英特尔之殇|戴岚山

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划重点

01Intel在半导体产业曾一度称霸,但近年来工艺落后于台积电,面临严峻挑战。

02Gelsinger上台后制定了4年5代的计划,旨在夺回集成电路生产工艺的领导权,但进展缓慢。

03然而,英特尔在CPU领域的双重保险模式已被打破,AMD和英伟达等竞争对手逐渐崛起。

04由于美国大背景问题,英特尔在芯片制造方面存在诸多困难,如资金紧张、工程师短缺等。

05专家建议英特尔拆分工艺部门,寻求外部合作或独立发展,以应对市场竞争和债务压力。

以上内容由腾讯混元大模型生成,仅供参考

跌下神坛的女王

要问史上最成功的芯片公司是哪一家?那毫无疑问是英特尔Intel。提出并执行了摩尔定律,领导了整个半导体产业的发展,靠X86处理器一统电脑行业的江山。要论技术力量,在巅峰时期,上世纪80年代末90年代初每年研发投入的资金比全中国都多。你没听错,一家公司的钱比全中国所有行业所有企业和单位加起来都多!

所以,9-10月间听到有别的公司要收购英特尔的消息后,着实让我震惊,就像听见女王要卖身一样。

那件并购案并没有下文,我没有再关注。这次访问硅谷,和一位在这个产业的朋友又谈起英特尔,他叹一口气说:Intel的工艺已经比台积电落后两三代了。

我的第一反应是:不能吧?女王统治世界靠双重保险:第一是她的CPU靠指令集的知识产权形成垄断。当年为了避免因垄断被起诉,才把X86指令集授权给AMD和Cyrix两家公司。其他公司即使会做CPU,指令集无法和X86兼容根本没人会用。第二是的CPU在自家的产线上制造,作为摩尔定律的开创者,的工艺一代一代永远是世界最先进的,AMD们也无法和她竞争。

后一点英特尔更加看中。大约7年前英特尔的CEO做了一个小范围演讲,有听众问他最操心什么事儿,他说我的使命就是继续推进摩尔定律。碰到过不少从Intel出来做半导体工艺的朋友,提起台积电他们会轻蔑地说:他们是抄我们作业的。不久前接待一位美国回来的老同学,这老兄是我们那届同学中非常聪明的,后来成了Intel的工艺大拿。跟他聊起中国的半导体工艺,他轻蔑地一笑:中国还有半导体工艺?又想了一会儿说,好像中芯国际还行。

大跃进

Intel对保密的要求很高,雇员不能和外人谈论自己的工作。我们中国的半导体也要保密,我只好笑笑没有继续这个话题。反正被英特尔鄙视也不算丢脸。听到英特尔工艺落后这么多,我赶紧去的网站查看,一番调研终于明白了。

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                                                          Gelsinger

乍看她的宣传材料,一点儿都不落后。2021年CEO Gelsinger上台,制定了4年5代的计划,到2025年为美国夺回集成电路生产工艺的领导权。5代分别是7纳米、4纳米、3纳米、2纳米、1.8纳米;台积电现在做到3纳米,刚刚宣布25年下半年推出2纳米,使用全新的GAA技术取代FINFET;如果这个计划执行了,的确能够帮助美国夺回生产工艺的领导权。Gelsinger还放言要去挑战台积电也做晶圆代工。然而,摩尔定律是每一年半进步一代,现在因为技术已经发展到极致,越来越难,一般两年半一代。4年5代,并且在7纳米后跳过5纳米直接做4,这个计划未免太激进了。是因为落后,所以要加劲赶超吧?

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但这个激进的计划执行得如何?看她的网站含糊其辞似乎都差不多搞好了,网上也有吹嘘英特尔的文章。但有一点无法撒谎,现在批量销售的芯片到底是哪个节点?如果撒谎,有很多公司会磨开你的芯片用电子显微镜去看,马上穿帮。样品不算,有样品不能证明工艺良率过关。经查英特尔现在最高端产品的节点,是7纳米。但这个7纳米只是原来10纳米工艺的改名。而且,并没有抢到台积电的生意,反而有芯片交给台积电代工。

改名可以理解,进入高级节点,所谓x纳米也只是一个商标,并不是晶体管的尺寸。英特尔的人认为自己的10纳米和台积电的7纳米差不多。领先时保持谦虚没问题,落后时就不能再谦虚了。但四年计划已经搞了三年,5代新工艺除了改个名字外一事无成 ,这就尴尬了。不能突破7纳米,不要说落后于台积电,咱们的中芯国际如果不是被美国政府卡着脖子,恐怕也要超过了。上星期,那位吹浮夸风搞大跃进的Gelsinger先生被炒鱿鱼了。

成功也可以是失败之母

可这双保险的统治怎么就破了呢?

