半导体行业：IBM造芯计划始末

半导体产业

IBM发展时间线

造芯计划

Power处理器；AI芯片；量子芯片

投资分析

投资观点、股价周图

1970年至今，在全球半导体工业发展历程中，IBM曾推出多项突破性半导体技术，可以说，没有IBM，就没有如今欣欣向荣的半导体产业。

2014年，IBM在其半导体领域发展过程的半途中，以向Global Foundries支付15亿美元的代价，出脱自身亏损的半导体制造业务。

2014年后，IBM重新定位自身发展方向，选择深耕芯片设计领域，着手耗资30亿美元的“7nm and Beyond”项目，致力于半导体产业的上游业务。

业界对于IBM的定位大多停留在“它是一家大型计算机公司及软件供应商，擅长于提供软件支持”，但从上述时间节点的描述中，也大致可以概括出IBM在半导体产业中的沉浮与纠葛。

IBM实际上也是一家半导体技术领先公司，并以输出技术及提供服务平台而闻名，下文将从IBM对半导体产业的贡献、产业链导向角度出发对IBM造芯始末进行分析。

半导体产业

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IBM发展时间线

IBM对半导体产业的贡献可以从上世纪追溯，从时间轴角度对其贡献进行介绍。

1960年，IBM开发出了倒装芯片封装技术，提高组件可靠性；

1966年，IBM提出了单晶体管DRAM的想法，Intel以此为基础设计了在当时名噪一时的1KB DRAM芯片，也在多番创新下成就了当时容量高达4,000,000,000比特的DRAM芯片；

1974年，IBM研究院设计了采用精简指令集计算机 (RISC) 架构计算机原型，该架构沿用至今；

1982年，IBM提出了准分子激光光刻的技术，该技术在全球集成电路生产中得到广泛使用，在数十年里，扮演着维护摩尔定律持续推进的重要角色；

1994年，IBM使用硅锗 (SiGe) 制造低成本半导体芯片，拓展了无线行业，该技术至今仍为新一代移动设备和智能技术提供了强大动力；

1997年，IBM研发铜互连技术，这项技术突破导致行业出现了新的转折点，并使IBM成为全球领导者；

2002年，投资了超过25亿美元，兴建世界上最先进的300毫米晶圆制造生产线，并开展代工服务。

除此之外还包括CMP、SiGe stress、ArF光刻、计算机化光刻技术、化学增量光刻及绝缘层上硅(SOI)技术等，在此不做赘述。

此后IBM深化同AMD、苹果、Nvidia、高通、三星、索尼以及其他一些公司的合作关系，积极促进半导体产业的进一步发展。

2014年，IBM出脱半导体中下游产业链的制造业，宣称将投入30亿美元至芯片设计领域，以另一种形式在半导体行业进一步深耕。

造芯计划

“寻找新的设备架构以实现设备的微缩，以及寻找新的材料以实现性能差异的工作将永远不会结束。”

IBM高级逻辑与存储技术研究及半导体主管Huiming Bu曾这样说过，这仿佛是对IBM眼中芯片未来的极佳阐述。

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Power处理器

处理器和芯片是包含与被包含的关系,芯片是半导体元件产品的统称。

而处理器是芯片的一种，指可以执行程序的逻辑机器。IBM的POWER处理器对于半导体产业有着举足轻重的意义。

PowerPC产品线的初代Power1便有不凡的来头。

1990年，IBM推出了集成有80万个晶体管的POWER1，它充当了火星探路者的中央处理器，协助人类完成了迄今为止最为成功的星际探测计划之一；

2004年，IBM推出的POWER5芯片是首个支持“并发多线程”的处理器；2007年，IBM推出POWER6处理器。该处理器突破了原本的主频极限（4GHz），实现5.0GHz的超越；

2020年，IBM发布了Power ISA 3.1，满足Bfloat16和其他高精度支持。

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AI芯片

IBM在2019年初成立了IBM Research AI Hardware Center。

与纽约州、纽约州立大学理工学院以及Mellanox、三星和Synopsys等科技公司合作研发AI芯片，并设定了雄心勃勃的目标，即未来10年内将AI性能提高1000倍。

AI的重要技术之一是深层神经网络（DNN），可以用于完成图像识别、语音识别等认知任务，但是现有的硬件限制了其性能和能效。

在2020年，IBM研发出一种基于相变存储器（PCM）的非·冯诺依曼架构芯片技术，能像人脑一样在存储中执行计算任务，以超低功耗实现复杂且准确的深度神经网络推理。

AI技术应用的重要领域如物联网电池供电设备、自动驾驶汽车等技术都将高度依赖于快速、低功耗、可靠的DNN推理引擎，而IBM在AI芯片技术上的突破或可有助于这些应用的实现。

正如IBM在声明中表示的那样：“我们开发的战略旨在提高AI硬件的准确率，使DNN能在高能效下进行训练和推理，这项战略显示了巨大的潜力。”

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量子芯片

IBM是争夺在量子计算新兴领域中地位的公司之一，并制定了开发代号为Quantum Condor的1000量子位CUP发展的路线图。

同时IBM声称，这仅仅是IBM涉足量子领域的起点，在未来，公司将制作“百万以上”的量子位芯片。

IBM在量子领域的优势明显，世界上第一台基于电路的商业量子计算机Q System One就是IBM的作品。

2020年，IBM发布了其65量子位的Quantum Hummingbird，并计划在2021年发布127比特的Quantum Eagle，在2022年推出433比特的IBM Osprey，2023年，IBM将发布1123比特的IBM Quantum Condor。

IBM量子芯片路线图如下所示。

来源：IBM官网

如果IBM能够遵循上图的发展路径，那么量子计算机的普及确实是在不远的将来可以期待的情状。

投资分析

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投资观点

IBM对于芯片设计的路径规划，以及Newco业务的剥离，都促使其持续投资以支持新的战略发展方向，管理层也曾声称，在2021年，由于业务剥离及混合云生态、AI的发展，预计收入将逐年增长。

但IBM一直以来被诟病的资本配置方式仍然是投资者购买其股票的隐患，如下图所示。

来源:www.seekingalpha.com

从2019年债务的飙升就可见一斑：营收的持续下降迫使管理层将注意力集中在收入增长上，但他们并未在创新角度着力，而是通过负债收购以弥补其创新的不足、发展的乏力。

然而股价的继续下跌使得管理层的计划落空，同时IBM还因此存在着高额负债，所以对于投资者来说，IBM在目前并不是一家有足够吸引力的企业。

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股价日图

IBM股价日图如下所示：

来源：TradingView

总体而言，IBM对于芯片设计的发展路径、Newco业务的剥离，均存在一定的不稳定性。

IBM原有资本配置弊病、管理层在提高营收角度取信度不高等均应作为投资考量因素。

预计在2021年末，IBM完成业务线的变动重组前，绝大多数投资者会持观望态度。

本文首发于微信公众号：阿浦美股。文章内容属作者个人观点，不代表和讯网立场。投资者据此操作，风险请自担。

（李佳佳 HN153）