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7nm难产?芯片巨擘英特尔的“中年危机”_英特尔_工艺

南宫静远 2025-01-16 00:09:06 0

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2020年7月24日,英特尔发布2020年Q2财季的财报。
虽然环球经济衰退,但是作为高科技行业的领头羊,英特尔依旧交出了一份俊秀的财务答卷。
其数据中央、存储等业务板块,均大幅度增长并超出市场剖析预期。
不过,也正是这份财报中有关7nm工艺延期的内容,让英特尔当天股价发生巨幅震荡。
在盘前交易中,英特尔的股价迅速从前一天的60美元附近暴跌至52美元旁边,盘中最低跌至49.5美元,终极以50.6美元收盘。
比较前一天,股价重挫16.24%。

英特尔的估价在7月24日财报后跳空暴跌。

7nm难产?芯片巨擘英特尔的“中年危机”_英特尔_工艺 通讯

随后几个交易日,英特尔又公布了有关企业重组、人事变动的,股价连续一起下跌至最低46.97美元,间隔美股3月份多次熔断后的极值44.36美元也仅剩一步之遥,总市值缩水至约2000亿美元。
众所周知,纳斯达克在美联储的分外操作之下,大多数科技股领头羊都再创新高,比如老对手AMD最近3年股价从不到2美元冲高到86美元的“喜马拉雅”价位,英伟达已经冲上了440美元的“月球”价位,特斯拉更是冲上了1500美元的“那美克星”价位!
反不雅观英特尔的逆市暴跌,在这一片热热闹闹的泡沫中其实扎眼。
那么,英特尔怎么了?

延期,延期,再延期

2014年9月25日,英特尔正式发布Core M系列处理器。
这是首款采取全新14nm工艺和第二代3D晶体管技能的处理器。
同期间,AMD的主流产品FX-8300系列处理器采取的是32nm SOI工艺。
2015年第三季度,英特尔发布了采取成熟14nm工艺、Skylake架构的第六代酷睿系列处理器。
然后制程工艺的数字彷佛停滞了,直到现在,英特尔在主流桌面处理器市场上再也没有推出过更小数字的工艺,只是依赖不断优化的14nm工艺和不断优化并重命名的微架构,将桌面级酷睿系列从第六代推进至第十代。
纵然第十一代桌面酷睿可能改换架构,制程工艺大概仍将坚持在14nm。

英特尔之前的路线图,显示2015年将会进入10nm。

作为业界领军者,英特尔该当深知竞争的惨烈和技能结束的风险。
但是这5年来,除了连续小幅提升频率、小改规格外,英特尔在制程换代的进度上困难重重。
10nm制程技能的多次重大延期完备打乱了英特尔的节奏。

2013年,英特尔宣告代号“1272”的14nm工艺将在2014年开始大规模上市,并且在2015年逐渐退出舞台,随后将由代号为“1274”的10nm工艺接棒。
但是,这样的路线图在现实中无情跳票。
首先是14nm延期到2014年底才开始小批量商业生产,2015年下半年才开始大规模生产。
这证明英特尔当时在生产工艺研发上已经涌现了困难。
既然难度在变大,照理说英特尔更该当谨严地订立自己的技能目标,尤其是在10nm这样的关键节点上。
是否能完成2.7倍的密度提升,工艺难度是否合理评估?

但是,在那个时期,英特尔的“Tick-Tock”计策节奏还在生效,这是英特尔延续多年策略,以是当时并没故意识到英特尔版10nm制程的目标哀求难度有多大。
直到2015年底,英特尔才终于宣告10nm工艺研发存在巨大困难,宣告将延期至2019年。
这是10nm工艺的首次延期。

2018年英特尔改动了路线图,10nm工艺延期到了2019年。

后期英特尔也坦承,在研发目标上设立过于激进,分开了实际技能能力,终极导致早期10nm研发目标失落败。

第二次延期发生在2018年,英特尔在这一年宣告,10nm工艺良率、频率表现不足空想,无法完成大规模商业化生产,并且操持将10nm工艺拆分成10nm、10nm+和10nm++三代,分别在2019年、2020年、2021年推出。

