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英特爾:準(zhǔn)備好放棄芯片制造了嗎?

2021-01-20
來(lái)源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 英特爾 芯片制造

    英特爾公司新任首席執(zhí)行官的工作會(huì)有多難?該公司最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手提供了一些重要線索。

  格爾辛格(Pat Gelsinger)要到2月中旬才出任英特爾首席執(zhí)行官一職,但該公司定于周四下午公布的第四財(cái)季業(yè)績(jī)可能至少會(huì)就他最初的工作路線給出強(qiáng)烈信號(hào)。英特爾已承諾將利用這次機(jī)會(huì)向投資者通報(bào)其持續(xù)存在的制造問題的最新情況。英特爾還曾表示,通過此次財(cái)報(bào)發(fā)布,將表明公司是否打算堅(jiān)持長(zhǎng)期以來(lái)作為自己所設(shè)計(jì)芯片的唯一生產(chǎn)商的做法,還是會(huì)開始將一些未來(lái)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)外包出去,很可能外包給臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., 2330.TW, TSM, 簡(jiǎn)稱﹕臺(tái)積電)。

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  從格爾辛格長(zhǎng)期擔(dān)任英特爾工程師的經(jīng)歷不難看出,這家芯片制造商還沒有準(zhǔn)備好放棄制造業(yè)務(wù)。但與實(shí)力蒸蒸日上的臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。臺(tái)積電上周四公布,2020年收入躍升31%,達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的455億美元,這是該公司逾10年來(lái)的最大收入增幅。鑒于市場(chǎng)對(duì)公司制造服務(wù)的需求如此火爆,臺(tái)積電還計(jì)劃在未來(lái)一年投入創(chuàng)紀(jì)錄的資本支出,以擴(kuò)大產(chǎn)能。這家芯片制造商預(yù)計(jì)2021年的支出將在250億至280億美元之間,是英特爾過去五年年均資本支出的兩倍。

  不過,英特爾的規(guī)模仍然大得多,預(yù)計(jì)該公司2020年收入約為753億美元,較上年增長(zhǎng)5%。但最近個(gè)人電腦銷售和數(shù)據(jù)中心需求的迅速增長(zhǎng)所帶來(lái)的提振作用并不能解決該公司的制造困境。華爾街分析師目前預(yù)計(jì)英特爾今年的收入將下降7%,這將是該公司逾10年來(lái)最大的收入降幅。接受FactSet調(diào)查的分析師預(yù)計(jì),臺(tái)積電2021年收入將增長(zhǎng)20%,至544億美元左右。

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  英特爾表示已在7納米制造工藝上取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,該制程一直是英特爾最近所遭遇麻煩的來(lái)源。然而,臺(tái)積電目前正在量產(chǎn)5納米級(jí)的更先進(jìn)芯片,并且已經(jīng)在開發(fā)3納米制程,該公司上周四表示將在2022年下半年開始量產(chǎn)采用3納米工藝的芯片。這意味著,即使格爾辛格成功地讓英特爾的制造工藝回到正軌,該公司仍將遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于臺(tái)積電。Bernstein的分析師拉斯貢(Stacy Rasgon)表示,英特爾相對(duì)于臺(tái)積電的劣勢(shì)至少在未來(lái)三年內(nèi)“可能是一成不變的”。

  因此,盡管本周的財(cái)報(bào)和相關(guān)更新內(nèi)容將由即將于2月15日卸任的現(xiàn)任首席執(zhí)行官斯旺(Bob Swan)發(fā)布,但讓英特爾員工、客戶和投資者相信該公司的未來(lái)值得等待的重任將落在格爾辛格身上。格爾辛格也有可能會(huì)試圖說(shuō)服這些利益相關(guān)方接受更為激進(jìn)的方案,比如與臺(tái)積電成立合資公司。一些分析師甚至建議英特爾全面“無(wú)晶圓廠”,這將涉及完全退出制造業(yè)。

  發(fā)生后一種情況的可能性不大,為英特爾的國(guó)內(nèi)設(shè)施找到一個(gè)美國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)能夠接受的買家將并非易事。但考慮到英特爾既要向制造合作伙伴支付費(fèi)用,又要為自己的芯片制造設(shè)施提供資金,即使是更有限的外包策略也有其成本。

