出品｜虎嗅科技組

　　作者｜宇多田

　　頭圖｜IC photo

　　1996 年，在英特爾任期最后一年仍強勢主導建立晶圓制造廠的傳奇 CEO 格魯夫，可能無論如何都想不到，25 年后，英特爾在芯片制造上不僅出現(xiàn)了重大失誤，還將一部分制造業(yè)務外包了出去。

　　就在過去兩周，美國資本界在英特爾發(fā)布 Q2 財報后，集體震怒。

　　一家又一家投行陸續(xù)下調(diào)評級，分析師們退出電話會議后，紛紛撰文表示“看不到英特爾的未來”，甚至還有人放出狠話：“要看著這家美國歷史上最偉大的芯片公司逐漸步入墳墓。”

　　事實上，我們很久沒有見到英特爾受到這般堪稱是狂風暴雨般的指責了。只因 CEO 鮑勃 · 斯旺在電話會議上用近 1 個小時闡釋了一個公司將要做出的艱難選擇：“我們的 7nm 芯片將至少再延遲半年，因此需要制定‘應急計劃’，把部分高端芯片制造業(yè)務外包出去。”

　　對于英特爾和整個半導體行業(yè)來說，這幾乎是一個劃時代的決定。

　　這家已經(jīng)成為全球半導體產(chǎn)業(yè)象征的硅谷巨頭，成立 50 年來始終堅持芯片設計與生產(chǎn)制造“雙管齊下”，擁有覆蓋整個產(chǎn)業(yè)鏈（設計、生產(chǎn)制造、封裝測試）的強大業(yè)務實力。

　　而這種“一個都不放棄”的模式，與當下垂直分工的行業(yè)趨勢完全背道而馳。

　　圖片來自經(jīng)濟學人：英特爾既是芯片設計公司，AMD、英偉達、華為都劃歸在這個領域；也是生產(chǎn)制造工廠，這個領域里有臺積電、三星、格羅方德、中芯國際等晶圓制造廠；還擁有自己的封測廠（在大陸有設廠），封裝測試自己的芯片，這個細分行業(yè)有日月光、長電科技等頭部企業(yè)。

　　上世紀 90 年代起，AMD 等企業(yè)紛紛因成本壓力被迫分離出自己的晶圓制造業(yè)務，專心搞設計。最后，只剩下英特爾（還有三星）仍然堅持自己建廠自己造芯片，并將此標榜為自己的最大優(yōu)勢。據(jù)說擁有自己代工廠的最大好處，是可以找到根據(jù)處理器設計調(diào)整流程的方法。

　　他們每一任 CEO 為每一代產(chǎn)品站臺時，都會釋放一條不變的信息：只有將最先進的制造工藝掌握在自己手里，才能做出最好的處理器。

　　但這一 50 年的堅持，就在兩周內(nèi)被打破了。

　　按照英特爾內(nèi)部一開始的規(guī)劃，7nm 芯片應該在 2021 年推出。但現(xiàn)在，你要在 2022 年底或 2023 年初才能看到這枚芯片。對比之下，他在 PC 市場的老對手 AMD 早在 2019 年就宣布，由臺積電代工的 Zen 架構第四代 5nm 處理器將會在 2021 年推出。

　　因此，制造工藝明顯出現(xiàn)了問題的英特爾，不得不“求助”于像臺積電這樣的芯片制造代工廠。

　　在發(fā)布消息后第二天，英特爾股價大跌近 18%，從 60 美元斷崖式下落到 50 美元，創(chuàng) 5 個月以來單日最大跌幅。

　　對于市值 2000 億美元的英特爾來說，這次暴跌讓市值蒸發(fā)了大約 15%；而在過去兩周，英特爾股價持續(xù)低迷，一直在 48 美元左右徘徊。從這一點來看，這家長期被金融界追捧的半導體巨頭，的確做出了一次近乎斷臂式的選擇。

