对于Intel发力晶圆代工,台积电董事长张忠谋曾指出:“Intel并不是专业晶圆代工厂,只是把脚伸到池里试水温,相信其会发现水是很冰冷的。”

张忠谋甚至引用了斯大林格勒战役,他表示,战役对苏联来说是生死问题,但对德国则不是,因此,德国 30 万大军被全歼。而晶圆代工就是台积电的斯大林格勒。台积电从来不低估竞争者,不过,面对竞争,意志是很重要的问题,晶圆代工对台积电是职业,是生死问题,台积电有决心防御。

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2010年以前,Intel的晶圆工厂原本只负责生产自家设计的芯片,在收购Altera后,Intel开始扩大产能,并更加重视代工业务,希望能够与三星和台积电的10纳米制程工艺抗衡,逐步跟上曾一度落后的移动设备处理器大潮。Intel于今年8月宣布将代工基于ARM架构的芯片,无疑为自己在晶圆代工市场抢占一席之地开了个好头。

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目前,Intel已经宣布将为Achronix、LG、Netronome、Spreadtrum等公司代工,覆盖22纳米到10纳米的制程工艺,产品将包括网络加速器、FPGA、移动SoC等。

显而易见,Intel正在将主要业务从传统的PC和服务器处理器,转向数据中心、物联网等新领域。当然,每次重大的转型都会伴随着阵痛,过去几年里,Intel经历了退出移动处理器市场、收购McAfee、大规模裁员、收购Altera等重大事件。

不管结果如何,这家传统芯片巨头是铁了心要杀入人工智能(AI)、物联网(IoT)、虚拟现实(VR)等目前最火爆的市场了。

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Intel的AI时代新战略

下图是Intel从2015年三季度到2016年三季度的收入构成,可以看出Intel正在转向云业务、高性能计算,以及深度学习。在IoT领域,则专注于工业物联网、虚拟现实、自动化、无人机,以及可穿戴设备。

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这次的转型的战略也不同于往常:与其从无到有去研发一项技术,Intel更倾向于与其他科技公司展开合作,比如Google、宝马、Mobileye(曾为特斯拉提供Autopilot自动驾驶技术)等。Intel也在通过一系列收购和内部管理调整,来使自己成为未来多元化的芯片供应商。

特朗普为Intel带来了新希望?

在移动处理器制造方面,Intel落后于三星和台积电是显而易见的,但现在美国政府换届很可能会给Intel带来了一个千载难逢的新机遇。

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美国当选总统唐纳德·特朗普(Donald Trump)在竞选时就明确表示,会竭尽所能将制造业迁回美国国内,增加美国当地的就业机会。随着特朗普的最终当选,当初被科技巨头们所不齿的这位地产大亨貌似要动真格的了!

美国时间12月14日,特朗普召集11家科技巨头的掌门人开吹风会,表明接下来的政策将不同于往届政府:你们搬回美国来,钱的事儿好说,有什么搞不定的直接给我打电话。言下之意非常明显,不回来的自己看着办。

据美国非营利机构“公民税收争议组织”(Citizens for Tax Justice )统计,美国跨国企业海外避税资产高达2.4万亿美元,被特朗普叫去开会的11家科技企业占到了其中的四分之一,约5600亿美元。

根据美国相关法律,这类海外资产需要缴纳高达35%的所得税。但科技企业在避税方面显得技高一筹,因为它们的价值更多是建立在非物质化的知识产权上,而非固定的工厂、土地等。所以,只要不违法,它们宁愿冒着被骂被调查的风险,也不愿意把资产转移回美国本土,除非有重大的税收减免。

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然后,作为补偿,特朗普真的有可能为这些科技巨头送上了一份大礼:他曾提议,将美国企业回流本土的海外资金税率降低到10%。打开计算器,如果这一政策落实,税率将从35%一下子骤降到10%,这将为“特朗普科技峰会”那一屋子人节省约1400亿美元!