  換言之,格爾辛格沒有捷徑可走。英特爾對(duì)他的任命在華爾街受到熱烈歡迎,自那以后至少有六家券商上調(diào)了對(duì)該股的評(píng)級(jí)。當(dāng)前人們普遍認(rèn)為,擁有技術(shù)專長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者更適合解決英特爾的問題。但具有諷刺意味的是,無(wú)論英特爾走哪條路線,要說(shuō)服該公司的眾多利益相關(guān)方接受它都更像是一項(xiàng)銷售工作。

  英特爾是如何一步步走到今天

  對(duì)英特爾來(lái)說(shuō),造成這樣的局面,與他們過去的一些事件有關(guān),尤其是過去十幾年錯(cuò)過的智能手機(jī)機(jī)會(huì)。

  問題一:手機(jī)

  智能手機(jī)是過去十幾年里半導(dǎo)體體公司的最大動(dòng)能,盡管經(jīng)過多年的努力,但英特爾依然無(wú)法打入供應(yīng)鏈。這對(duì)公司造成的損害比所錯(cuò)過的利潤(rùn)還要深。

  在過去的二十年中,制造更小,更高效的處理器的成本激增至數(shù)十億美元。這意味著投資于新節(jié)點(diǎn)芯片的公司必須產(chǎn)生相應(yīng)的更多收入才能覆蓋投資。過去十年來(lái),數(shù)十億部智能手機(jī)售出,是該行業(yè)增加收入的絕佳來(lái)源。但是,PC銷量多年來(lái)一直持平,因此英特爾并未從中獲得相應(yīng)收益。

  問題二:服務(wù)器成功

  不久之前,英特爾就是一個(gè)顛覆者。

  服務(wù)器市場(chǎng)最初由諸如Sun之類的集成公司所主導(dǎo),他們價(jià)格相稱,但PC銷量的爆炸式增長(zhǎng)意味著英特爾正在迅速提高性能,即使它降低了價(jià)格(尤其是相對(duì)于性能)。當(dāng)然,個(gè)人電腦無(wú)法匹敵集成服務(wù)器的可靠性,但是在本世紀(jì)初,谷歌意識(shí)到提供服務(wù)所需的規(guī)模和復(fù)雜性意味著不可能建立真正可靠的堆棧。解決方案是在假設(shè)故障的情況下進(jìn)行構(gòu)建,因此企業(yè)可以在(相對(duì))便宜的x86處理器上構(gòu)建其數(shù)據(jù)中心。

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  在隨后的二十年里,每個(gè)主要的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商都采用了Google的方法,而x86成為服務(wù)器的默認(rèn)指令集。這就使英特爾成為最大的受益者之一。原因很簡(jiǎn)單,那就是英特爾制造了最好的x86處理器,尤其是服務(wù)器應(yīng)用程序。這既是由于英特爾的專有設(shè)計(jì)以及其卓越的制造能力所致。英特爾競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD有時(shí)會(huì)威脅臺(tái)式機(jī)的霸主地位,但僅威脅筆記本電腦的低端市場(chǎng),而不是數(shù)據(jù)中心的威脅。

  通過這種方式,英特爾擺脫了微軟在后PC時(shí)代的命運(yùn):不僅被排除在移動(dòng)設(shè)備之外,還被排除在運(yùn)行Linux而不是Windows的服務(wù)器之外。當(dāng)然,該公司試圖在設(shè)備端(通過Office)和服務(wù)器端(通過Azure)盡可能地支持Windows。相反,推動(dòng)Office的發(fā)展可能會(huì)引致Windows的終結(jié),這是因?yàn)镺ffice已遷移到具有所有設(shè)備上的端點(diǎn)的云,而Azure已采用Linux。在這兩種情況下,Microsoft都必須接受其差異化已從擁有API轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌驗(yàn)橐?guī)模龐大的現(xiàn)有客戶提供服務(wù)。

  我上面提到的“英特爾機(jī)會(huì)”對(duì)英特爾也將產(chǎn)生類似的轉(zhuǎn)變:盡管該公司的差異長(zhǎng)期以來(lái)一直基于其芯片設(shè)計(jì)和制造的集成,但在移動(dòng)市場(chǎng),x86像Windows一樣,永遠(yuǎn)是計(jì)算市場(chǎng)的少數(shù)。不過,那也是機(jī)會(huì)。

  大多數(shù)芯片設(shè)計(jì)公司都是無(wú)晶圓廠的。他們創(chuàng)建設(shè)計(jì),然后將其交給晶圓廠。AMD,Nvidia,高通,聯(lián)發(fā)科,蘋果–他們都不擁有自己的工廠。這當(dāng)然是有道理的:制造半導(dǎo)體也許是世界上資本最密集的行業(yè),而AMD,高通等人一直樂于專注于更高利潤(rùn)的設(shè)計(jì)工作。