　　另一邊，英特爾在不同核心垂直業(yè)務上的兩個最大對手——AMD（設計）與臺積電（制造）的當天股價漲幅，均超過 10%。

　　繼美國媒體的狂轟濫炸后，臺灣媒體繼續(xù)“接力”。他們爆出英特爾已向臺積電訂購了將于 2021 年生產(chǎn)的 18 萬塊 6nm 芯片，后者在 2021 年上半年之前的先進制程產(chǎn)能已經(jīng)被預定一空。

　　如今，追隨蘋果、高通、英偉達、AMD、聯(lián)發(fā)科等設計公司加入臺積電“VIP 俱樂部”的英特爾，終于不再是最特別的那個。這一事實讓大部分分析師下了一個結論：

　　除了芯片設計能力欠佳的三星，世界再無覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的頂級芯片企業(yè)。半導體產(chǎn)業(yè)徹底進入“垂直分工”的全盛時代。

　　“臺積電已經(jīng)取代英特爾，成為這個超過 4000 億美元市場的中心和風向標，美國芯片時代已經(jīng)結束了。”一位彭博分析師指出。

　　錯過 EUV，搶回時代

　　在半導體行業(yè)，技術門檻，某種程度上決定著收入門檻，制造工藝更是如此。

　　歷史上，制程工藝升級的每一個重要技術節(jié)點，都伴隨著大量企業(yè)拔地而起，也會有大量企業(yè)就此消亡。就連臺積電在走到 0.15 微米制程節(jié)點，因沒有及時掌握銅布線技術，導致大量訂單被搶，遭受過外界自成立以來的最大質(zhì)疑。

　　而錯過 EUV（極紫外光刻）技術，就是英特爾在 10nm 制程節(jié)點遭遇的一場“劫難”。

　　工藝的升級與摩爾定律有關：一塊集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔 18~24 個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。

　　因此，從 14nm、7nm 再到 5nm，每一次縮短芯片制程（單位：微米μm、納米 nm），相當于在一塊同等大小的芯片上，塞進更多晶體管。這樣可節(jié)省更多時間和能量，運行效率也就更高。

　　但這也意味著，制造工藝的難度將呈指數(shù)級變大。新技術的“摻入”，成為縮小制程數(shù)字的關鍵。

　　在 EUV 技術被采用前，各大晶圓廠光刻晶圓的方法是采用 DUV（深紫外線）。但這項技術在縮進制程到 DUV25nm 時，就停滯不前了。

　　不過，實力強大的英特爾憑借雙工作臺模式（自校準雙重圖形），又利用 DUV 技術把制程往前推到了 10nm，但這已到達極致。

　　這個時候，業(yè)內(nèi)普遍認為只有 EUV 技術，能夠滿足 10nm 以下的晶圓制造，甚至可以向 5nm、3nm 沖刺。

　　但是 EUV 需要極為精準的光源，整個光刻過程實現(xiàn)難度極高。在 2019 年之前，仍無一家晶圓廠完全掌握這項關鍵技術。

　　然而，就是在 10nm 這個關鍵制程節(jié)點上，一直跑在最前面的英特爾，卻選擇了與臺積電以及三星截然不同的技術路線——

　　為了繞過 EUV，他們采用了最新工藝——自校準四重圖形(SAQP)技術。此外，他們也在互連層啟用了一種叫做“鈷”的材料做導線，替代了“銅”這種成熟材料。2017 年，他們在 IEEE 國際電子組件會議(IEDM)高調(diào)展示了這些技術，以彰顯自己是多么與眾不同。

　　而 3 年過去，結果說明了一切。

　　截止目前，只有在 2019 年取得 EUV 技術重大突破的臺積電，具備了數(shù)據(jù)還不錯的 10nm 以下芯片產(chǎn)量和功率特性。而另一家使用 EUV 技術的三星一直被傳產(chǎn)量存在問題。

