7nm延期 6nm GPU外包 Intel晶圓廠將何去何從

據(jù)華爾街日報報道，雖然英特爾的制造實力大打折扣。但是，這家芯片制造商不太可能擺脫業(yè)務(wù)的“制造”部分。

但如今，這種猜測在華爾街普遍存在，此前公司的第二季度報告顯示，公司的營收數(shù)據(jù)相當可觀，但這被英特爾為其下一代芯片開發(fā)的7納米制造工藝的延遲披露所掩蓋。

據(jù)介紹，他們最早采用該工藝制造的第一批芯片的交貨時間將推遲到2022年下半年，比該公司最初的計劃晚了一年。消息傳出后，英特爾股價周五下跌了16％，至少有六家券商將該股評級下調(diào)。這不是英特爾的第一個碰上這樣的絆腳石。

實際上，該公司現(xiàn)在用于生產(chǎn)最先進芯片的10納米工藝此前就遭受了如此多的延遲，以至于與競爭對手—;—;芯片制造商臺積電能夠領(lǐng)先于前者?，F(xiàn)在，臺積電已經(jīng)量產(chǎn)7納米芯片了一年，今年秋天還將有一些使用其5納米工藝生產(chǎn)的芯片隨著一些5G智能手機和其他設(shè)備投放市場。

該公司還在本月初的財報電話會議中表示，預(yù)計2022年秋季將實現(xiàn)3納米芯片的量產(chǎn)，屆時英特爾可能至少落后兩代。對于曾經(jīng)無可爭議的芯片制造技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者來說，這是一個謙卑的立場。而且關(guān)于它有很多想法，認為英特爾可能會退出生產(chǎn)制造業(yè)務(wù)。尤其是因為該公司制定了應(yīng)急計劃，如果自己的生產(chǎn)技術(shù)不完善，它將外包一些最先進的芯片設(shè)計的生產(chǎn)。

許多芯片公司已經(jīng)采用了所謂的無晶圓廠模型，他們專門從事設(shè)計并將生產(chǎn)外包。鑒于缺乏建造，裝備和運營工廠所需的資本支出，這種模式可以帶來更高的營業(yè)利潤和現(xiàn)金流量。

Jefferies的Mark Lipacis在給客戶的一份報告中說，無晶圓廠的英特爾將變成現(xiàn)金流和資本返還機器。Susquehanna的Christopher Rolland提議英特爾將自己的晶圓廠出售給臺積電，因為“幾乎沒有機會抓住/超越”臺灣巨人。

但兩者都是不可能的結(jié)果。英特爾在全球擁有9個制造工廠，廠房和設(shè)備占其上一次報告的580億美元凈資產(chǎn)的大部分。這還不包括其超過50年制造半導(dǎo)體所積累的全部知識產(chǎn)權(quán)。

英特爾制造業(yè)務(wù)的規(guī)模使臺積電和三星成為唯一可能的買家。鑒于近來整個行業(yè)高度政治化的氣候，美國監(jiān)管機構(gòu)不太可能允許外國實體，即使是來自友好國家的實體，也可以控制最先進的國內(nèi)芯片制造設(shè)備。而且，英特爾在其核心PC和數(shù)據(jù)中心市場上的主導(dǎo)地位仍在繼續(xù)，這表明制造過程并不是全部。

據(jù)Mercury Research稱，AMD已經(jīng)出貨了由臺積電制造的7納米數(shù)據(jù)中心芯片一年了，但英特爾在今年第一季度仍控制著該市場約95％的份額。

Morgan Stanley的約瑟夫Joseph Moore指出，英特爾的14納米芯片性能與AMD正在銷售的7納米芯片相比仍然具有競爭力。KeyBanc Capital的Wes Twigg則表示，即使英特爾最終外包一些新產(chǎn)品以按時生產(chǎn)競爭性產(chǎn)品，英特爾仍然可以通過生產(chǎn)自己的芯片來實現(xiàn)許多優(yōu)勢。他補充說，英特爾“仍然出售他們能制造的一切。”

英特爾首席工程師在產(chǎn)品延遲后離開

華爾街日報報道同時指出，在英特爾宣布7nm延遲之后，他們進一步披露，公司正在重組其技術(shù)團隊，而其首席工程官也將在幾天后離開該公司。

據(jù)報道，其首席工程官Venkata “Murthy” Renduchintala在公司與臺積電和三星這樣的對手在先進工藝的競爭中扮演了一個非常重要的角色，但因為在7nm上的延遲，Intel方面表示，其將于八月三號后離開公司。