  但是,大部分設(shè)計(jì)工作對(duì)此感覺日趨商品化。畢竟,幾乎所有的移動(dòng)芯片都集中在ARM體系結(jié)構(gòu)上。只需支付許可費(fèi)用,蘋果等公司就可以創(chuàng)建自己的修改版本,并雇用晶圓廠制造最終的芯片。這些設(shè)計(jì)在某些方面是獨(dú)一無(wú)二的,但是移動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)絕不會(huì)像英特爾主導(dǎo)PC那樣由一個(gè)玩家主導(dǎo)。

  另一方面,制造能力變得越來(lái)越稀有,因此變得越來(lái)越有價(jià)值。實(shí)際上,今天只有四個(gè)主要的代工廠:三星,GlobalFoundries,臺(tái)積電(TSMC)和英特爾。只有四家公司有能力制造當(dāng)今每個(gè)移動(dòng)設(shè)備以及明天所有產(chǎn)品中的芯片。

  大量需求,有限的供應(yīng)商,巨大的進(jìn)入壁壘?,F(xiàn)在是成為制造公司的好時(shí)機(jī)??赡苁浅蔀橛⑻貭柕暮脮r(shí)機(jī)。畢竟,在這四家公司中,最先進(jìn)的公司是英特爾。唯一的問題是,英特爾將自己視為一家設(shè)計(jì)公司,風(fēng)風(fēng)雨雨。

  順便說(shuō)一句,我的建議并不意味著放棄英特爾的x86業(yè)務(wù)。我認(rèn)為:

  當(dāng)然,他們可以保留x86設(shè)計(jì)業(yè)務(wù),但這不是他們唯一的業(yè)務(wù),隨著時(shí)間的流逝,甚至不是他們的主要業(yè)務(wù)。

  實(shí)際上,x86業(yè)務(wù)被證明太有利可圖,因此無(wú)法采取如此激進(jìn)的步驟,而這正是導(dǎo)致公司中斷的“原因” :是的,英特爾避免了微軟的命運(yùn),但這也意味著該公司從未承受過財(cái)務(wù)上的巨大痛苦,從而倒逼公司進(jìn)行如此巨大的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。而且,公平地說(shuō),安迪·格羅夫(Andy Grove)也只是在1984年的內(nèi)存崩盤發(fā)生后,才使公司首先完全專注于處理器。

  問題三:制造業(yè)

  同時(shí),在過去的十年中,以模塊為中心的臺(tái)積電在移動(dòng)技術(shù)帶來(lái)的大量銷量以及與ASML之類的一流供應(yīng)商合作并因此與之分享利潤(rùn)的意愿的推動(dòng)下,在制造能力方面一舉超越了英特爾。

  這讓他們?cè)诙鄠€(gè)方面威脅著英特爾:

  英特爾已經(jīng)失去了蘋果的Mac業(yè)務(wù),部分原因是后者的M1芯片表現(xiàn)出色。不過,重要的是要注意,盡管性能的某種衡量標(biāo)準(zhǔn)是由于Apple的設(shè)計(jì)造成的,但臺(tái)積電(TSMC)的5nm工藝制造也是一個(gè)重要因素。

  同樣,AMD芯片現(xiàn)在在臺(tái)式機(jī)上比英特爾快,并且在數(shù)據(jù)中心上極具競(jìng)爭(zhēng)力。同樣,AMD改進(jìn)的一部分歸功于更好的設(shè)計(jì),但同樣重要的是,AMD在臺(tái)積電的7nm工藝上制造芯片。

  大型云提供商越來(lái)越多地投資于自己的芯片設(shè)計(jì)。例如,亞馬遜正在其基于ARM的Graviton 處理器上進(jìn)行二次迭代中,Twitter也將計(jì)劃在該處理器上運(yùn)行。Graviton的優(yōu)勢(shì)之一是它的設(shè)計(jì),但它的一部分是–您知道會(huì)發(fā)生什么!-它也是由臺(tái)積電(TSMC)制造的,也是采用7納米制程(與英特爾最終推出的10納米制程競(jìng)爭(zhēng))。

