“萬能芯片”最大玩家被AMD拿下，對中國影響有多大？
【文/觀察者網 呂棟】
在最後時刻，中國選擇為AMD亮起綠燈，這使得該公司能以350億美元（約合人民幣2226億元）的代價將全球最大的FPGA廠商賽靈思收入囊中。巨頭之間的併購聯合，無疑將使併購方的國際影響力更大，更何況還是中美之間比較敏感的半導體領域。從這個角度看，AMD吞下賽靈思或許會對中企產生不利影響。
也正因為此，在這起被稱作“芯片業世紀併購”的交易被批准後，很多問題仍值得我們思考和釐清：這起美國企業之間的併購為何必須通過中國審查？中國為什麼在審查一年後最終選擇放行？這一收購案與英偉達收購Arm有何不同？國產FPGA芯片發展到了哪種程度？AMD收購賽靈思主要在打什麼算盤？
AMD總裁兼CEO蘇姿豐（Lisa Su） 圖源：investors business daily
中國是AMD和賽靈思最大市場
FPGA英文全稱是Field Programmable Gate Array，中文直譯是“現場可編程門陣列”。所謂“現場”，指的是芯片生產出來後可由下游用户編程後實現其功能需求，而不需要再返廠；“可編程”指的是在內部結構不發生改變的情況下，編程芯片中運行的硬件設計，通過硬件編程，改變電流流動的方向或者經過的門陣列以實現不同的邏輯功能。
更通俗意義上講，FPGA芯片類似於集成電路中的積木，用户可根據各自的需求和想法，將其拼搭成不同的功能、特性的電路結構，以滿足不同場景的應用需求。鑑於上述特性，FPGA芯片又被稱作“萬能芯片”，其既解決了ASIC等定製化集成電路通用性不足的問題，又克服了CPU等通用集成電路功耗高、體積大等缺點，可廣泛應用於通信、汽車、醫療等領域。
天風證券2021年8月研報截圖
這種“萬能芯片”的發明者就是美國公司賽靈思（Xilinx），FPGA也是賽靈思的主要業務。2020年10月，美國CPU和GPU供應商超威（下稱：AMD）宣佈將以總價350億美元全股票的形式收購賽靈思。收購完成後，AMD股東將擁有合併公司74%的股份，賽靈思股東擁有其餘26%，整個公司將擁有1.3萬名工程師。
在此之前，這筆收購已先後獲得歐美等主要市場監管機構的批准，中國是最後一關。根據中國市場監管總局的規定，參與集中的所有經營者上一會計年度在全球範圍內的營業額合計超過100億元人民幣，並且其中至少兩個經營者上一會計年度在中國境內的營業額均超過4億元人民幣，均需經過中國批准後才能合併。
觀察者網查詢財報發現，2020年AMD在中國的營收為23.29億美元，同期賽靈思在中國的營收為10.20億美元，中國是兩家公司全球最大的單一市場。這筆收購無疑需要中國監管機構的批准。
超威2020年財報截圖
賽靈思2020財年財報截圖
2021年1月，雙方向中國遞交反壟斷申報。中國市場監管總局審查後認為，賽靈思在全球和中國境內市場份額均超過50%，並且均排名第一，且集中後實體是全球唯一能夠同時提供CPU、GPU加速器和FPGA三種產品的廠商，此項集中對全球和中國境內CPU、GPU加速器、FPGA市場具有或可能具有排除、限制競爭效果。
考慮到這些，中方並沒有直接批准這筆收購，而是要求合併雙方補充申報材料並延長審查期限。直到今年1月27日——審查延長階段的最後一天，中方才決定附加限制性條件批准這筆收購案。
既然這筆收購影響力這麼大，中方又為什麼會選擇放行？有資深半導體行業人士向觀察者網分析了兩點原因：首先，AMD和賽靈思均為美國公司，而FPGA市場本來就由美國主導，賽靈思和英特爾合計市場佔有率高達87%左右，再加上Lattice和MicroChip合計5.6%的市場份額，前四家美國公司即佔據全世界92%以上的FPGA供應市場，這筆收購並不會改變美國公司主導FPGA市場的格局；第二，賽靈思雖然是全球最大的FPGA供應商，但英特爾在該領域的市場份額也有30%左右，這筆收購不會導致FPGA被AMD壟斷的格局，對中國用户的供應影響不會太大。而這筆收購與英偉達收購Arm有明顯不同，日本軟銀擁有的Arm在移動終端IP市場佔有率超過90%，如果被英偉達成功收購，那美國公司將同時主導X86架構和Arm架構，對中國公司將會造成重大不利影響。