英特爾在開發(fā)某些最新處理器時遇到了麻煩。兩年前，它在將10納米技術(shù)推向市場時遇到了延誤。

英特爾股價周四暴跌，此前該公司表示，其向7納米芯片的升級計劃比原定計劃推遲了一年。使用較小晶體管的芯片可以更高效地運行，并占用更少的物理空間。

自上周披露以來，英特爾股價已下跌約18％。長期以來，英特爾一直是按價值計算的美國最大半導(dǎo)體公司，英特爾現(xiàn)在已將該頭銜授予競爭對手Nvidia Corp.。

在公司的掙扎之際， AMD贏得了市場份額。較小的競爭對手通過一系列在性能指標上與英特爾相當或最好的新芯片贏得了投資者的熱情。自英特爾披露其最新產(chǎn)品開發(fā)挫折以來，定于周二公布季度收益的AMD股價已經(jīng)上漲約16％。

英特爾周一還表示，它將把其技術(shù)部門分成幾個團隊，直接向首席執(zhí)行官Bob Swan匯報。該公司表示，負責英特爾公司制造業(yè)務(wù)的長期高管Ann Kelleher將接替技術(shù)開發(fā)部門的工作，該技術(shù)開發(fā)部門將接替將于今年年底退休的Mike Mayberry。她將負責監(jiān)督甚至更小的芯片設(shè)計的開發(fā)。

英特爾還表示，其制造和運營將由Keyvan Esfarjani領(lǐng)導(dǎo)，Keyvan Esfarjani此前曾負責該公司的部分內(nèi)存制造。它還任命了設(shè)計工程部門的臨時負責人，同時保持了其芯片架構(gòu)和軟件戰(zhàn)略以及供應(yīng)鏈運營的領(lǐng)導(dǎo)地位。

總體看來，TSCG被分為五個小組：

技術(shù)開發(fā)：專注于開發(fā)下一代工藝節(jié)點，由Ann Kelleher博士領(lǐng)導(dǎo)。

制造與運營：專注于提升當前的工藝節(jié)點并擴大新的晶圓廠產(chǎn)能。由Keyvan Esfarjani領(lǐng)導(dǎo)。

設(shè)計工程：最近成立的小組，負責英特爾的技術(shù)制造和平臺工程。在Intel尋找永久領(lǐng)導(dǎo)人的同時，由Josh Walden臨時領(lǐng)導(dǎo)。

架構(gòu)，軟件和圖形：開發(fā)英特爾的架構(gòu)和相關(guān)的軟件堆棧。由Raja Koduri領(lǐng)導(dǎo)（續(xù)）。

供應(yīng)鏈：處理英特爾的供應(yīng)鏈以及與重要供應(yīng)商的關(guān)系。由Randhir Thakur博士領(lǐng)導(dǎo)（續(xù)）。

過去幾年，在Renduchintala先生的領(lǐng)導(dǎo)下，英特爾曾希望解決自10nm工藝以來，困擾其的芯片設(shè)計和制造問題。Renduchintala先生去年在向投資者的演講中曾表示說，該公司從設(shè)計14納米和10納米芯片中吸取了教訓(xùn)，并且正在優(yōu)先安排7納米后續(xù)產(chǎn)品的時間表。

他們也表達過一個觀點，那就是如果公司完成了14nm到10nm的過渡，那么公司再演進到7nm就會相對簡單，但現(xiàn)在看來一切都成了泡影。英特爾表示，這些變化旨在體現(xiàn)公司加快產(chǎn)品領(lǐng)先地位，并提高工藝技術(shù)執(zhí)行的重點和責任心。

此前，另一位英特爾高級工程師Jim Keller于6月離職，他以未指明的個人原因離職。Keller先生是一位著名的芯片設(shè)計師，他是芯片結(jié)構(gòu)的設(shè)計師，在芯片的性能方面起著重要作用。在英特爾工作兩年之前，他曾在蘋果公司、特斯拉公司和AMD工作過。

在英特爾最新的產(chǎn)品開發(fā)陷入麻煩之際，這家總部位于加利福尼亞州圣克拉拉的公司受益于在冠狀病毒大流行期間轉(zhuǎn)向廣泛的遠程工作，帶動了對其芯片的需求，這些芯片為人們?nèi)找嬉蕾嚨挠嬎銠C和在線服務(wù)提供了動力。

該公司周四公布了第二季度收益超出了華爾街的預(yù)期，盡管其股價因技術(shù)延遲而下跌。在這些問題中，該公司表示正在考慮將其一些核心產(chǎn)品的制造外包，以進一步轉(zhuǎn)變其長期以來以自己工廠為中心的美國科技偶像。

英特爾能重新成為制程領(lǐng)先者嗎？

在歷經(jīng)7nm挫折之后，英特爾是否還能拿回曾經(jīng)屬于他們的半導(dǎo)體制造的皇冠嗎？讓我們嘗試分析一下。我要稱贊英特爾CEO鮑勃·斯旺（Bob Swan）的一件事是—;—;人們對英特爾喪失制程領(lǐng)導(dǎo)者的事實有了新的看法。但其實直到2017年9月的技術(shù)和制造日，英特爾仍聲稱自己在與TSMC的競爭中領(lǐng)先3年：