　　“14nm 用自校準雙重圖形時，一開始的產(chǎn)量很差，所以才造成了兩個季度的延遲。但后來所有問題都慢慢解決了，所以問題才不嚴重。” 一位行業(yè)人士透露，14nm 的延遲自然影響到了 10nm，但制程技術問題一直是最大的隱患。

　　而那時，恰逢英特爾拼了老命都要擠入移動市場，啥都想做。所以，工程師們那時接到的“命令”是，要做出可以適配移動設備、電腦以及服務器的一系列產(chǎn)品，而且一定要比競爭對手好。

“為了達到管理層設定的目標，制造團隊就必須更有創(chuàng)造性。為了實現(xiàn)目標，他們采用了一堆‘前無古人后無來者’的新生產(chǎn)技術。除了 SAQP 和鈷，還用釕做襯墊，用鎢做觸點……

然而這些嘗試幾乎都沒有成功。就拿材料來說，相比銅，鈷的延展性和導熱性很差，而且極其脆弱，導致晶圓上的電壓極其不穩(wěn)定，進一步降低了性能和功耗。”

　　一堆新技術的混合調(diào)制，成了將 10nm 工藝推入深淵的炸彈級操作。

　　有工程師透露，2018 年英特爾 10nm 芯片剛量產(chǎn)時，實際良率低于1%，功耗甚至高于 22nm。

“從決定半導體行業(yè)發(fā)展的本質(zhì)來看，EUV 決定了英特爾與臺積電之間的成敗。”

　　2018 年 12 月，英特爾終于對外改口，只要 EUV 技術成熟且成本大幅降低，他們就會使用 EUV 技術生產(chǎn) 7nm 芯片。但這個模糊的說法遭到了當時分析機構的質(zhì)疑，因為他們徹底錯過了 2016~2018 年臺積電、三星等企業(yè)大力研發(fā) EUV 技術的黃金時期。

　　“三星如果產(chǎn)量都有問題，那英特爾可能會更慢一些，它缺少臺積電和三星的經(jīng)驗。” 一位半導體從業(yè)者認為，英特爾也許會趕上，但絕對不輕松。

“雖然 EUV 技術還沒有為大批量生產(chǎn)做好準備，特別是英特爾這種芯片出貨量極大的公司。但英特爾對 EUV 采取的策略是十分危險的。這相當于你在祈求老天‘讓別人都失敗吧’，而不是指望自己獲得成功。”

　　有人把英特爾錯過 EUV 的原因，總結為“過于雄心勃勃”。但是在面對技術節(jié)點的選擇時，的確有時候更像是一種“賭博”——

　　如果英特爾應用在 10nm 上的制造工藝成功了，那么他們在行業(yè)里將保持至少 2 年的領先優(yōu)勢；而失敗了，則需要坦然面對與臺積電平起平坐，甚至向后者俯首稱臣的結果。

　　在半導體行業(yè)，企業(yè)最好的衡量標準只有一個，那就是“競爭”。

　　現(xiàn)在來看，英特爾就像是一直在試圖制造出最好的槍，向月亮射擊；但臺積電，卻趁此登上了月球。

　　工藝落后 4 年？

　　2019 年初，臨危受命接任英特爾 CEO 的斯旺，曾試圖在同年 Q3 電話會議上“挽回人心”，承諾英特爾將不再“擠牙膏”，已開始大批量生產(chǎn) 10nm 處理器，甚至準備再開一家工廠。

　　“我們從 10nm 失敗的工藝找到了問題，已經(jīng)從根本上改進了制造技術。推出產(chǎn)品的節(jié)奏將會重新回到摩爾定律的軌道上來看，每2~2.5 年引入新的制程，重新奪回 Top1 的地位。”

　　從下面這張去年 10 月英特爾發(fā)布的制程節(jié)點進度圖來看，非常明顯，他們停留在 14nm 節(jié)點上的時間足足有 5 年。

　　雖然這個“+”號的疊加意味著 14nm 產(chǎn)品在不斷迭代，產(chǎn)品品質(zhì)也最終獲得了市場驗證。但也有工程師向虎嗅指出，這是行業(yè)里慣用的做法，相當于“一種制造工藝設計工具包的升級”，沒有太大意義。