  簡(jiǎn)而言之,英特爾在數(shù)據(jù)中心不但受到x86服務(wù)器供應(yīng)商AMD的威脅,甚至像亞馬遜這樣的云公司都向后集成到處理器中,英特爾也正在失去PC的份額。我甚至沒有談到其他專門的數(shù)據(jù)中心操作的增加,例如用于機(jī)器學(xué)習(xí)的基于GPU的應(yīng)用,這些應(yīng)用是由Nvidia等公司設(shè)計(jì)并由三星制造的。

  上述情況造成如此危險(xiǎn)的原因是:該公司早已錯(cuò)過了移動(dòng)業(yè)務(wù),而服務(wù)器芯片提供了該公司在過去十年中投資于制造業(yè)所需的增長(zhǎng),但該公司承受不了這個(gè)領(lǐng)域的損失,他們需要比以往更多的投資。

  問題四:臺(tái)積電

  不幸的是,這還不是最壞的情況。英特爾任命新任首席執(zhí)行官臺(tái)積電( TSMC)的第二天宣布了其收益,更重要的是,它宣布了2021年的資本支出指標(biāo);據(jù)彭博社報(bào)道:

  臺(tái)積電宣布了高達(dá)280億美元的資本支出投入計(jì)劃后,引發(fā)了全球芯片股的上漲。這筆巨額款項(xiàng)旨在擴(kuò)大其技術(shù)領(lǐng)先地位并在亞利桑那州建廠以服務(wù)主要的美國(guó)客戶。

  這筆巨額資金會(huì)進(jìn)一步增加臺(tái)積電的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

  公司2021年的資本支出目標(biāo)為250億美元至280億美元,而去年為172億美元。其中大約80%的支出將用于先進(jìn)的處理器技術(shù),這表明臺(tái)積電預(yù)計(jì)尖端芯片制造業(yè)務(wù)將會(huì)激增。分析師預(yù)計(jì),在一系列內(nèi)部技術(shù)滑坡之后,全球最著名的芯片制造商英特爾公司將制造業(yè)務(wù)外包給臺(tái)積電。

  沒錯(cuò):英特爾至少到現(xiàn)在,已經(jīng)喪失了制程領(lǐng)導(dǎo)者的地位。該公司將保持其基于設(shè)計(jì)的利潤(rùn)率,并通過將尖端芯片生產(chǎn)外包給臺(tái)積電來(lái)避免AMD的威脅,但這只會(huì)增加臺(tái)積電的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),并且無(wú)法解決英特爾的其他漏洞。

  問題五:地緣政治

  這并不是唯一需要關(guān)注的英特爾漏洞。我去年寫過有關(guān)《芯片與地緣政治》的文章:正如他們所說(shuō),中國(guó)臺(tái)灣的國(guó)際地位是復(fù)雜的。因此,美中關(guān)系也是如此。這兩件事可以而且確實(shí)會(huì)重疊,從而帶來(lái)全新的,甚至更復(fù)雜的并發(fā)癥。

  您會(huì)注意到,中國(guó)臺(tái)灣就在中國(guó)沿海。三星的母國(guó)韓國(guó)也生產(chǎn)最高端的芯片,盡管大部分都是自己使用的,但也差不多。同時(shí),美國(guó)位于太平洋的另一側(cè)。俄勒岡,新墨西哥州和亞利桑那州有先進(jìn)的代工廠,但它們由英特爾運(yùn)營(yíng),英特爾僅針對(duì)自己的集成用例生產(chǎn)芯片。

  之所以如此重要,是因?yàn)樾酒赑C和服務(wù)器之外的許多用例中都很重要(這是英特爾的重點(diǎn)),也就是說(shuō)臺(tái)積電很重要。如今,無(wú)論是軍事用途還是其他用途,幾乎每件設(shè)備內(nèi)部都裝有處理器。其中一些不需要特別高性能,可以由幾年前在美國(guó)和世界各地建造的晶圓廠制造。但是,其他的則需要最先進(jìn)的工藝,這意味著它們必須由臺(tái)積電在中國(guó)臺(tái)灣制造。

  如果您是美國(guó)軍事規(guī)劃師,這將是一個(gè)大問題。您的工作不是弄清楚中美之間是否會(huì)發(fā)生沖突,而是要為可能的情況做準(zhǔn)備,您希望沖突永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。

  該文章的背景是臺(tái)積電宣布將(最終)在亞利桑那州開設(shè)一個(gè)5nm晶圓廠。是的,今天這是最先進(jìn)的技術(shù),但到2024年晶圓廠開業(yè)時(shí),情況就不會(huì)如此。盡管如此,幾乎可以肯定的是,它將是美國(guó)專注于合同制造的最先進(jìn)的晶圓廠。希望英特爾在開業(yè)之初就能超越該晶圓廠的能力。

