯後的應用程式也會很糟糕，因為ARM 硬體已經很難穩定運行本地內建應用程式。

Windows RT 的消亡是注定的，在2015 年左右，Windows RT設備就從市場上消失了，但它卻為之後鋪平了道路，正如當時的Windows 負責人Steven Sinofsky 所詳述的那樣，微軟做了大量工作來為Arm 版Windows 定義硬體抽象層(HAL)、ACPI 韌體和基本類驅動程序，以便作業系統可以在各種勉強標準化的ARM 硬體上按預期安裝和運行，就像在完全標準化的x86 PC上一樣。

2017 年，Windows 10 首次出現在ARM 裝置上，支援32 位元x86 應用程式轉換，雖然這個版本的Windows on ARM 更像是技術演示，但它確實更接近成為Windows on Arm 成功所需的目標：x86版本Windows 的直接替代品，對於非技術用戶來說，這兩個版本基本上沒有區別。

下一次重大進步出現了2020 年，微軟宣布預覽適用於ARM PC 的64 位元英特爾應用程式翻譯，伴隨著後續的不斷改進，目前ARM 版Windows 雖然還存在一些相容性差距，尤其是在外部配件和專用軟體方面，但絕大多數生產力應用程式甚至遊戲現在都可以在ARM 版Windows 上順利運行，無需用戶或開發人員幹預。

如今，搭載高通驍龍X Lite的PC設備即將大規模上市，這或許是自2012年以來，ARM對x86傷害最大的一次，雖然此前也有蘋果的M系列晶片出現，但macOS的封閉生態決定了其影響力有限，但高通甚至更多ARM處理器廠商不同，它們會對x86 Windows造成最直接的影響，吃了二十年多年的鐵飯碗，現在好像也沒有那麼牢固了。

另外，ARM也不局限在消費端，它還在伺服器端對x86發起了進攻，在過去的幾年時間當中，ARM伺服器的數量正在快速膨脹，根據Gartner 的數據，2020 年約為77,000 台，2021年為252,100 台，2022 年預計為540,400 台。但預計2023 年將出貨934,600 台，2024 年將出貨171 萬台，2025 年將出貨254 萬台，2026 年將出貨320 萬台。

很明顯，ARM正在吃掉x86伺服器的增量，這對英特爾和AMD來說都是一個巨大的噩耗，未來ARM或許不能成為伺服器市場的主流，但毫無疑問的是，它會佔據自己的一畝三分地，成為許多OEM廠商的選擇。

從消費端到商用端，ARM與x86兩種架構正在形成分庭抗禮之勢。

海力士的逆轉

海力士雖出生豪門，但並非真正的天選之子。

2001年3月，現代電子與LG半導體合併，海力士正式誕生，2001年8月，海力士的結構調整為”內存半導體專家”，正式從現代集團中獨立了出來，但這家公司此時已經負債累累，走到了破產的邊緣。

對2002年底的海力士來說，外部是全球經濟放緩、半導體產業衰退、貿易摩擦、美光收購，內部是缺乏技術和經驗、併購後的組織管理、缺乏資金等。屋漏偏逢連夜雨，此時美國、歐盟和日本還對海力士的DRAM產品徵收反補貼稅，海力士的記憶體業務舉步維艱。

為了拯救公司，海力士的管理層推行了四大舉措，分別是技術創新、業務調整、加強夥伴關係與引入更多融資，包括成功開發出0.15微米工藝，大幅精簡旗下的業務，處置了一部分非核心業務和資產，與意法半導體就NAND快閃記憶體開發達成策略合作夥伴關係等等。

在2004年短暫恢復元氣後，海力士又遇到了新的困境：2007年左右，全球半導體供應過剩導致DRAM 價格暴跌，同時也引發了歷史上最嚴重的經濟衰退，所有DRAM廠商都在這場衰退中受到了重創。

在海力士持續衰退的情況下，韓國的SK集團站了出來。 2011 年7 月，SK 集團的旗艦公司SK 電訊提交了收購海力士的意向書，透過收購海力士，SK集團在能源化工和資訊通訊技術兩大成長支柱之外，又增加了第三大成長支柱— —半導體，大大加強了SK全球化的業務能力。

在收購完成後，SK 開始向海力士投入大量的資金。而海力士在2012 年第二季就恢復了盈利，2013 年、2014 年、2015 年和2017 年，SK海力士的銷售額和營業利潤均創下了歷史新高，海力士如今早已成為了SK最大的搖錢樹之一。

但對於被SK收購的海力士來說，三星是它繞不過去的一座大山。

從上面的表格我們也能看到，從2016年到2019年，三星在DRAM市場中絕大多數時候都保持在45%左右的份額，說是遙遙領先也不為過，不止DRAM，它在NAND市場中也有強大的統治力，而且三星的逆週期投資，曾經幹倒了包括爾必達和奇夢達在內的一眾內存廠，如何擺脫三星在這一領域的影響力，就是海力士所面對的最大問題。

海力士選擇了彎道超車，它與AMD合作研發的HBM，雖然在發布之初並未掀起太大波瀾，但隨著2022年底的AI爆火後，HBM迅速成為了近幾年內存市場中增長最快的產品，而海力士於2021 年10 月率先量產HBM3，在這項技術上遠勝三星，也讓它牢牢抓住了英偉達的心，成為了目前HBM市場的最大供應商。

而三星卻在技術路線上出現了判斷失誤，它選擇的TC NCF遠不如海力士的MR-MUF來得穩定，據分析師透露，三星HBM3晶片的生產良率約為10%~20%，而SK海力士的HBM3良率可達60%~70%。

根據Merits Securities 的數據，今年第一季度，SK 海力士佔據了59% 的HBM 市場份額，而三星電子佔據了37%，如果三星不能抓緊時間解決自己在HBM技術上存在的問題，未來內存霸主的名頭可能會讓位給另一家廠商。

三星笑傲內存市場三十餘年，如今卻栽倒在一塊小小的HBM之上，DRAM市場的格局也有幾率因此改寫，與其說是命運捉弄人，倒不如說它沒有真正把握到半導體市場的風向。

寫在最後

誰能掌握半導體市場的未來？英特爾在處理器上沒有做到，三星在記憶體上沒有做到，在半導體的其他細分領域中，也沒有廠商能夠做到。

例如半導體設備中最關鍵的光刻機，在尼康和佳能這兩家日本廠商在上世紀掌握光刻市場時，恐怕也沒料到，由於自己對浸潤式技術的判斷失誤，荷蘭的ASML會在日後以碾壓的勢頭取代它們。

再例如汽車算力晶片市場，過往由傳統大廠恩智浦、瑞薩和TI等廠商所牢牢把握，它們和本國的汽車廠商達成了看似牢不可破的聯盟，但新能源汽車的崛起卻輕易在這道防線上撕開了口子，高通、英偉達乃至更多廠商的晶片出現在了汽車之上，老牌廠商的統治力不復存在。

雖然我們無法預料日後哪一家半導體廠商會崛起並成為新的霸主，但唯有一點可以確認，固守成規只會走向衰落的結局，只有那些銳意創新不斷嘗試的廠商才真正笑到最後。