这样的操持一经宣告就引得市场哗然。
同期台积电正在积极准备7nm工艺的大规模商业化生产。
此时英特尔几次再三声称,台积电的7nm工艺在多项关键参数乃至不如英特尔的10nm工艺,名称只是宣扬手段而已。
而台积电此时乃至已经

英特尔以前发布的和台积电制程工艺的比拟,比台积电领先数代。

韶光到了2019年底,英特尔终于正式发布了10nm制程的移动平台产品,并且后续用户也真的能够在市场上买到搭载10nm酷睿处理器的条记本电脑,但从桌面PC的情形来看,2020年上半年英特尔主打的产品依旧采取14nm工艺,并且全体桌面市场和做事器市场都是如此。
真正工艺成熟、彰显高性能的10nm桌面版本处理器产品依旧遥遥无期,做事器Xeon产品倒是可能下半年在单/双路市场推出。
最新乃至说,英特尔可能在2021年底才会推出10nm+的桌面处理器,到2022年再推出10nm++的版本。
这不断的延期到底是何缘故原由呢?

英特尔曾经一度流传宣传会在7nm工艺上奋起直追。
但是在不久前7月24日的财报中,英特尔表示7nm工艺也碰着了严重困难,将延期6~12个月。
纵然如英特尔所说,英特尔7nm工艺等同于台积电5nm工艺,延期对英特尔来说也是相称重大的打击。
毕竟台积电的5nm工艺产品在今年年底就会推出,而英特尔这次延期之后,该当不会早于2022年底之前推出7nm产品。

在这段韶光,AMD设计了Zen、Zen 2和Zen 3(即将在今年下半年上市)架构,将处理器核心数量推高到最多64个并重回性能顶峰。
台积电也将工艺制程从20nm一起升级至5nm,现在已经成为环球工艺最前辈的半导体芯片厂商。
看起来台积电在2020年下半年正式量产5nm芯片没有问题,这意味着英特尔的主流桌面产品所采取的生产工艺14nm,将掉队台积电最新工艺两代。

在这种情形下,雷蒙德詹姆斯金融(Raymond James Financial)的剖析师Chris Caso乃至已经流传宣传“英特尔10nm延期为竞争对手打开了一个窗口,这个窗口可能永久都不会关闭,很可能意味着英特尔在打算领域主导地位的闭幕。
”一旦这样的辞吐成为市场主流,将彻底动摇英特尔在家当界的领先地位和形象,并进一步拖累股价。

除了研发上的问题外,实在英特尔工艺延期的缘故原由还可能还和14nm工艺“过于”出色有关。
从2014年到2020年再到2022年,英特尔用了8年韶光打磨自己的14nm制程工艺,确实把14nm制程做到了极致:10核心产品的单核睿频最高可达5.3GHz,全核睿频最高可达4.9GHz;最多完成了28核心单处理器的大规模生产;还能够在超低功耗设备上展露峥嵘,可谓“十项全能,样样出色”。
除了英特尔以外,上一个能够大规模商业化生产如此精良的工艺水平的企业是28nm制程时期的AMD和格罗方德“两口子”。
考虑到英特尔会在2021年推出新架构的Rocket Lake还会连续部分利用14nm工艺,以是到2022年14nm工艺依旧还要再战。

这乃至带来了一个奇妙问题:如果10nm制程工艺不能在性能或者本钱上稳压14nm工艺,那么全面升级晶圆厂的巨额投入是否值得呢?大概这也是英特尔至今没有大规模升级其晶圆厂的一个缘故原由。
终极,14nm的精良表现反而极大地拖后了10nm制程本钱拐点涌现的韶光。

总的来看,持续赓续的延期,除了让英特尔的股票大跌,还带来了前所未有的制程技能困境。
在2014年,英特尔在工艺上领先AMD大约2代,当时AMD和格罗方德Global Foundries还在用32nm SOI技能;同样是在这一年,台积电推出了20nm工艺但表现不佳,被玩家嘲笑为“台泄电”。
直到2015年,台积电才在14nm/16nm节点上站稳脚跟。
从超越到掉队,从前辈到后进,英特尔这些年在制程方面的表现的确让人迷惑。