  但是請(qǐng)注意,對(duì)美國(guó)而言,重要的是與英特爾不同:后者在乎x86的同時(shí),美國(guó)需要在美國(guó)本土擁有先進(jìn)的通用晶圓廠。換句話說(shuō),英特爾將始終優(yōu)先考慮設(shè)計(jì),而美國(guó)則需要優(yōu)先考慮制造。

  順便說(shuō)一下,這就是為什么我今天比2013年更加堅(jiān)信英特爾將為他人制造產(chǎn)品的原因。公司可能會(huì)被迫這樣做,以獲得所需的數(shù)量以償還其投資,但是公司將始終把自己的設(shè)計(jì)放在第一線。

  解決方案一:分手

  這就是為什么英特爾需要一分為二的原因。是的,數(shù)十年來(lái),整合設(shè)計(jì)和制造一直是英特爾的宗旨,但這種整合已成為雙方業(yè)務(wù)的直接障礙。英特爾的設(shè)計(jì)受到公司在制造方面的努力的阻礙,而其制造存在激勵(lì)問題。

  了解芯片的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)的利潤(rùn)要高得多。例如,英偉達(dá)的毛利率在60%到65%之間,而制造英偉達(dá)芯片的臺(tái)積電的毛利率接近50%。如上所述,由于集成,英特爾傳統(tǒng)上的利潤(rùn)率接近Nvidia,這就是為什么英特爾自己的芯片將始終是其制造部門的優(yōu)先考慮的原因。這將意味著為潛在客戶提供更差的服務(wù),并且不太愿意改變其制造方式來(lái)容納客戶并吸收同類最佳的供應(yīng)商(進(jìn)一步降低利潤(rùn))。還有一個(gè)信任問題:與英特爾競(jìng)爭(zhēng)的公司是否愿意與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手分享他們的設(shè)計(jì),特別是如果該競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手被激勵(lì)優(yōu)先考慮自己的業(yè)務(wù)時(shí)?

  解決此激勵(lì)問題的唯一方法是剝離英特爾的制造業(yè)務(wù)。是的,要花一些時(shí)間來(lái)構(gòu)建與第三方合作所需的客戶服務(wù)組件,更不用說(shuō)龐大的IP構(gòu)建模塊庫(kù),這使得與TSMC之類的公司(相對(duì))合作變得容易。但是,獨(dú)立的制造企業(yè)將擁有實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的最強(qiáng)大動(dòng)力:生存需求。

  解決方案二:補(bǔ)貼

  這也為美國(guó)開始向該領(lǐng)域注資打開了大門。目前,美國(guó)補(bǔ)貼英特爾沒有任何意義。該公司實(shí)際上并沒有滿足美國(guó)的需求,而且該公司顯然存在文化和管理問題,這些問題不會(huì)一勞永逸地解決。

  這就是為什么聯(lián)邦補(bǔ)貼計(jì)劃應(yīng)作為購(gòu)買擔(dān)保的原因:美國(guó)將以B價(jià)格購(gòu)買一定數(shù)量的美國(guó)生產(chǎn)的5nm處理器;美國(guó)生產(chǎn)的3納米處理器C的價(jià)格為D的價(jià)格;美國(guó)生產(chǎn)的F數(shù)量的E數(shù)量為2納米;等等。這不僅會(huì)給新的英特爾制造分公司帶來(lái)一些努力,而且還會(huì)激勵(lì)其他公司進(jìn)行投資。也許Global Foundries將重新參與其中,或臺(tái)積電將在美國(guó)建立更多的晶圓廠。在一個(gè)幾乎自由的資本世界中,也許最終會(huì)有一家初創(chuàng)公司愿意飛躍。

  可以肯定的是,該處方簡(jiǎn)化了問題。除了硅之外,芯片制造還有很多。例如,很早以前為了降低勞動(dòng)力成本就搬到海外的封裝現(xiàn)在已經(jīng)完全自動(dòng)化。退后的動(dòng)機(jī)可能更直接。然而,至關(guān)重要的是要恢復(fù)美國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)力,要少得多的領(lǐng)導(dǎo)力,將需要很多年。聯(lián)邦政府可以發(fā)揮作用,但英特爾也可以發(fā)揮作用,不是抓住機(jī)遇,而是接受IDM已經(jīng)完成歷史使命的現(xiàn)實(shí)。



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