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英特爾的轉機和晶片製造的未來

編輯/ 張霖鬱

設計/ 師瑜超

一向採取封閉商業模式的英特爾正在被執行長帕特·基辛格(Pat Gelsinger)慢慢開啟,並在這個過程中撼動晶片行業。

“Windows軟體、英特爾晶片”,曾經萬能的“微軟英特爾組合”如今都走向了開放的商業模式。

2014年,薩特亞·納德拉(Satya Nadella)接管微軟,他上任的第一件事,就是把Windows系統開放了。

過去幾乎只能在Windows上執行的程式,也可以在其他作業系統(OS)上執行,甚至連微軟稱之為“癌症”的競爭對手Linux也可以執行微軟的程式。

這既擴大了微軟的軟體市場,又讓Windows不得不與對手在更平等的條件下競爭,從而不斷進行改進。

這種做法,它撼動了微軟的文化,幫助它摘掉了壟斷的帽子,併為接下來驚人的復興鋪平了道路,使其市場價值飆升到2萬億美元以上。

而這對組合的另一半英特爾,一家美國半導體巨頭,長期以來一直小心翼翼地保護著其核心晶片製造業務。

多年來該公司經歷了產品延遲交付、技術押注錯誤和管理層不斷更迭,它已經準備好要呼吸一些新鮮空氣了。

英特爾的轉機和晶片製造的未來

基辛格說:“我們的工藝、製造、透過代工服務(為其他晶片製造商生產處理器)獲得的智慧財產權:現在都將提供給全世界。”

如果成功的話,基辛格的戰略可以重塑晶片行業——一個處於快速數字化的全球經濟核心、6000億美元的產業——並且使之變得更好。

從短期看,如果失敗了,這可能會加劇晶片的短缺,使汽車、資料中心等製造商的日子更難過。

從長遠來看,它可能會讓已經處在舒適圈的晶片製造市場更集中,目前越來越多競爭對手湧現意在取代英特爾。

雖然微軟和英特爾分處科技領域的不同位置,但它們曾經是結構上的雙胞胎。設計上它們能夠完美配合,就像Windows和Office一樣總是成對出現。

隨著科技行業的規模越來越大,越來越多樣化,越來越網路化,晶片行業曾經占主導地位的“整合裝置製造商”(IDM)模式已然失寵。正如之前隨著科技生態系統的出現,垂直整合成為微軟的阻力。

就像以前的微軟一樣,英特爾的傲慢和偏狹使其他晶片製造商不願意與它合作(如合併晶片設計)。

相反,他們開始耕耘自己的領域,越來越專注於自己設計晶片,如AMD、Arm、英偉達和高通,或自己製造晶片,比如臺積電。

由於雲計算的蓬勃發展,英特爾比微軟堅持的時間更長一些。這導致昂貴的高階處理器的需求上漲,這些處理器主要應用於為資料中心的伺服器,該公司X86架構處於主導地位。

2020年,這些產品為英特爾780億美元的總收入貢獻了三分之一,為210億美元的淨利潤貢獻了大部分。

但現在,英特爾正被Arm這樣的開放商業模式所淹沒,Arm的主要市場是智慧手機,這是英特爾錯過的市場。2020年,Arm被英偉達以400億美元收購(尚需多國政府稽核批准),開始向資料中心滲透。

同時,臺積電利用英特爾在技術和管理上的失誤,在尖端技術和產量上都領先了。臺積電和英偉達現在的市值都是英特爾的兩倍以上,儘管收入和利潤均有所下降。

英特爾的轉機和晶片製造的未來

代工難敵臺積電?

英特爾正試圖打入外包生產業務,並直接取代臺積電。

科技巨頭們,比如蘋果、亞馬遜、Facebook、特斯拉和百度,都希望在軟體和硬體的整合上有更多的控制權,它們都在努力開發自己的晶片,不願再依賴那些成熟的晶片製造商。

2020年11月,蘋果宣佈不再使用英特爾x86架構,而是生產自己的M1處理器。

2021年7月,百度釋出“崑崙2”晶片,用於自動駕駛等領域,可以幫助裝置處理大量資料並提高計算能力,已進入量產階段。

2021年8月,特斯拉宣佈正在打造一款“Dojo”晶片,用於資料中心的人工智慧網路。

分析師稱,在目前這個階段,科技巨頭們並不希望自己負擔全部的晶片開發工作。它們想要的是自己設計,然後找臺積電甚至是英特爾代工。

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基辛格2021年2月份成為英特爾的執行長。他的“IDM 2。0”戰略並沒有像一些分析師和激進投資者所希望的那樣,將英特爾拆分為一個代工廠和一個晶片設計商,而是更加強調了整合。

基辛格認為這是英特爾的競爭優勢。新街研究公司(New Street Research)的皮雷·法拉古(Pierre Ferragu)認為,一個獨立的代工部門將很難與臺積電競爭,他估計英特爾的製造成本比臺積電高70%。

相反,英特爾之前選擇更多地利用外部代工廠,包括臺積電,以節省成本,同時也受益於臺積電的領先製造工藝。

7月份,基辛格說他的公司打算在生產高階晶片的能力方面趕上臺積電和三星。他的計劃是每年至少推出一款新的高階處理器,每款處理器的電晶體更小,電路更快。

到2025年,該公司的目標是再次領先於其他公司,它的設計將不再以奈米為單位,而是以埃米為單位,一個比奈米更小的公制計量單位,相當於一百億分之一米。

同時,該公司將重新啟動自己的代工業務。

英特爾代工服務(IFS)創立於2012年,但與早期的頹勢不同,IFS會有自己的損益表,而且很快就會有至少兩個全新的晶圓廠,計劃在亞利桑那州建造,總成本為200億美元。