2019年FPGA市場佔有率情況 天風證券2021年8月研報截圖
CINNO Research分析師則向觀察者網指出，FPGA行業集中度遠低於架構行業，此次中國通過附加限制性條件同意收購，短期內賽靈思仍將供應大容量FPGA，其他規模較小的獨立FPGA企業獲得發展機遇和發展時間後可以填補缺口。不過，考慮到賽靈思在FPGA領域的技術能力和中國市場對其產品的巨大需求，我們依然需要預防AMD將其產品與賽靈思的FPGA進行捆綁銷售和區別對待。
中國市場監管總局也考慮到了這一點。這次批准附加的限制性條件就包括：AMD不能將其CPU、GPU和賽靈思的FPGA進行強制捆綁銷售；繼續向中國市場供貨相關產品；確保賽靈思FPGA的開發方式符合交易前的計劃；繼續保證AMD產品、賽靈思產品和第三方產品的互操作性，並且這種互操作性水平不低於AMD產品和賽靈思產品的互操作性；對第三方製造商的信息採取保護措施等。
國家市場監管總局向AMD附加的限制性條件
國產FPGA差距仍大
紫光集團前董事長趙偉國曾説過，相對於其他通用芯片，FPGA屬於戰略芯片，發展FPGA對國家戰略意義重大。市場調研機構Market Research Future預測，隨着5G和AI的發展，全球FPGA市場規模將從2018年的63.35億美元增長到2025年的125.21億美元。
FPGA市場前景誘人，但是門檻之高在芯片行業裏也無出其右。全球曾有60多家公司先後斥資數十億美元，前赴後繼地嘗試攻克FPGA高地。但哪怕在芯片領域，FPGA也是一個技術密集型賽道，沒有堅實的技術功底，很難形成有競爭力的產品。
復旦微招股書截圖（ 下同）
目前，中國FPGA產業仍處起步階段，國內廠商主要有：紫光同創、復旦微、成都華微電子、安路科技、智多晶、高雲半導體和京微齊力等，這些廠商目前營收規模均較小，專利數和國外企業也有較大差距。
2021年8月登陸科創板的復旦微（截至發稿A股市值319億元，較上市之初的高點跌去37%），自稱是國產FPGA芯片設計領域的領先者。該公司早在2004年就開始進行FPGA的研發，目前已經向國內數百家客户發貨。但無論是技術實力還是營收規模，復旦微和賽靈思差的都不是一星半點。
復旦微各系列FPGA芯片產品介紹及應用領域
從技術上看，工藝製程、門級規模及SerDes速率是FPGA產品性能的重要指標。其中，工藝製程直接影響芯片的功耗和性能，門級規模代表着FPGA可開發的潛力，SerDes速率直接反映FPGA與外界聯通的能力。
在工藝製程方面，賽靈思7nm產品已發佈，復旦微FPGA主要製程為65nm及28nm製程，已開啓14/16nm工藝製程研發；門級規模方面，賽靈思16nm製程產品門級規模為十億門級，28nm製程產品門級規模為億門級，而復旦微65nm製程產品門級規模為千萬門級，28nm製程產品門級規模為億門級，已開啓十億門級產品研發；SerDes速率方面，賽靈思16nm製程產品最高支持32.75Gbps X 96通道或58 Gbps X 32通道，復旦微28nm製程產品最高支持13.1Gbps X 80通道，尚不能滿足5G通信協議的“肚量”。
在營收規模上，賽靈思2020財年營收為31.48億美元（約合人民幣200億元），71%的收入來自28nm以下的先進製程產品，而復旦微2020年度FPGA芯片業務營收為1.5億元人民幣（2020年營收佔比9%左右）。並且復旦微表示，國內用户已經形成使用賽靈思產品的習慣，該公司可能存在市場拓展困難的風險。
復旦微各業務與行業龍頭的對比