以Intel为例,该公司在上述那一屋子人里面的海外资产名列第七,约269亿美元。这就意味着,如果美国科技公司要将生产制造搬回本土,Intel将节省近70亿美元。而且,随着软银、富士康美国投资计划的公布,怕是连苹果公司也要考虑是否要跟着富士康回美国了。

007intel20161226 美国大型科技公司的部分避税线路

反观像Nvidia、高通等自己没有晶圆工厂、全部依靠台湾和韩国的制造商们生产产品的公司恐怕要面临大麻烦。如果需要缴纳的附加税超过美国本土的生产成本,这些公司必然会考虑寻找美国国内的代工商。

何况,Intel的芯片工艺本来就是世界一流,这些被“逼”回美国本土的订单无疑将成为Intel的囊中之物,Intel也将得益于此进一步强化自己的晶圆代工能力。

Intel为芯片代工业务做了哪些准备?

Intel在采用14纳米制程工艺后成本效益开始增加,让Intel更加坚定了快速转向10纳米工艺的决心,并将于2017年底推出全新架构的的Cannon Lake处理器。

然而,Intel姗姗来迟的10纳米工艺却被竞争对手三星和台积电抢了先:三星10纳米工艺的处理器已经开始量产,高通最新的骁龙830就是有三星负责生产;台积电的10纳米生产线目前也基本布局完毕,将于明年上半年投产。

008intel20161226 Intel的芯片代工模式

目前,Intel的晶圆工厂已经与ARM达成了合作,为联想(Lenovo)提供移动芯片产品,这也是Intel代工业务的第一个大单。

Intel也在重新审视公司的技术路线,将把以前的每两年提升一次制程工艺、推出两款处理器的周期,延长到每三年提升一次、推出三款处理器。这个技术路线图已经从14纳米工艺的第三款处理器Kaby Lake开始执行。

但有意思的是,传言Intel可能在2018年初,继2017年底推出基于10纳米工艺的第一款处理器后,再推出一款14纳米工艺的处理器Coffe Lake,这将是历史上首次市场上同时出现两款不同制程工艺的Intel产品。

此外,Intel在出售McAfee多数股权后,有望在明年将运营成本减少10-15亿美元,这笔释放出的费用也极有可能投入到晶圆代工业务方面。

竞争对手已采取行动

多年以来,Intel都一直认为,相较于主要竞争对手台积电,自己现有的14纳米的芯片制造工艺和即将面世的10纳米工艺更具优势,所生产的芯片密度也会更高。Intel解释说,密度更高的芯片可以降低单个晶体管的成本,相比较而言,这种高密度生产技术产出的芯片,在同类产品中可以称得上是密度价格比最高的了。

事实上,Intel今年早些时候就声称,虽然同样都是10纳米制造工艺,但其在逻辑密度上的优势比对手足足领先一代。

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Intel的这一说法的确可信,事实也已经表明他们的10纳米工艺所生产出来的芯片在尺寸上要比竞争对手小得多。然而,Intel貌似忽略了其真正的竞争对手并非台积电的10纳米工艺,而是其最新的7纳米工艺。

不凑巧的是,台积电最近刚刚透露了一条关于7纳米生产工艺的关键技术的消息,这也就基本证明了,Intel的产品在芯片密度这一指标上的优势已不复存在。

台积电的7纳米SRAM单元

通常对比相同密度芯片、不同生产工艺的有效方法就是建立起一个相同的结构——比如,相同的SRAM(静态随机存储器)。据Intel披露,其使用14纳米所生产的高密度SRAM单元的尺寸只有0.0499平方微米,这显然优于台积电20纳米或16纳米的制造技术。

然而,最近台积电又公布了其7纳米工艺所生产的高密度SRAM单元的尺寸已经缩小到只有0.027平方微米了——只相当于Intel的一半。而Intel如果想要重新夺回其在这方面的领先优势,就必须要把它的高密度SRAM单元至少缩减54.1%。

Intel的10纳米工艺与台积电7纳米工艺对比

比较了Intel连续几代的高密度SRAM单元就会发现,每一代产品尺寸的比例系数相较于上一代基本都维持在0.54左右。

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Intel的45纳米高密度SRAM单元的确非常粗糙,但到了32纳米阶段,就有很大幅度的改善。而当发展到22纳米和14纳米时,高密度SRAM单元的尺寸依旧在缩小,只不过缩小的比例都小于0.5,和上一代相比降幅没有那么大而已。