大多數分析師都認為代工業務無法真正與臺積電競爭。這不僅是一個成本、規模和技術滯後的問題。

哈佛商學院的威利·史(Willy Shih)指出,英特爾還必須說服客戶,讓他們相信它能夠克服既做IDM又做代工的內在利益衝突。在未來半導體短缺的情況下,該公司可能需要決定是將產能分配給自己的處理器,還是履行它與代工客戶簽訂的合同。

然而,英特爾希望它能為自己的代工廠開闢一個大的、利潤高的領域。據報道,英特爾有意透過收購格羅方德(GlobalFoundries)來增強自己的實力。

格羅方德於2009年從AMD分拆出來,目前由一家阿聯酋主權財富基金擁有,市值約為250億美元。

儘管雙方的談判已經停滯,但格羅方德在8月申請上市,他們的談判可能會重新開始。不過,無論是否有格羅方德,英特爾都承諾會有新的開放精神。

它將不再強迫客戶在晶片設計中使用英特爾的專有工具。更重要的是,它將允許客戶使用它的晶片設計和它開發的晶片封裝技術,這些晶片最終會出現在電子裝置中。

大型雲計算供應商,如亞馬遜網路服務(AWS),將能夠採用英特爾伺服器處理器的設計,為其資料中心進行最佳化,並在單個晶片上與其他處理器設計相結合。

諮詢公司林利集團(Linley Group)的林利·格韋納普(Linley Gwennap)說,人們似乎對“混搭”越來越感興趣。

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只有開放者才能生存

當今的科技巨頭們都該關注英特爾的命運。就像之前的微軟一樣,英特爾陷入困境主要是因為它對自己的過度保護。

避免此類問題的最好辦法就是先發制人地開放。蘋果公司可以不用對應用程式商店管理那麼嚴格;Facebook可以與競爭對手有更多的互操作性;谷歌可以給手機制造商更多的許可權來修補其安卓系統。

基辛格現在開始了全球路演,解釋和宣傳他的新戰略,包括在9月7日的慕尼黑車展上。

他說,投資者比較關心兩個問題:英特爾能否成功地執行這一戰略?什麼時候會在收益中顯示出來?

答案將在一定程度上取決於英特爾是否能改變自己的企業文化,也就是要重啟基辛格所說的“格羅夫文化”。

他指的是該公司頗具傳奇色彩的聯合創始人安迪·格羅夫(Andy Grove),他有一句名言,“只有偏執狂才能生存”。

這也需要英特爾徹底擺脫封閉性。

英特爾的首席技術專家安·凱萊赫(Ann Kelleher)解釋說:“我的團隊需要換一種生存技能,它必須學會如何與外部客戶合作,並藉助其他工具。”

然而,成功取決於完美的執行。

尖端的晶片製造涉及大約700個處理步驟和許多奈米層的列印和蝕刻。為了增加複雜性,英特爾最終將全面採用“極紫外光刻技術”(臺積電和其他公司已經在使用這種技術並取得了巨大的效果)。

該公司在6月底宣佈,它將把下一代伺服器處理器的生產推遲幾個月,暗示了這項任務的難度。

不過,美國擔心如今大多數晶片在亞洲製造,預計國會很快將批准一項520億美元的補貼計劃。

基辛格承認,在亞洲建造新的工廠會便宜30%-40%,“但政府補貼使我能夠在美國國內投資更多、更快。” 對於安全較敏感的美國國防部最近決定使用英特爾的美國代工廠。

“吸引政府資金可能是代工廠存在的主要理由。”伯恩斯坦的斯塔西·拉斯岡(Stacy Rasgon)說,“但依靠國家支援有可能削弱基辛格的競爭優勢。作為一個硬體企業,英特爾可能會發現比微軟更難扭轉局面,因為微軟主要受益於軟體行業的快速變化。”

因此,如果該公司繼續失去優勢,其結果幾乎肯定是進一步整合。今天為數不多的幾家大型晶片製造商最終可能會被削減到雙頭壟斷。

即使有更多的企業存活下來,大多數工廠也可能都在亞洲。基辛格估計,全球大約80%的半導體產能已經在那裡了,美國佔15%,剩下的在歐洲。

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投資汽車晶片

英特爾的轉機和晶片製造的未來

英特爾已經將汽車製造商視為一個關鍵的戰略重點。

英特爾在3月表示,它計劃開放其晶片工廠供外部人士使用。

4月份路透社報道,該公司希望在6到9個月內開始為汽車製造商生產晶片,幫助緩解已經全球汽車生產的晶片短缺問題。

基辛格認為,到2030年,晶片將佔汽車成本的20%,比2019年的4%增加了5倍。

據高德納(Gartner)稱,汽車用矽的總市場將達到整個半導體市場的11%,總額為1150億美元。

為了提高歐洲的產能,英特爾將愛爾蘭基爾代爾郡工廠的一部分產能專門用於汽車晶片,可能投資高達950億美元。此前,該工廠一直用於製造主要的計算機處理器。

基辛格在慕尼黑車展上說,未來十年英特爾可能在歐洲投資多達800億歐元,以提高該地區的晶片產能。

英特爾的“代工服務加速器”能夠幫助汽車製造商學習英特爾的“英特爾16”晶片製造技術來製造晶片,隨後還有“英特爾3”和“英特爾18A”技術。

這些製造工藝將比目前在汽車行業使用的大多數工藝先進得多。英特爾表示,近100家汽車製造商和主要供應商,包括寶馬、大眾、戴姆勒和博世都對其表示支援。但拒絕透露有哪些是該公司的意向客戶。

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