英特爾或將修改3nm制程生產(chǎn)計劃 重回巔峰路途漫漫

消息稱(chēng)英特爾CEO Pat Gelsinger可能會(huì )在8月份前往臺積電，與臺積電的高層會(huì )晤，主要是對明年的3nm產(chǎn)能計劃進(jìn)行“緊急修正”。

英特爾原計劃2022年底量產(chǎn)第14代Meteor Lake，并于2023年上半年推出，如今有消息稱(chēng)將延后到2023年底。作為英特爾GPU繪圖芯片代工企業(yè)，臺積電的3nm制程的計劃將受到影響。

據報道，英特爾內部已開(kāi)始緊急修正未來(lái)一年的平臺藍圖以及自家制程產(chǎn)能計劃。

一直有消息稱(chēng)，英特爾將使用臺積電的N3工藝生產(chǎn)GPU，比如獨立顯卡使用的GPU以及Meteor Lake的GPU模塊。并且有傳聞臺積電和英特爾達成協(xié)議將臺積電新Gigafab12的P8和P9設施轉為3nm工藝制造，專(zhuān)門(mén)為英特爾服務(wù)。

Meteor Lake采用模塊化設計，可以搭配不同制程節點(diǎn)的模塊進(jìn)行堆疊，將使用英特爾自己新的Intel 4計算單元（tile）、EMIB技術(shù)互聯(lián)和Foveros封裝技術(shù)。

但如果英特爾自家Intel 4運算芯片因市場(chǎng)狀況和制程技術(shù)問(wèn)題而無(wú)法如期生產(chǎn)，那么英特爾希望臺積電也能延后生產(chǎn)，但因此造成的損失將由英特爾完全承擔。

此外，也有傳言稱(chēng)英特爾仍在考慮轉向臺積電的5nm或3nm工藝平臺制造Meteor Lake計算單元的可行性。

英特爾來(lái)勢洶洶

在2020年的疫情之下全球對于半導體芯片的需求激增，并且由于疫情原因，眾多的半導體產(chǎn)能即使在復工后也仍然處于供不應求的狀態(tài)，而且在半導體制造工業(yè)逐漸高精尖的情況下，短時(shí)間內的產(chǎn)能增長(cháng)是較為困難的問(wèn)題。

同時(shí)現階段，全球半導體市場(chǎng)已經(jīng)出現了進(jìn)一步明顯的馬太效應，而英特爾在芯片設計領(lǐng)域和生產(chǎn)制造領(lǐng)域能進(jìn)行垂直整合的能力，在競爭日益激烈的半導體市場(chǎng)中無(wú)疑是有一席之地的，為了能取得進(jìn)一步的優(yōu)勢，英特爾推進(jìn)了IDM 2.0戰略。

IDM 2.0由三部分組成，分別是面向大規模制造的全球化內部工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )、擴大采用第三方代工產(chǎn)能和打造世界一流的英特爾代工服務(wù)（IFS）。

英特爾將初步投資200億美元在美國俄亥俄州建設兩家芯片制造工廠(chǎng)，計劃最終投資多達1000億美元，預計2025年投產(chǎn)。在全球半導體供應緊張的情況下，各家代工巨頭即擴建產(chǎn)能也得需兩年左右的時(shí)間才能基本成型?？梢哉f(shuō)在擴張產(chǎn)能方面的進(jìn)度上，英特爾和其他的巨頭幾乎處于同一個(gè)起跑線(xiàn)上。

除此之外，英特爾在技術(shù)上也處于一定的優(yōu)勢地位，作為此前一直引領(lǐng)摩爾定律的巨頭，英特爾在現階段生產(chǎn)的10nm產(chǎn)品其實(shí)和臺積電生產(chǎn)的7nm產(chǎn)品并沒(méi)有很多的實(shí)際差距，在臺積電進(jìn)入5nm甚至是2/3nm之后，英特爾目前的技術(shù)還是能夠壓制格羅方德、中芯國際、力積電等競爭對手，獲得技術(shù)上的優(yōu)勢。