再從行業特殊性來看，由於FPGA芯片能夠實現“現場可編程”，客户後續編程設計的時候，FPGA廠商需要提供EDA軟件。EDA軟件研發難度不言自明，所以對於FPGA廠商來説，EDA工具軟件的自研也是最大門檻之一。目前，紫光同芯、復旦微等國產廠商已能夠提供自研EDA軟件，但由於推出時間較賽靈思晚，版本迭代次數相對較少，開發工具各項功能及可用IP庫還需進一步完善。
從整體市場來看，目前28nm工藝製程FPGA的主要市場份額由4家美國公司佔據。而除了復旦微之外，國內紫光同創和安路科技也已推出28nm產品，國產基於28nm工藝製程的FPGA產品已經基本成熟。但復旦微指出，國內廠商在技術水平、成本控制能力、軟件易用性等方面還與頭部FPGA廠商存在較大差距，市場份額較小，在FPGA這一重要領域實現國產替代具有緊迫性和必要性。
行業龍頭為何甘於“賣身”？
市場上曾有不完全統計顯示，90%以上的大型電子設備都要用到FPGA。而賽靈思在一個門檻如此高的芯片細分賽道上已經相當成功，為什麼甘於被收購？
這可能與FPGA的市場規模相關。2019年，全球FPGA市場規模約為70億美元，未來幾年增速都在10%左右；同期全球CPU整體市場規模約為1800億美元。而現在FPGA芯片要往5nm及更先進工藝發展，這意味着研發費用將越來越大，風險越來越高，賽靈思股東們自然希望能找一個強有力的合作伙伴。
事實上，被併購幾乎已經成為FPGA龍頭的必然結局。全球第二大FPGA廠商Altera於2015年被英特爾以167億美元收購；Actel於2010年被Microsemi以4.3億美元收購；Lattice也曾同意被Canyon Bridge Capital Partners收購，但由於後者的中國背景，這筆13億美元的收購被特朗普政府否決。
有意思的一點是，2015年英特爾收購Altera的時候，市場就有傳言稱賽靈思有意收購當時陷入低谷的AMD，以對抗英特爾+Altera的組合。但是幾年過去，AMD股價不斷飆升，目前市值已經突破千億美元，而賽靈思的業績和股價增長有限（目前市值約為AMD的三分之一），這筆交易的雙方角色最終反轉。
大手筆收購賽靈思，AMD又打的什麼算盤？CINNO Research分析師向觀察者網表示，隨着各類異構計算需求興起，CPU+FPGA在大數據和雲計算領域有替代CPU+GPU的趨勢，AMD收購賽靈思有助於補齊短板，將助推其數據中心業務。
這實際上也是當初英特爾重金收購Altera的主要原因，該公司認為未來數據中心服務器需要的不再是單一的CPU，而是需要多種計算芯片組合，才能構建出更強大的計算能力，以滿足AI、大數據等應用對算力的需求。而收購賽靈思後，AMD將擁有CPU+FPGA+GPU的產品組合，在與英特爾抗衡過程中也將有更多籌碼。
從英特爾2021年第四季度財報來看，數據中心已是該公司第二大業務，期內該業務營收7.3億美元。而在2021年10月AMD發佈三季度報時，該公司總裁兼CEO蘇姿豐透露，AMD數據中心銷售額同比增長一倍多。
截至1月27日，英特爾和AMD的CPU市場份額對比
收購賽靈思的另一個好處是AMD多了一個進入新市場的籌碼。目前，FPGA在5G通信領域的應用前景被行業人士普遍看好，而賽靈思在通信、汽車、工業、航空航天和國防領域都擁有市場和客户，拿下該公司對AMD的益處不言而喻。
但AMD收購賽靈思能否如預期般發揮“1+1大於2”的效應也存在變數。TrendForce集邦諮詢分析師指出，AMD在數據中心市場上相關的經驗、基礎與生態系統都不如英特爾完整，整合賽靈思的效果也要在完成收購後的一年半左右才可能顯現，屆時英特爾與英偉達應該會有更加完整的產品線來應對。
無論如何，此次收購已讓AMD成功破圈，與英特爾、英偉達兩大數據中心芯片巨頭之間的規模差距進一步縮小。截至發稿，AMD（不含賽靈思）、英特爾和英偉達的市值分別是1271億美元、1944億美元和5710億美元。如果加上賽靈思，AMD市值將達到1713億美元，而2015年該公司市值一度低至19億美元。
AMD股價走勢
英特爾股價走勢