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Intel突然叫停3nm代工:台积电被打了个措手不及
发布时间:2022-09-22 11:13

  规划中的Intel 14代酷睿Meteor Lake处理器将采用多芯片堆叠设计,其中CPU计算单元由Intel 4nm工艺制造,核显部分则是台积电操刀。

  然而,来自调研机构TrendForce的最新报道称,原本作为台积电3nm第一批客户的Intel,因为产品设计和工艺验证问题,量产时间从今年下半年推迟到明年上半年后,再度延期到了明年底。

  也就是说2023年前,Intel几乎取消了对台积电的3nm投片,只有少量验证晶圆单子。

  这一意外情况打乱了台积电的生产计划,如果不是因为其3nm工艺本身出了什么岔子,那就意味着苹果不仅将首发台积电3nm,而且会是今明两年的唯一客户,对应产品包括M系列芯片、A17仿生芯片等。

  对于台积电来说,3nm成本巨大,Intel的突然叫停,不得不让自己考虑放缓扩产计划,从而摊薄成本压力。他们一方面要通知设备供应商调整2023年的意向订单,一方面也将削减资本支出。

  由于AMD、联发科和高通的3nm产品都安排在2024年,台积电的3nm届时才能步入正轨,包括取得可观的营收利润等。

  过去一周对于英特尔来说注定是难忘的。其市值先是被AMD超越,又被多家海外投资机构给予“卖出”评级,但英特尔遭到的暴击还远不止如此。

  北京时间8月3日凌晨,AMD发布截至6月25日的第二财季业绩,非通用会计(Non-GAAP)准则下,当季营收为65.5亿美元(约合人民币442.5亿元),同比增长70%;净利润为17.07亿美元(约合人民币115.32亿元),同比增长119%。

  这份财报让英特尔可谓颜面尽失,因为就在几天前,这家公司交出了自1999年以来最糟糕的财报:当季营收153亿美元,同比下降17%,远低于市场预计的176.6亿美元。更要命的是,英特尔净亏损达到史无前例的5亿美元,去年同期为盈利51亿美元。

  在财报发布后的电话会上,英特尔首席执行官Pat Gelsinger承认英特尔在产品设计等领域存在执行问题,同时将问题归咎于宏观经济活动的逆风与全球PC销量下降。

  但即使是吃瓜群众中也能看出这其中的问题:宏观背景的影响又不只针对英特尔这一家公司,为什么AMD就可以实现逆势上涨?

  实际上,如果Gelsigner将问题归咎于英特尔“转型阵痛”,可能还会让人好接受一些。毕竟,如今的英特尔已经很难再用“PC芯片厂商”的这样单一标签去概括它的业务范围,从2017年确立“以数据为中心”的转型目标后,英特尔就开始竭力向PC时代的自己作别。

  截至目前,英特尔已坐拥六大事业部:数据中心与人工智能事业部(DCAI)、客户端计算事业部(CCG)、加速计算系统与图形事业部(AXG)、网络与边缘事业部(NEX)、英特尔代工服务(IFS)和Mobileye事业部。

  从财报来看,部分新兴业务部面临着严重的亏损问题,如AXG在二季度总营收为1.86亿美元,运营亏损却高达5.07亿美元,亏损额较去年同期的1.68亿美元大幅提高。

  Gelsigner在接受CNBC采访时表示,英特尔的复出战略堪比“攀登乞力马扎罗山”,但似乎英特尔想要翻越的山不止一座。

  “噔,噔噔噔噔”一段不足2秒的广告音频,成功在全球电子消费者的心中刻下难以磨灭的烙印,但即使拥有如此影响力,这家芯片巨头的行业地位近年来还是受到了严峻挑战:

  一方面,AMD靠着Zen架构异军突起,到了Zen3时代,靠着台积电的先进制程,AMD芯片无论在功耗还是核心性能上已完全领先于英特尔的同类产品。另一方面,高举ARM架构大旗的苹果,靠着自研M1芯片颠覆级的表现告诉世人,X86架构不是CPU的唯一选择。