离职的大佬,重组的家当

在工艺上陷入结束,一定也会有人的成分。
近两年英特尔高管的离职变动也不少。
我们从近的开始回溯:最新的离职发布于2020年7月27日。
由于在工艺研发、技能推进方面的多次重大延期,英特尔高薪聘请的硬件和工艺团队卖力人穆尔西·兰德奇塔拉(Murthy Renduchintala)宣告离职。
穆尔西是2015年从高通副总裁以及高通CDMA技能的联席总裁位置上辞职加入英特尔的,离职之前紧张事情便是卖力英特尔处理器的制造和新工艺技能的开拓。
在穆尔西离职后,其领导的研发团队被一分为五,分别变成技能开拓、制造/运营、设计工程、架构/软件/图形以及供应链五大部门,并全部向CEO司睿博申报请示。

2020年6月17日,刚加入英特尔2年旁边的处理器架构大师吉姆·凯勒宣告从英特尔离职,在业内引发了强烈关注。
考虑到他在业界的地位和加入英特尔时流传宣传要面向未来开拓新架构的初衷,这样的拜别显然十分突兀。

▲吉姆·凯勒之前宣告加入英特尔领导芯片和架构开拓,但是溘然流传宣传离职让人唏嘘。

我们再把韶光推前到2018年,英特尔前CEO科再奇由于绯闻而辞职。
值得一提的是,科再奇便是从英特尔工厂发展为CEO的,但他在执掌英特尔期间曾经在美国进行了多次裁员。
这对10nm制程难产是否带来影响如今也是一个谜。
科再奇辞职导致英特尔在此后7个月中没有正式的CEO人选,直到终极火线上任的前CFO(首席财务官)司睿博从临时CEO转正为正式CEO后,英特尔才算有了真正的领头人。

在这段韶光内,英特尔制造集团的高等副总裁兼总经理苏海尔·阿赫梅德宣辞职休,并分拆了全体制造部门。
坦率地说,对一家IT巨型企业来说,保持高管军队的稳定还是很主要的。
但从2013年迈一辈CEO、CTO等资深领袖退休开始,英特尔的高管军队就不断在发生震荡。
这意味着英特尔内部人才可能流失落。
面对这样的情形,英特尔现任管理团队试图通过重组和拆分原有团体来降落企业内耗并提高效率。
但是,这统统要产生好的结果须要韶光。

现任CEO司睿博的履历生涯中更多的是财务干系经历。
财务背景深厚的CEO未来会为英特尔在投融资、财务报表乃至股价上的表现带来利好,但反过来看,司睿博现在面临的寻衅则是须要理清英特尔的工程师文化,找到并带动全体管理团队和环球的资深专家,为企业未来数年的发展定好计策,办理迫不及待的制程更替问题。
上一次英特尔面临危急的奔驰四季期,终极拿出酷睿架构的研发团队来自以色列,这一次会来自哪里呢?

外包和缺货,坚持IDM还是试水代工生产

7月24日的主要除了7nm制程延期以外,还有生产方面的爆炸性新闻。
从历史来看,英特尔在生产制造上一贯都秉承着“Real men have fabs”的理念(虽然这并非英特尔创始人提出的),核心产品包括处理器、芯片组等险些全部自产自销,是环球最大的IDM商业模式企业。

但是在7月24日的会议上,英特尔宣告未来将会有更多的外包互助,首个产品便是英特尔Xe GPU,将全部交由台积电生产,再由英特尔封装后发卖。
首批产品大约须要耗费18万片12英寸晶元,采取台积电6nm工艺。
这个一放出,台积电和三星的股价就迅速攀升。
个中台积电大涨12.65%,市值超过4300亿美元,成为市值最高的半导体企业。
三星的股价随后也上涨了5.8%,达到了近期的高点。

台积电股价在7月27日公布后迎来一波大涨。

那么,英特尔为什么要这么做呢?答案很大略,产能不足。
英特尔全新的Xe系列GPU已经设计完成,但生产的哀求不低。
Xe GPU在设计时便是面向新一代的工艺制程,考虑到英特尔现有7nm工艺大幅度延期,10nm产能也不多,因此只有选择代工外包一条路。

