原标题：台积电强攻5nm！猛砸250亿美元，与三星Intel相爱相杀20年

智东西（公众号：zhidxcom）

文| Lina

250亿美元是什么概念？

250亿美元相当于1338万台512GB版本的iPhone XS MAX，相当于苹果公司市值的1/30，也相当于北京市2017年全年GDP总额的1/16。

250亿美元，同时也是2018年6月台积电宣布投资5nm芯片工艺研发与生产的费用。

在行业不断喊出“摩尔定律已死！”的当下，依旧有人在不断埋头推进芯片工艺，以超人的先进技术挑战那些难如登天的任务。在7nm芯片量产的当下，5nm的芯片制造工厂、光刻机、刻蚀机、EDA工具、市场与客户等都已一一就位，2019年，将会是一场5nm的冲刺赛。

▲2018年1月，台积电台湾南科5nm晶圆18厂第一期动工仪式

一、摩尔定律最后玩家！三巨头的爱恨情仇

摩尔定律的定义为：“当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数量约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。”

也就是说，在一年半到两年的时间里，你用同样价钱能够买到的电脑/手机/其他电子产品性能理论上可以增加一倍。

这简直太爽了，试问哪个行业的创（赚）新（钱）速度能够跟它媲美？

于是，就是这么两行简单的描述，在过去50年时间里推动着全美国——甚至全世界——的经济高速发展，直接催生了二战后结束后美国科技产业的全面爆发，至今仍旧引领全球。如今全球科技殿堂“美国硅谷”中的“硅”字，就是源自于集成电路的主要原材料——硅。

一块面积不变的芯片上，如果需要容纳比以前多一倍的元器件数量，那么就需要这些元器件（一般是晶体管）体积更小，同时排布得更“紧”——我们常说的10nm、7nm芯片制程就是用来描述晶体管栅极宽度大小的。纳米进程数字越小，芯片能容纳的晶体管数量就越多、性能就越强大。

跟牛顿第二定律这种基本物理学定律不同，摩尔定律并不是一个真正的科学定理，它只是描述了芯片技术高速发展的现状。芯片的性能不会自动增长，真正推动摩尔定律往前发展的是那些不断砸钱、招人、实验、研发的芯片企业们。

不过，市场与经济同样有周期，摩尔定律也不例外。随着芯片工艺越来越逼近硅的物理极限，摩尔定律在最近这几年来发展速度不断变慢，每一代芯片工艺的研发成本也像滚雪球一样疯狂飙升——比如台积电宣布砸250亿美元研发5nm工艺——随着技术红利不断消失，往牌桌上砸钱的玩家也越来越少。

2018年8月28日，全球第二大芯片代工厂格罗方德宣布，它将无限期地暂停7nm芯片工艺的开发，以便将资源转移到14nm和12nm工艺上。

同样在2018年8月，全球第三大芯片代工厂联电宣布，不再投资12nm以下的先进芯片制程。

于是，从智能手机到个人电脑、从云计算到比特币挖矿，全球无数个依靠摩尔定律红利进行不断研发创新的企业猛一抬头，忽然现在市面上还在哼哧哼哧埋头推动摩尔定律的人，就只剩台积电、英特尔、三星这三个“老冤家”了。

他们一个是全球第一大芯片代工厂（台积电），另外两个则是全球芯片IDM厂商的老大和老二（英特尔和三星）。

三星的半导体业务由来已久，早在1993年，三星就已经成功跻身全球第七大半导体厂商之位，在此后的二十多年里一路稳中有进，从未跌出过全球前十。去年10月，三星电子宣布通过了8nm LPP工艺验证，但一直到2018年11月才在自家年度旗舰手机芯片Exynos 9820手上用上8nm技术，预计2019年初量产。

▲IC Insights机构发布的1993-2017F全球半导体十大厂商变迁图，20多年里英特尔始终稳坐第一

至于老牌芯片巨头英特尔则更是在先进芯片工艺上投入重大，早年间英特尔在半导体领域几乎一骑绝尘，连台积电都要仰仗英特尔的给予代工认证（1988年）。而从1999年的180nm工艺开始，英特尔以每两年更新一代的节奏研发先进制造工艺，在过去20多年里坐稳了全球第一大半导体厂商的龙头宝座。直到2017年，三星凭借内存价格暴涨才超越英特尔，翻身跃居第一。

英特尔的工艺研发进程在近年来受到了不小的挑战，在2015年7月，英特尔宣布本该在2016年面世的10nm工艺推迟量产，此后英特尔虽然也在不断优化14nm技术，部分10nm芯片也开始小批量出货，但其10nm至今尚未正式宣布量产。