　　正是由于 14nm 的延遲在前，下一代 10nm 芯片也從 2015 年開始多次宣布延遲。

　　圖片來自英特爾

　　這不僅意味著英特爾在那時候就已經(jīng)有些“脫軌”摩爾定律，也給 AMD 留出了充足的逆襲時間。讓這家在當時瀕臨破產(chǎn)的芯片設計公司，成長為當下英特爾在 PC 等多個市場最為忌憚的競爭對手。

　　但是，有分析師僅僅通過數(shù)字之間的差距（兩個制程節(jié)點），就認為“剛量產(chǎn) 10nm 的英特爾與大規(guī)模量產(chǎn) 5nm 芯片的臺積電中間的差距有 4 年”，那么就是大錯特錯了。

　　雖然行業(yè)默認半導體制造工藝制程越小越好，但不意味著每一家晶圓代工廠的工藝標準是相同的。而業(yè)內(nèi)熟知，英特爾對制造工藝的標準制定一直相對激進，要求也更高。

　　甚至有工程師嘲笑外界的無知：“英特爾 10nm 工藝的晶體管密度是臺積電 10nm 工藝的兩倍，已經(jīng)不是一個秘密。”

　　對于制造工藝來說，晶體管大小在某種程度上不是唯一的決定因素，它們之間的互連也不能忽略。相比其他晶圓廠，英特爾芯片上的互連間距更小，密度更高。

　　參與研發(fā)過 TPU，對制造工藝非常熟悉的芯英科技創(chuàng)始人楊龔軼凡提醒我們，“7nm”這個數(shù)字并不完全與晶體管的尺寸有關。

“英特爾的 10nm 芯片對標的其實是臺積電的 7nm，甚至比后者的 7nm 都好。”

　　也正是這個原因，被很多終端用戶戲稱為“英特爾祖?zhèn)鞴に?rdquo;的 14nm，依然在性能的某些方面可以完勝 AMD 的部分 7nm 產(chǎn)品。

　　譬如，在 2018 年一個項目中，AMD 的 7nm 服務器芯片 EPYC 被曝不敵英特爾 14nm 的 Cascade Lake 處理器。如今，英特爾仍然靠 14nm 產(chǎn)品牢牢占據(jù)服務器市場大部分份額，這充分證明了這家老牌巨頭強大的工程實力。

“同樣的制程，英特爾產(chǎn)品的性能一直都更好，所以 10nm 在 2019 年底量產(chǎn)了，晚點就晚點吧。但這次再度延遲的 7nm 芯片，才是英特爾真正意義上的‘落后’。” 他告訴虎嗅。

　　因為臺積電的 5nm 芯片已經(jīng)開始大規(guī)模量產(chǎn)了。

　　“個人認為英特爾的制造工藝大約落后臺積電6~12 個月左右。” 一位芯片工程師認為，雖然半導體制造市場也一直存在“嚴重的市場營銷和宣傳錯誤”，但這次，比起臺積電和三星的習慣性吹噓，英特爾的 10nm 芯片的確遲了。

　　2018 年，英特爾工程師曾對外解釋過，他們對 10nm 的晶體管密度和制造材料要求太高，以至于超過了對節(jié)點本身的追求，才選擇延遲發(fā)布。

“如今 10nm 仍然受良率和產(chǎn)能所限，才迫使他們將一部分制造任務分出去。但 7nm 將采用 EUV 技術，或許會有扳回一局的機會。”一位工程師特別指出，這次交給臺積電的 6nm 訂單，其實相當于英特爾的 10nm 工藝。