首先看的CPU,我们常说一个产品有时候不是被直接的竞争对手打败,而是被不同的产品打败,这就是一个鲜活的例子。英特尔直接的竞争对手:AMD和Cyrix,是没有机会打败的。后者早就经营不下去,连同那张X86牌照几经转手被卖到了中国人手里,变成了兆芯。前者一度也非常困难,苏姿丰接手后也想卖给中国,但美国政府不同意。苏妈说不卖公司我可以卖技术啊,于是就有了海光。

现在苏妈翻身了,因为她可以使用台积电更先进的工艺和英特尔竞争。台积电成为英特尔CPU间接的竞争对手。而AMD自己和美国绝大部分芯片公司一样,早就维持不了自己的产线,走上了Fabless的商业模式。AMD卖出去的产线成为今天的格罗方德Global Fourdry,最主要的基地在新加坡。

双保险的模式一旦破了一环,另一环不攻自破。

在CPU领域给英特尔最沉重打击的的还不是AMD,而是一上一下两家公司。

站在她头上的是英伟达NVIDIA,无论做科学计算还是AI计算,GPU的架构都远胜于CPU。进入AI时代后,计算中心大量购买“显卡”,CPU不重要了。想当年显卡只是一个电脑配件,黄仁勋的英伟达也就是女王座下的一员偏将。现在英伟达市值是英特尔的30倍,股票涨几天就多出一个英特尔。黄仁勋有远见看到GPU更适合科学计算(当时他未必能看到AI),长期投入开发了CUDA软件工具链培养了生态,成就了伟业。

下面的是ARM,他采用新的技术授权的商业模式从手机开始占领了嵌入式CPU的市场。智能手机的功能越来越强,限制了个人电脑的增长。Intel也不是没有及时看到手机市场的重要性。90年代末就高调宣称要进入手机行业。那时我在高通打工,老板极度重视。手机芯片最需要先进工艺,现在拥有最先进工艺的世界最强大的公司要来抢我们饭碗,公司把这件事告知所有员工让大家一起努力。

但Intel的CPU跑起来上面要有风扇的,搞手机芯片需要全新的思路,不换思想就换人。可是如日中天的CPU部门领导的英特尔怎么会换人呢?最终做了一个不伦不类的Atom芯片就没有下文了。

过去三十年,虽然一直想在CPU以外开辟新的业务,也从来不缺钱不缺人,但英特尔是一个在CPU以外一事无成的公司。从手机、WiMAX、SSD控制器和SSD,到3DXPoint,不是失败就是好容易有点儿成绩,自己看不上又放弃。一个非常成功的公司,走出自己的成功模式是非常难的。

美国工业的“硬”伤

1965年,英特尔的创始人之一摩尔提出每18-24个月,一块芯片上晶体管的数量翻番。这其实不是自然定律,而是一个伟大的愿景。50多年的时间里英特尔一代接一代实现这个定律,为什么现在落后了?有两个原因。

首先台积电在商务模式上占优。全世界的芯片设计公司使用他的技术,帮助分摊研发成本,帮助改进,他也吸引众多服务公司(例如IP供应商)形成了生态系统。而英特尔的产线只能做自家的芯片。

第二就是美国的大问题了。在高科技行业,但凡不需要生产制造(姑且泛泛称为软件吧),美国公司都能做得顶呱呱;一有硬件就傻了。长期去工业化,长期不重视大众教育(精英教育还好),技术工人和工程师数量不够。芯片制造不但是资金密集也是知识密集。14纳米的生产工艺有600道工序,每一道都要有专人研发,工程师不是博士也得是硕士。这工作常年摆弄一台设备调试工艺窗口,非常枯燥。一旦产线上有问题,还要24小时随叫随到。要有耐心还能吃苦,说实在的还真是最适合中国人。英特尔呢?据说现在都不敢招一流大学的毕业生,二流大学的都留不住,平均干一年半就辞职走人。