實際上，到那時，英特爾的領(lǐng)先優(yōu)勢已經(jīng)幾近于無。當時臺積電（TSMC）的10納米工藝已經(jīng)投入量產(chǎn)幾個月，制造出iPhone X中使用的蘋果A11 Bionic SOC。英特爾在晶體管密度方面做了大量工作，稱其比制程節(jié)點所體現(xiàn)的更好。

應(yīng)該注意的是，英特爾的晶體管密度基于英特爾提出的綜合指標。實際密度因芯片設(shè)計而異。但是據(jù)英特爾自己的估計，臺積電的10納米工藝比英特爾的14納米工藝實現(xiàn)了更高的晶體管密度：

我指出這一點是因為，如果沒有有意義的批量生產(chǎn)，那么制程優(yōu)勢的主張就不能僅僅是基于漂亮的數(shù)字。重要的是可以有有利可圖的產(chǎn)品投入生產(chǎn)，而不是僅在有限或?qū)嶒灥幕A(chǔ)上才能生產(chǎn)的產(chǎn)品。

這是我稍后將在本文中再次提到的重要一方面。英特爾要等到2019年才能在其10 nm節(jié)點上實現(xiàn)量產(chǎn)。正如我在2018年初指出的那樣，到2017年底，臺積電已經(jīng)超過了英特爾領(lǐng)先的生產(chǎn)節(jié)點14 nm 的晶體管密度?？爝M到2020年，在英特爾的統(tǒng)治下，市場已經(jīng)發(fā)生了很大變化。

此時，英特爾也已經(jīng)量產(chǎn)10納米產(chǎn)品，但它仍然僅適用于相對較小的移動計算芯片。與此同時，臺積電自2018年年中開始為蘋果iPhone XS生產(chǎn)A12 Bionic SoC，進入7納米工藝時代。臺積電的7納米制程與英特爾的10納米制程具有相同的晶體管密度，每平方毫米約1億個晶體管，但這并不意味著英特爾已實現(xiàn)與臺積電的制程同步。

我這樣說有兩個原因。首先是臺積電的7納米工藝可以擴展到更大的芯片，包括英偉達（NVDA）的大型Ampere A100，該芯片包含540億個晶體管，表面積為826平方毫米。其次是臺積電再次采用其5納米工藝提高了標準，該工藝已在9月份發(fā)布的下一版iPhone中投入量產(chǎn)。

英特爾已經(jīng)承認自己已經(jīng)落伍了，該公司首席財務(wù)官喬治·戴維斯（George Davis）在3月的摩根士丹利（Morgan Stanley）舉辦的一次會議上對10納米制程的現(xiàn)狀相當坦率：“正如我們在5月19日的分析師日上所說的那樣：瞧，這不只是英特爾有史以來最好的節(jié)點。它的生產(chǎn)率還將低于14nm，也將低于22nm，但我們依然對看到的改進感到很興奮，我們預(yù)計將于2021年底到來7nm會獲得更好的性能。”

關(guān)于重新獲得制程領(lǐng)先，他說：“因此，除了CPU之外，我們還為我們的客戶帶來了很多功能，我們感覺我們已經(jīng)開始看到我們一直在談?wù)摰囊氐?nm上的工藝方面的加速。并將在5納米世代重新獲得領(lǐng)導(dǎo)地位?！?/p>

那么英特爾可以趕上臺積電嘛？在英特爾于2019年5月舉辦投資者會議上，該公司首席工程官Murthy Renduchintala列出了英特爾制造流程的路線圖：

該圖表表明，英特爾的7納米工藝的晶體管密度較之10納米工藝的晶體管密度增加一倍，與臺積電的5納米工藝持平或略微領(lǐng)先。

從表面上看，戴維斯似乎證實了人們普遍對7 nm的期望，但請注意這些期望的條件如何。他們只是在談?wù)摶氐酵_競技（可能是臺積電的5納米節(jié)點），而7納米的開始時間似乎已經(jīng)延后2021年底。

過去的產(chǎn)能爬坡（甚至14 nm）已經(jīng)非常緩慢地開始了，最初的可用性非常有限。即使英特爾在2021年的最后期限之前完成，產(chǎn)品可用性也可能僅限于數(shù)量有限的小型移動設(shè)備。

但到2021年底，TSMC將在其5 nm節(jié)點上具有至少18個月的批量生產(chǎn)經(jīng)驗。英特爾要達到與TSMC 5納米節(jié)點相當?shù)男阅芎途w管密度，才能實現(xiàn)可比的生產(chǎn)量，因此英特爾無法實現(xiàn)真正的追趕。