　　但這絕不意味著英特爾會把自己所有高端芯片訂單都交給臺積電，因為臺積電也有自己的顧慮，它需要更多時間來增加產(chǎn)能。

　　“按照英特爾的出貨量，如果要完全滿足英特爾對高端芯片（7nm 以下）的全部需求，臺積電需要5~8 年的時間來建造額外的晶圓廠，臺積電能投入那么多錢嗎，不一定。”他指出，

　　因此，這也是外界猜測英特爾將來會在一段時間內(nèi)采用“制造+外包”這種混合模式的重要原因之一。有分析師預計，分散一部分制造壓力，會讓英特爾在產(chǎn)品性能方面重新領先于對手。

“外包可以大幅節(jié)省成本，聚焦于更先進的制程。對于增加現(xiàn)金流，保證在激烈市場競爭下毛利率沒有劇烈波動，是極有好處的。”

　　事實上，英特爾多年來一直在委托臺積電制造自己的部分非先進制程產(chǎn)品，從沒有 100% 自己造芯片一說。

　　英特爾總裁格魯夫 1988 年走馬上任時，曾到臺灣參觀臺積電。當時正值英特爾砍掉服務器，集中精力搞 CPU 的關鍵時期。臺積電趁此說服他把一部分制造業(yè)務交給了臺積電。

　　同時，作為行業(yè)水平最一流的晶圓制造廠，英特爾也給臺積電的產(chǎn)線解決了 200 多個問題，自此臺積電的制造能力第一次得到了認證。

　　譬如多年來，英特爾等面向醫(yī)療成像以及打印機等終端產(chǎn)品的 Arria 系列 SoC FPGA 硬核處理器，就是交給臺積電代工的。

　　圖片來自英特爾

　　當然，這次很不一樣。

　　因為英特爾把代表了自己制造工藝尊嚴的高端產(chǎn)品線分了出來。這標志著，英特爾首次主動承認自己的生產(chǎn)能力已落后于臺積電。

　　但能不能追上，就要看他們能不能搶回“錯過 EUV 的那些時光”了。

　　大象轉身

　　造就企業(yè)某個成功節(jié)點的原因，必然是一項牽一發(fā)而動全身的“系統(tǒng)工程”，那么失敗也同樣如此。

　　僅在 7nm 芯片延遲消息發(fā)布后 3 天，英特爾首席工程師兼總裁Renduchintala 為此“背鍋”，宣布離職，英特爾也因此重組了技術團隊。此前，英特爾的制造業(yè)務由他統(tǒng)籌管理。

　　需要注意的是，在他辭職前一個月，另一位天才級芯片設計大師 Jim Keller 剛剛從英特爾離開，而再往前推 2 年，他們的前任 CEO 科再奇因突然被爆“出軌”而被迫離職。

　　這讓很多人從制程工藝路線上的決策失誤上，看到了背后隱藏的團隊問題。

　　早在今年 3 月，現(xiàn)任 CEO 斯旺就曾通過紐約時報，向外界曝光了英特爾不太光鮮的企業(yè)文化——很多自滿的管理者們在內(nèi)部為預算而互相爭斗，甚至有些人會隱瞞自己得到的有效信息。

“我們的團隊正在改善設計與制造工程師團隊之間的合作，他們近年來一直都在彼此疏遠。” 他承認，英特爾有些問題已經(jīng)根深蒂固了。

　　但這個情形對于晶圓制造行業(yè)來說是不可思議的。因為臺積電無論是工藝還是良率的提升，都是靠蘋果、高通等公司的頂級芯片設計師幫忙調(diào)出來的。

“我們有世界上最聰明的人，毫無疑問。但問題仍然是，你如何讓他們朝同一方向劃船？”

　　有在英特爾制程開發(fā)工廠工作過的人曾爆料，公司在 2014 年前后解雇了大量有經(jīng)驗的工程師。目前，很多博士生被聘用后在產(chǎn)線工作，沒有太多產(chǎn)線經(jīng)驗。

　　“如果有經(jīng)驗的人指導他們，相信很多工作會做的更好，但很多人離開了。”