本来就不能吃苦,长期当王者,人更是变得傲慢懒惰。据阿斯麦的人说,他们的光刻机一出来,英特尔最先买,并且买了很多。早在20多年前,英特尔就是EUV技术的倡导者,继续支持这项技术不奇怪,只是机器交付给英特尔后就杳无音信。台积电随后才买,然后就是电话不断,问题一个接一个,他们要去台湾做技术支持。当看到台积电EUV的量产线出货,才明白英特尔的机器恐怕是没人用。英特尔说,会在4纳米节点上用EUV技术。这个节点有人吹已经做好了,但就是见不到一颗芯片,原说用这个节点的芯片现在台积电生产。现在,距英特尔首次拿到EUV光刻机已经超过十年了;距三星和台积电的EUV量产也有6年了。一方面,中国大陆买不到EUV光刻机;另一方面,很多EUV机在英特尔睡觉,这是十亿元一台的机器。

英特尔何去何从?

我看到那则英特尔被并购的报道,第一反应是英特尔不需要卖。过去20年每年都有一百多亿美刀的利润,累计应该超过2000亿;就算这两年赔钱,躺在自己的现金堆里睡觉也饿不死啊。可一查的报表发现不是这样。账上的现金和短期投资有250亿,这钱不少,但是负债却有500亿!这真是像红楼梦里写的,我们穷人搞不明白贾府的日子也艰难。

这种情况下,经营是有压力的。况且股票天天走下坡路,资本市场不答应。由来只有新人笑,哪个听到旧人哭。有了英伟达资本自然就冷落了英特尔,折腾点儿故事股价才能上去。并购如果成功,英特尔的高管们都能在股票市场上赚一大笔,也有动机支持。

但如果英特尔被卖,美国芯片行业的根基可能会被摧毁。也有美国作者发文表示,为了国家安全英特尔绝对不能卖。

被剧透的买家有三个:三星、苹果和我的老东家高通。三星或许更在意英特尔的工艺技术,但美国政府不可能批准把英特尔卖给外国公司。而苹果和高通,他们的手机芯片特别需要先进的工艺,怎么可能放到英特尔的产线上去生产?他们无非是看上了X86 CPU这块肥肉。英特尔工艺部门在新东家手里的命运可想而知。美国最后一家能生产逻辑计算芯片的公司多半就没了。(还有美光和西部数据可以生产存储芯片。)

倒不是说美国芯片不行了。如果按设计和销售芯片的公司的国别计算,美国占据了全球芯片的半壁江山。之前提到的几个巨头,基本没有任何中国公司能够望其项背。只是他们都是Fabless,需要代工厂。台积电占据全球60%的代工市场,剩下的份额中,成熟节点的市场应该会被中国大陆抢下来。一旦中国完成统一,就卡住了美国整个芯片行业的脖子。

已有报道是高通已经放弃收购英特尔了,传话说这事儿太麻烦,美国政府可能不批准,中国政府也可能不批准。我要是中国相关部门的负责人,肯定会勉为其难地在第一时间批准,然后偷着乐。

如果英特尔不能卖,该怎么自救?美国政府还希望补贴建更多的产线,但现有的产能的越来越用不满,扩大产能后给谁用?也去做代工吗?按技术实力至少还是世界前三,但X86是垄断生意,代工是提供服务,整个公司从业务流程到企业文化都要变。就像女王改行去做女仆,能做好吗?

英特尔对此也很清楚,他们把成熟的14纳米工艺授权给台联电做代工。台联电因为竞争不过台积电早已躺平,放弃了开发先进工艺,这下子天上掉馅饼,自然是一拍即合。这是一个好的商务提案,但美国政府一定不爽:我还在逼台积电搬过来,你却往台湾去?而台积电虽然带着团队和资金到美国建厂,还是遇到在美国搞晶圆制造的诸多困难,搞得磕磕碰碰。

本文2024年12月17日发表于公众号 物理学博士看天下 英特尔之殇),风云之声获授权转载。


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