  在老对手和新战场的双重压力下,英特尔也开始谋求出路,请回Pat Gelsinger,这位英特尔历史上首任CTO来执掌公司,希望重塑15年前酷睿2时代的荣光。

  这位“传奇缔造者”曾是初代产品80486处理器的设计师,在英特尔任职期间主导了14种不同的微处理器程序的开发。作为一名技术官僚,Gelsinger在业内有着极强的号召力,在上任后便迅重新拉起了队伍。

  原英特尔第一代酷睿CPU首席架构师Glenn Hinton在退休三年后重新归来,负责高性能CPU的设计开发;SDN 领域的传奇人物、斯坦福大学教授Nick McKeown 加入英特尔负责边缘计算,甚至连AMD GPU的首席架构师Rohit Verma也被Gelsinger重新纳入麾下。

  班底搭建完成后,Gelsinger开启了大刀阔斧的产品线月的投资者大会上,Gelsinger向业界展现了一幅极其宏伟的蓝图。

  具体来看,DCAI(数据中心与人工智能事业部)未来将分为两条产品线:基于性能核(P-core)和能效核(E-core)的两种产品,性能核产品针对主流、复杂云和数据中心应用;能效核则针对面向云的高密度、超高能效计算进行了能效优化。

  在这个产品规划下, Emerald Rapids(至强处理器)计划2023年面市,将在提升性能的同时,进一步增强现有平台在内存和安全性方面的优势;后续还有基于Intel 3制程工艺的Sierra Forest以及Granite Rapids,计划于2024年问世。

  而另一大传统业务CCG(英特尔客户端计算事业部)的下一代产品路线则包括Raptor Lake(13代酷睿)以及后续的Meteor Lake与Arrow Lake。

  值得一提的是,Arrow Lake将成为首个采用Intel 20A工艺的产品,对标台积电的5nm制程,如果能够按计划在2024年上半年问世,那么这也不失为一次跨越式的进步。

  但在执行层面,上述产品普遍存在延期的问题。比如Sapphire Rapids,这款服务器处理器并未在投资者大会上出现,因为它是Emerald Rapids的上一代芯片,原计划在2021年发布,在历经3次延期后,发布时间现已推迟到2023年。

  英特尔财报显示,今年第二季度英特尔CCG(英特尔客户端计算事业部)营收为76.65亿美元,相比去年同期的102.53亿美元下降25%;运营利润为10.85亿美元,去年同期为40.29亿美元。

  其中,台式机业务营收为22.89亿美元,去年同期为27.92亿美元;笔记本业务营收为47.51亿美元,去年同期为67.34亿美元。

  一个无可争议的事实是,今年上半年PC市场需求的萎缩非常严重。根据IDC的统计数据,二季度全球传统PC出货量同比下降15.3%,共计7,130万台。

  但这丝毫没有影响AMD扩张的进度,这家公司的财报显示,在今年第二季度,包括台式机和笔记本PC处理器和芯片组在内的客户事业部营收为21.52亿美元,同比增长25%,营业利润6.76亿美元,同比增长26%。

  另一项数据则更加直观地反映了两家公司的此消彼长。根据Mercury Research发布的数据,2021年四季度,英特尔在X86 CPU领域的市场份额为72.3%,同比下滑7个百分点,与之对应的是AMD同比提升7个百分点,市场份额也进一步扩大到27.7%。

  值得一提的是,在过去4年中,AMD CPU的市场份额已经实现连续13个季度的增长。相比之下,英特尔的客户端计算事业部过去四个季度,仅在2021年四季度录得9%的同比增长,双方攻防转换的变化已经十分明显。

  另一边,英特尔DCIA(数据中心与人工智能事业部)同样不容乐观。财报显示,2022年二季度,英特尔DCAI业务营收46亿美元,同比下滑16%,远低于华尔街普遍预期的61.9亿美元;运营利润仅为2亿美元,较上年同期的21亿美元同比下滑90%。

  而得益于Milan EPYC(服务器CPU)的优异市场表现,AMD数据中心事业部在今年二季度实现营收14.86亿美元,同比增长83%,营业利润4.72亿美元,同比增131%。