業(yè)界專家Scotten Jones在SemiWiki上發(fā)表的題為《TSMC是否可以保持其工藝技術(shù)領(lǐng)先地位》的最新文章討論了英特爾是否可以從TSMC手中奪回工藝領(lǐng)導(dǎo)地位。

在本文中，瓊斯介紹了他對Intel，TSMC和Samsung各個節(jié)點的晶體管密度的分析（使用Intel方法計算）。他證實，英特爾的10納米制程可提供與競爭的7納米制程相同的晶體管密度，但不等于三星和臺積電的5納米制程。他預(yù)計英特爾的7納米工藝將比臺積電當前的5納米工藝稍好，但不會比臺積電的3納米工藝好：

在該表中，晶體管密度以每平方毫米數(shù)百萬個晶體管表示。瓊斯沒有提供有關(guān)英特爾5納米制程的任何計算，因為對這種制程及其何時發(fā)布的了解還不夠。

臺積電表示，它預(yù)計將于2022年下半年開始在其3 nm節(jié)點上開始批量生產(chǎn)。關(guān)于英特爾的7 nm計劃，Jones指出： “現(xiàn)在情況變得越來越模糊，英特爾的7納米制程將于2021年開始以2.0倍的縮減率開始增長。三星和臺積電都將在2021年開始3nm風險試產(chǎn)。

假設(shè)英特爾能追上他們，它們可能會短暫地具有生產(chǎn)密度優(yōu)勢，但是英特爾的14nm和10nm工藝都已經(jīng)晚了幾年。隨著COVID-19普遍影響整個半導(dǎo)體行業(yè)，尤其是美國，所以Intel在2021年的時間線完成這件事的可能性不高?！?/p>

瓊斯在文章中總結(jié)道：“臺積電今年以其5納米工藝在工藝密度方面領(lǐng)先。未來則取決于Intel 7納米制程與臺積電3納米制程的確切時間，英特爾可能會暫時重新獲得制程密度的領(lǐng)先優(yōu)勢，但臺積電將通過其3納米制程快速通過它們，屆時他們每平方毫米超過3億個晶體管！”我很希望看到英特爾以摩爾定律的步伐重回正軌。

英特爾與代工廠商之間重新展開競爭對消費者和整個行業(yè)來說都將是一個巨大的進步。

英特爾在其14納米制程上似乎無休止的迭代已成為PC技術(shù)評論家中的一個惡作劇。但我認為，就晶體管密度和進度而言，有關(guān)英特爾7納米制程的假設(shè)非常站不住腳。我不相信英特爾將能夠?qū)崿F(xiàn)其7納米的目標，盡管它可能會試圖聲稱自己已經(jīng)通過在2021年后期生產(chǎn)有限數(shù)量的7納米芯片來宣稱可以達到“同等水平”。。但這樣的主張幾乎毫無意義。在給定節(jié)點上以實驗方式生產(chǎn)有限數(shù)量的芯片是一回事，而在該節(jié)點上以盈利方式生產(chǎn)大量芯片則是另一回事。

英特爾的發(fā)展道路上將遇到許多障礙，其中最重要的一點是相對缺乏EUV光刻的生產(chǎn)經(jīng)驗，英特爾必須將其用于7納米工藝。相比之下，臺積電將擁有超過2年的EUV生產(chǎn)經(jīng)驗，以及超過18個月的5納米廣泛使用EUV的生產(chǎn)經(jīng)驗。

最重要的是，這確立了臺積電領(lǐng)先于英特爾的領(lǐng)先地位。假設(shè)英特爾按計劃在2021年底啟動7 nm。我的評估是，即使是短暫的，Intel甚至以其7納米節(jié)點趕上臺積電的機會也很小。而且，正如瓊斯指出的那樣，即使發(fā)生這種情況也不會持續(xù)很長時間，因為臺積電將迅速發(fā)展到3納米。

正如戴維斯（Davis）提到的那樣，要重新獲得5納米節(jié)點的工藝領(lǐng)導(dǎo)地位，這當然不是不可能的，但我也不認為大家應(yīng)該押注于此。即使英特爾設(shè)法重回摩爾定律的步伐，它仍將追趕臺積電的3納米制程。

我認為英特爾更有可能實現(xiàn)其5納米制程（與臺積電的3納米制程相比）的工藝追趕。對于業(yè)界來說，這并不是一件壞事，但我認為這是英特爾可以期望的最好的結(jié)果。

我本著盡職調(diào)查的精神和安迪·格羅夫（Andy Grove）著名的格言：“只有偏執(zhí)狂才能生存”著手進行這篇評論。我認為這是與競爭態(tài)勢保持同步的重要角色之一。我當然希望英特爾更具競爭力，但是我不擔心英特爾在工藝技術(shù)方面會超越臺積電。