在英特爾規劃的新制程路線(xiàn)圖中，要在2nm量產(chǎn)之際超越臺積電。沿著(zhù)英特爾的制程路線(xiàn)圖來(lái)看，Intel 7相當于10nm，Intel 4相當于7nm，Intel 3相當于3nm，隨后芯片制程將進(jìn)入全新時(shí)代Intel 20A，在2024年推出采用RibbonFET的2nm制程。

值得注意的是，自英特爾在去年公布其IDM2.0規劃和IFS代工服務(wù)新業(yè)務(wù)以來(lái)，就一直動(dòng)作不斷：從設立10億基金用于推進(jìn)先進(jìn)制程芯片的設計和開(kāi)發(fā)，到成為RISC-V基金會(huì )的高級會(huì )員，加入RISC-V架構賽道。再到收購2月15日54億完成對高塔半導體的收購，在IFS代工服務(wù)中開(kāi)放x86指令集授權。

這種種動(dòng)作中我們不難發(fā)現英特爾對于IDM2.0這條道路的堅定。目前，英特爾在代工產(chǎn)業(yè)上已經(jīng)建成了包含x86、Arm和RISC-V三大主流指令集的IP平臺，并與Cadence、新思科技、Arm、西門(mén)子EDA等廠(chǎng)商建立了合作關(guān)系，這昭示著(zhù)英特爾未來(lái)在代工產(chǎn)業(yè)上的野心。

英特爾CEO Pat Gelsinger認為，未來(lái)五年英特爾在代工業(yè)務(wù)上會(huì )迎來(lái)爆發(fā)性的增長(cháng)。他預計，英特爾將會(huì )在2026年實(shí)現銷(xiāo)售額年增速10%~12%的目標。

英特爾所需要克服的困難

根據摩爾定律，制程節點(diǎn)將以大約0.7倍遞減，從0.8μm、0.5μm、0.35μm、0.25μm、0.18μm、0.13μm、90nm、65nm、45nm、32nm、22nm、16nm、10nm、7nm，一直發(fā)展到現在的5nm，未來(lái)的3nm都是如此。在正?！溉构濣c(diǎn)中間，還出現一些「半」節點(diǎn)制程，如28nm、20nm、14nm。

從45nm制程節點(diǎn)的14家企業(yè)，28nm淘汰三分之一，16nm（14nm）再降一半，如今仍然還在10nm制程以下艱難攻關(guān)的，只剩英特爾、三星、臺積電這三家了。

2014年是一個(gè)關(guān)鍵的節點(diǎn)，英特爾率先邁入14nm節點(diǎn)，卻沒(méi)料到那是英特爾最后的輝煌。自此之后，英特爾便進(jìn)入到了發(fā)展的瓶頸期。

之后5年，英特爾在14nm節點(diǎn)停滯不前，過(guò)了好幾年，也只搞出14nm+，14nm++，10nm久攻不下，落下了一個(gè)「牙膏廠(chǎng)」的外號。直到2019年年底才實(shí)現10nm的量產(chǎn)。

另一方面，同樣在2014年，臺積電在張忠謀回歸后，解決了所有的技術(shù)挑戰，并在2017年實(shí)現10nm制程的量產(chǎn)，這一制程最先應用到了iPhone 8上搭載的A11 Bionic芯片上。

時(shí)至今日，大約90%的頂級芯片是由臺積電制造的，其余的由三星制造。三星和臺積電雙雄爭霸，雖然英特爾每年依舊推出新晉的x86芯片，但似乎它芯片制造的聲量越來(lái)越小了。

而英特爾面臨的真正的問(wèn)題是，即便進(jìn)入到代工業(yè)務(wù)之中，自己還能不能重新回到第一梯隊？

對于半導體行業(yè)來(lái)說(shuō)，能否取得成功在很大程度上依賴(lài)于規模；更多的銷(xiāo)售意味著(zhù)有更多的機會(huì )來(lái)完善你的工藝，而完善你的工藝有助于讓你進(jìn)入下一個(gè)節點(diǎn)。而這就是臺積電的情況。