但只要Intel可以将这一发展势头保持下去,那么它10纳米工艺所生产出来的高密度SRAM单元就可以与台积电的7纳米工艺相抗衡。

当然,只是这一次Intel不能再宣称其“领先一代”的说法了。

Intel的新处境

由于14纳米和10纳米工艺的研发滞后,Intel已经丧失了曾领先两年的优势地位,落到了与三星、台积电齐头并进的境地。更糟的是,Intel仍没有找到重返领先地位的正确姿势。。

与此同时,台积电则正竭尽全力要在芯片密度这一指标上追上Intel,就公开消息判断,他们计划每两年就要对他们芯片的尺寸进行进一步缩小。

011intel20161226 台积电意欲发力7纳米制程工艺,以击败三星和Intel,并将在2017年上半年试投产

而Intel的前景就不太乐观了,据称他们准备将10纳米的工艺一直沿用三代,不过每一代的晶体管的性能都将得到提升,但即便如此Intel也已经很难在芯片尺寸这一指标上赶上台积电了。

从商业的角度来讲,芯片丧失在尺寸上的优势对于Intel来讲打击最大的就是潜在客户的流失。Intel计划在移动设备和网络基础设施两个领域发力,如果他们的晶体管表现的和曾经的芯片一样具有优势的话,那么就仍会对客户具有吸引力。

美国制造 VS 中国台湾制造

按Intel和台积电目前的技术路线图和商业布局来看,两家公司可能在2018年或2019年展开正面交锋。

这场交锋中有两家企业变得非常重要:Nvidia和苹果。

先说Nvidia。即便在整个PC出货量下降的大背景下,Intel在游戏领域的表现还是非常引人瞩目。游戏产业也成为了为数不多的Intel微处理器“杀手级”应用。但除了更快的中央处理单元(CPU),图形处理单元(GPU)对于游戏市场来说更为重要。

专门开发新的GPU产品或者收购市场上现有相关公司显然不在Intel的考量范围内。但与图形处理市场的主要玩家Nvidia合作,帮助其生产处理器显然是一个不错的切入点。

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但别忘了,Nvidia与台积电的合作关系相当紧密,要说服Nvidia放弃“台湾产”而转投“美国造”显然不是一件容易的事,尤其是那些高附加值的游戏专用芯片产品。但随着特朗普的上台,Nvidia可能最终要面临抉择,Intel当然也有机可乘。

再说苹果公司。如果说某个移动芯片业务能让Intel感到兴奋,那无疑会是来自苹果公司的订单。苹果公司每年有几百万的高端手机与平板电脑处理器需求,对代工商来说,能够代工制造这些苹果公司设计的处理器,这就意味着数十亿美元的收入。

历史上看,三星和台积电一直以来为苹果提供代工服务。A7处理器之前一直由三星代工,A9则由两家瓜分了订单,A8和A10的订单则由台积电全数吃下。

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虽然苹果公司一向以对下游厂商的“霸王条款”闻名,但这并不意味着它不会选择市场上最好的产品。更何况已有消息称,Intel正在和苹果公司接触,争取将部分A系列处理器挪回美国本土、使用其10纳米制程工艺来生产。加之,Intel已经获得ARM架构移动处理器的代工授权,将进一步加速其赢得苹果的订单。

甚至有市场分析师直接指出,Intel将在2018年代工苹果的A12处理器。这个时间节点正好是台积电7纳米工艺的量产期,双方的正面交锋在所难免。但考虑到Intel的10纳米工艺成熟度,苹果公司哪怕愿意向Intel下订单,可能也得等到2019年了。

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台积电在面临各种外部猜测时也没有过多解释。他们表示,相信自己的产品稳定性和交付速度。以台积电目前在代工市场的地位,还不用太担心。

但未雨绸缪的工作也是要做的,鸿海集团董事长郭台铭联合软银集团CEO孙正义递交给特朗普的那张亲笔签名的“投资承诺书”,明显是要加强台湾半导体制造业在美国本土的存在。

当然,Intel之于美国,台积电之于中国台湾,都是半导体产业至关重要的存在。成败与否,除了纯粹的技术竞争,还有诸如政治气候、公司战略、生产成本等诸多因素的影响。比如,特朗普新政策的出台,就有可能改变全球半导体行业的生产布局。

目前看来,Intel在移动芯片领域奋起直追的路上,遇到了一个绝佳的机会,此刻选择在晶圆代工领域发力,就很容易理解了。

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