英特尔Xe GPU,由于英特尔暂时没有足够的产能生产而不得不外包。

而首选互助伙伴当然便是拥有丰富超大规模芯片生产履历的台积电,目前台积电正在积极扩展5nm产能,包括苹果、高通、英伟达和AMD可能都会在明年至少将部分订单转移至台积电5nm晶圆厂,这样一来,之前爆满的台积电7nm产能可能会腾出一部分空余。
台积电准备基于现有7nm制程技能改造升级推出6nm制程,实现高低搭配。

台积电5nm即将在今年下半年开启大规模商业生产,推进速率远远领先英特尔。

除了上述外包生产的情形外,产能不敷实在从2018年开始就一贯困扰着英特尔。
从工厂数量来看,英特尔现有3个14nm制程的晶圆厂、1个10nm制程晶圆厂和数家22nm、32nm以及45nm制程晶圆厂,还包括几座NAND晶圆厂。
按理来说,如此多的晶圆厂产能该当毫无问题。
但事实是,英特尔2018年、2019年都发生过缺货的情形。

究其缘故原由,还是英特尔在产品方案上涌现了偏差,尤其是英特尔彷佛完备没有预见到处理器在这个韶光节点开始大规模转向更多核心的竞争,也没有充分估计AMD Zen和Zen 2架构给市场带来的冲击。
更多的核心导致英特尔单个产品尺寸变大,同样的晶元切割的芯片可用数量就减少,这就导致处理器产能下跌。

英特尔处理器晶元比拟,从Core i7-7700K到Core i9-10900K,可见芯片面积越来越大。

不仅如此,英特尔近年来还利用14nm为苹果生产基带产品、利用14nm工艺生产主板芯片组,还帮助自家FPGA产品提高性能,这都挤占了英特尔工厂的产能,导致14nm处理器一度缺货影响到惠普、遐想等大型客户。
14nm产能不敷再加上英特尔10nm产品迟迟不能知足市场需求,终极导致英特尔整体产能掌握偏紧,短缺挪腾空间。

纵不雅观环球市场,目前坚持以IDM模式设计和生产打算芯片产品的企业,除了英特尔,该当就只有三星了,但三星靠的是全集团乃至国家的支持。
无论是高通、英伟达还是AMD、华为海思,都早已经变成了Fabless模式,也便是无晶圆厂的设计专精模式。
毕竟晶圆厂是重资产投资,回收周期长,技能难度特殊高,须要大量的成本。

不仅如此,半导体企业,尤其是代工类企业有一个非常著名的征象便是“赢者通吃”,也便是在自然竞争的情形下,行业内第二名和第一名所霸占的营收和利润率差距非常巨大,乃至能够达到10倍之多。
比如台积电在技能研发投入、成本投入和营收数据上都显著超出第二名三星,后面的几大代工企业包括格罗方德、台联电等,早已彻底退出了高性能打算芯片的代工领域,营收也大幅度萎缩。

不过,虽然英特尔目前自己的产能不敷、生产工艺技能研发进度不及预期,但要说它未来将要转向Fabless模式倒也不至于。
毕竟英特尔的晶圆厂数量浩瀚,纵然帮其他企业代工,也并非没有利润。
而且英特尔一贯以来在晶圆厂、封装厂方面的投入巨大,带来的好处更大,不太可能由于一时的挫折就改变策略。
选择让台积电代工生产,该当也只是一时的权宜之计罢了。

写在末了

整体上看,本日的英特尔依旧非常强大,比如:做事器市场的份额仍旧是统治级的,各种新开辟的战线,比如存储领域的傲腾,表现也相称不错。
但在生产工艺这个领域,这次的“中年危急”不容小觑。

历史上,很多大企业在发展到某个韶光节点后,都须要经历一次不小的变动才能连续前行。
比如IBM的“大象也能舞蹈”、AMD的浴火重生以及索尼、三星曾面临的危急。
危急危急,危中有机,相信像英特尔这样的巨无霸终极会做出某种决议,依赖强劲的实力和雄厚的成本抖擞活力,办理问题,连续前行。

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