不過(guò)，代工市場(chǎng)的真正挑戰不是爭取客戶(hù)，確保每個(gè)客戶(hù)的需求得到滿(mǎn)足才是取得勝負的關(guān)鍵。

適應廣泛的客戶(hù)要求可能對英特爾來(lái)說(shuō)會(huì )是一個(gè)考驗，因為英特爾在歷史上依賴(lài)于內部設計師和制造部門(mén)之間的緊密合作。不過(guò)，英特爾認為自己是可以克服這些挑戰。

近年來(lái)，英特爾營(yíng)收雖然保持了連續增長(cháng)的態(tài)勢，但是從具體數額和同比漲幅看，已經(jīng)出現了明顯的放緩跡象。

英特爾2021年第四季度財報顯示，本季度營(yíng)收為205.28億美元，與上年同期的199.78億美元相比增長(cháng)3%；凈利潤為46.23億美元，與上年同期的58.57億美元相比下降21%。

從英特爾四季度財報來(lái)看，總體來(lái)看，PC相關(guān)的CCG部門(mén)營(yíng)收同比下降7%，而泛數據中心業(yè)務(wù)部門(mén)DCG，物聯(lián)網(wǎng)部門(mén)IOT表現強勢，同比增速高達20%和36%。此外，可編程解決方案事業(yè)部PSG營(yíng)收同比增長(cháng)15%，而非易失性存儲解決方案事業(yè)部NSG營(yíng)收卻同比下降了18%。

盡管增長(cháng)乏力，但PC相關(guān)的CCG部門(mén)仍是英特爾最為核心的部門(mén)。英特爾預計，隨著(zhù)PC比以往任何時(shí)候都更加重要，CCG將繼續成為英特爾增長(cháng)的重要貢獻者。2021年，全球個(gè)人電腦出貨量超過(guò)3.4億臺，比2019年增加27%。英特爾預計，這一市場(chǎng)將保持強勁勢頭并進(jìn)一步增長(cháng)。

同時(shí)，英特爾對AXG部門(mén)（加速計算系統與圖形）寄予了厚望。作為英特爾的增長(cháng)引擎，到2026年，AXG部門(mén)三大業(yè)務(wù)將為英特爾帶來(lái)近100億美元的收入。三大業(yè)務(wù)包括：視覺(jué)計算集團，其中包含英特爾用于游戲、內容創(chuàng )建和元應用程序的GPU；超級計算集團，包含英特爾用于高性能計算、人工智能和媒體處理的處理器；以及定制計算組，其中包含用于區塊鏈、邊緣超級計算等的定制芯片。

上面我們說(shuō)到，英特爾擁有在產(chǎn)品設計能力和制造能力雙重扶持的優(yōu)勢，但是相比較于其他的Foundry (代工廠(chǎng))來(lái)說(shuō)，可能就是其中的劣勢所在。

相比于純粹的Foundry 來(lái)說(shuō)，英特爾自身也有產(chǎn)品需要制造，勢必也需要產(chǎn)能的支持。對于需要代工的客戶(hù)來(lái)說(shuō)，在產(chǎn)能同樣處于緊缺的情況下，英特爾可能將產(chǎn)能優(yōu)先傾斜向內部的產(chǎn)品，對于客戶(hù)產(chǎn)品的制造優(yōu)先度下調，進(jìn)一步導致客戶(hù)產(chǎn)品供應緊張的問(wèn)題。

對于客戶(hù)來(lái)說(shuō)，英特爾的某些業(yè)務(wù)可能存在著(zhù)和自身產(chǎn)品有所重疊的地方，甚至可能存在競爭關(guān)系，對于Fabless (無(wú)工廠(chǎng)芯片供應商)來(lái)說(shuō)，面對一個(gè)體量如此龐大的并且掌握了IDM整合能力的競爭對手，將產(chǎn)品交付于英特爾進(jìn)行代工，就是一個(gè)值得考慮的問(wèn)題所在。