  富国银行分析师Aaron Rakers认为,今年下半年,在Zen 4架构的5nm EPYC CPU问世后,AMD在服务器CPU领域将继续蚕食英特尔的市场份额。

  如此不堪的业绩表现让英特尔主动下调了全年指引,预计2022年实现营收650-680亿美元,这个数字要远低于此前分析师给出的743.4亿美元的全年营收预期。

  压力之下,英特尔首席财务官David Zinsner在电线亿美元,低于年初预测的270亿美元。

  这不免让人有些担心。自去年以来,英特尔陆续宣布投资200亿美元在美国亚利桑那州建造两座先进制程晶圆厂、200亿美元在美国俄亥俄州建造两座先进制程晶圆厂,在这些晶圆厂流片之前,大幅削减资本支出,对于竭力推崇IDM模式的英特尔来说,似乎并不是个好兆头。

  在Gelsinger去年回归英特尔后,力排众议推出了IDM 2.0战略,即坚持自己生产芯片,也为第三方芯片设计公司提供代工服务,同时把部分制程的芯片交给其他代工厂,来实现对自身工艺进行补充。

  在Gelsinger的设想中,这种“混合模式”相较于传统的OEM和IDM更加开放,抗风险能力也更强,产品的多元化与产线的调整呈正相关的关系。

  但实际情况是,即使后续再推出IDM 3.0,它本质上还是Fabless+Foundry的集合。台积电开创的OEM模式之所以能够成功,是因为它与设计厂商在利益上高度绑定,甚至许多设计厂商都会全程参与到台积电的研发环节。但这在IDM模式下是不切实际的,想象一下,AMD和英伟达帮助英特尔开发晶圆代工工艺,会是什么画风?

  因此,我们可以看到,英特尔的代工业务目前仅局限在高通和联发科两家展开,这也让其对手直接升级成为台积电和三星,这两家代工厂在先进制程上的优势已无需赘述。

  为应对自身在工艺制程上的劣势,英特尔制定了一份非常激进的工艺路线年下半年量产Intel 4(原7nm)工艺,2023年下半年开始量产Intel 3工艺,2024年上半年量产Intel 20A工艺,下半年量产Intel 18A 工艺。

  根据时间表,英特尔几乎是在以年,甚至是半年为单位去升级自家的工艺。但参照以往表现来看,如果不是在玩“文字游戏”,既定的工艺节点恐怕很难如期实现。毕竟今年年初发布的12代酷睿(Intel 7工艺,原10nm)已经算是英特尔近10年来最大的一次改动。

  而在此之前,英特尔关于工艺的升级无非是在14nm后加几个“+”的问题。虽然有效减少了迭代风险,但也被用户冠以“牙膏厂”的恶名。

  而且即便能够按照时间表如期交付,目前来看英特尔在产品上也难与台积电和三星直面竞争。比如英特尔计划在2024年下半年量产的18A工艺,其晶体管密度预计在300+MTR/mm²,大致等同于台积电今年量产的N3。而按照台积电的计划,2025年初量产的N2工艺芯片晶体管密度有望达到480 MTR/mm²,这已经形成了代差。

  更重要的是,像台积电和三星这样的老牌代工厂商在供应链中有着很高的优先级。截至今年第一季度,ASML的EUV光刻机已累计出货142台,其中超过半数都被台积电打包带走,在英特尔全球规划的8座工厂竣工后,想要在短时间内提高产能,可能不仅取决于工艺开发的效率,也取决于关键设备的交付进度。

  就在英特尔公布财报的同一天,一颗疑似为工程版锐龙5 7600X的芯片出现在测试平台UserBenchmark资料库中。

  令人震惊的是,作为5nm制程Zen 4架构的第一批产品,定位于中端市场的7600X在单核测试方面已经能压过英特尔阵营的旗舰芯片i9-12900K一头。

  时间回到2008年,在英特尔“钟摆理论”下节节败退的AMD卖掉自家的晶圆厂艰难苟活。也是在这一年,英特尔牵头三星和台积电,合作开发18吋晶圆,一时间风头无两。

  完全相反的路径选择让两家公司踏上了两端截然不同的征途,轻装上阵的AMD在“苏妈”的带领下实现涅槃,英特尔在18吋晶圆研发失败后,继续依靠IDM模式艰难前行。

  很难判断这两种路径孰优孰劣,但就像十三年前AMD断臂求生那样,眼下英特尔的阶段性衰落也是这家公司必须承担的转型阵痛。

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