PingWest品玩|英特尔芯片工艺的“掉队”究竟意味着什么?

在芯片制造核心的工艺上 , 曾经领先的英特尔如今失去了优势 。
2020年7月24日 , 英特尔公布了2020年第二季度财报 。 财报透露 , 由于7nm制程良率不理想 , 英特尔的7nmCPU产品较先前预期推迟了大约6个月 。 英特尔首席财务官乔治·戴维斯(GeorgeDavis)接受采访时说 , 在7nm芯片制造工艺技术中发现一种“严重缺陷” , 英特尔正在进行调整 。
这是英特尔第二次推迟7nm量产 , 较原先计划一共延期一年 。 英特尔的7nm芯片 , 预计不会早于2022年下半年推出 。 尽管英特尔Q2在数据中心和存储业务板块的收入大幅增长 , 但推迟7nm量产消息仍让其股价在24日收盘时下跌超过16% 。
自主生产和代工制造之别
财报电话会议上 , 英特尔透露“可能会将主要零部件生产外包” 。 今年3月摩根士丹利一次会议上 , 乔治?戴维斯对投资者承认 , 公司已经落后于竞争对手台积电 , 要追赶上至少需要2年时间 。
7月27日 , 台湾《工商时报》报道 , 英特尔与台积电达成了协议 , 后者将在2021年为前者代工18万片6nm晶圆 。 晶圆是制作芯片所用的硅晶片 , 通常一片晶圆可以切出几十个芯片 。
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(晶圆)事实上 , 英特尔找台积电代工的消息 , 此前早已多次传出 , 并且集中在6nm的GPU上 , 并未涉及CPU产品 。 目前 , 英特尔和台积电都没有证实代工6nm芯片的传闻 。
要知道 , 英特尔一直引以为傲的 , 就是其领先的芯片制造能力 。 彭博社发表评论 , 英特尔考虑外包这一决定“预示着美国统治半导体行业时代的终结” , “此举可能会在硅谷以外引起反响 , 影响全球贸易” 。 一些动作已经反映出这个现象:在美国商务部压力下 , 今年5月台积电表明会在美国兴建一个工厂 , 用以生产最先进的5nm制程芯片 。
英特尔和台积电分别是芯片行业两种分工模式的典型 , 前者代表了IDM模式 , 后者则是垂直分工模式一个重要环节 。
IDM , 全称IntegratedDeviceManufacture(整合元件制造商) , 意指一家公司包办芯片设计全流程 , 从设计、制造、封装测试到最后销售 。 除了英特尔 , 三星也采用了这种模式 。
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(芯片制造流程)而垂直分工模式里 , 有的集成电路公司只做芯片设计和销售 , 没有芯片制造工厂(Fabrication , 简称Fab) 。 这种公司通常称之为Fabless , 高通、英伟达、AMD和华为海思都是这种类型 。
帮别人制造芯片、不设计芯片的厂商则叫Foundry(晶圆代工厂) , 典型厂商的有台积电和中芯国际 。 事实上 , 这种模式的开创 , 正是得益于台积电这种纯晶圆代工厂的设立 。
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很多曾经IDM模式的美国芯片公司 , 已经陆续关掉或出售其在美国国内的工厂 , 转而让亚洲的代工厂生产 。 只有英特尔一直坚持着IDM模式 , 这家公司认为同时兼顾设计和制造 , 两方面都能相互促进 。
得益于这种模式 , 在过去30多年里 , 英特尔长时间处于技术领先地位 。 但从投入层面来看 , IDM模式需要大量资金 , 一条生产线动辄几亿美金 , 门槛非常高 , 对行业新进入者不友好 。
而垂直分工模式把设计和制造分离 , 负责芯片设计的 , 把方案做出来 , 交给纯代工的专业Foundry去制造 , 让芯片行业的准入门槛一下子就降低了很多 。 AI芯片领域有这么多创业公司 , 正是得益于这种模式 。
但垂直分工模式也有弊端 , 最先进制造工艺的产能是有限的 , 只有苹果、AMD、华为和高通这种订单量大的芯片设计厂商 , 才能争取到排期靠前的产能 。 另外 , 代工厂也会因为一些非商业因素 , 拒绝某家芯片设计厂商的订单 。 一个最近的例子是 , 台积电迫于美国商务部制裁华为的压力 , 已经暂时拒绝了华为的新订单 。


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