　　但有人看到了更深層次的問題。

　　一位半導體從業(yè)者認為，作為全世界資源最豐厚的半導體企業(yè)，卻沒有趕上 GPU、移動以及 AI 芯片等任何一次產(chǎn)業(yè)變革，根本原因在于：

“大公司的整個決策、邏輯、運營方式，已經(jīng)不再那么鼓勵變革性創(chuàng)新了，更多選擇的是迭代，這也是他們在 14nm 上糾纏過久的原因之一。所以他們攻占新市場的唯一方法，只有‘買’。”

　　幾乎所有個人電腦處理器愛好者都清楚，從 2008 年推出個人電腦微處理器酷睿 i5 一舉擊敗 AMD 后，在此后長達 10 年的時間里，幾乎在 PC 市場沒有任何競爭對手的英特爾就放慢了創(chuàng)新腳步。很顯然，與之密切相關的制造工藝也一定會放慢腳步。

“一方面是大公司都有的弊病，辦事低效，傲慢輕敵。” 有行業(yè)人士向虎嗅指出，這些問題都能在英特爾身上看到，但并不多。

“另一方面，他們站在頂端太久了。畢竟 AMD 是從跌到幾十億美元的市值一路浴血奮戰(zhàn)上來的，而英特爾長期處于高位，不知愁滋味，即便他們在各種新市場做了很多事。”

　　但是，對于大公司來說，如果長時間在無人區(qū)跑，方向性錯誤可能是致命的，CEO 需要在這方面負主要責任。

“你想想，除了自英特爾歷史上最有名的創(chuàng)始三杰——諾伊斯、摩爾與格魯夫，之后有沒有讓人印象深刻的 CEO 名字？

從英特爾錯過移動時代開始，就預示著他們會有這樣的一天。” 他感嘆。

　　美國的憂慮

　　正如前面有華爾街分析師哀嘆“美國芯片時代徹底結束”。一位國內(nèi)行業(yè)人士給出了相同的看法：

“如果說以前全球只有一個國家能夠把半導體產(chǎn)業(yè)全鏈條全部吞下，就是美國。為什么？因為有英特爾。只要沒有英特爾，美國就不具備半導體全產(chǎn)業(yè)鏈的能力。”

　　所以，如果英特爾未來某天徹底放棄晶圓制造，那么美國就失去了徹底可以與其他國家硬抗的核心力量之一。

　　有意思的是，就在英特爾宣布“將借助外援代工芯片”這個爆炸性消息之前，美國剛剛成功“強迫”臺積電耗資 120 億美元在亞利桑那州建廠。

　　他們在過去幾個月，密集發(fā)布了一系列半導體制造工廠扶持計劃，包括向格羅方德等本土二流芯片制造工廠注資，努力扶正這些虧損企業(yè)東倒西歪的身子。

　　而英特爾的這一決定，顯然與美國政府的意愿相悖。

　　特別是美國半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SIA，值得注意，英特爾創(chuàng)始人之一諾伊斯是這個協(xié)會的第一任主席）在 6 月發(fā)布了一份名為《加強美國半導體工業(yè)基地分析與建議》的報告，指出：

“美國在芯片制造方面嚴重依賴亞洲供應商，這是美國在這個產(chǎn)業(yè)上的弱點。從長期來看，中國大陸準備通過補貼大力建設 60 多家新晶圓廠，甚至會在 2030 年會成為全球最大的芯片制造國，占比翻番，這是對我們非常不利的。

這可能導致我們失去了中國市場份額的同時，中國自己的份額會有進一步增長。因此我們需要大量公共與私人投資。”

　　圖片來自 SIA 在 2020 年 6 月發(fā)布的報告

　　目前，美國僅占全球半導體制造產(chǎn)能的 12%，相比之下，超過 50% 由位于中國臺灣的臺積電包攬，而中國大陸雖然沒有在先進制程上占據(jù)優(yōu)勢，但憑借“量大”，也在 2019 年拿下 17% 的全球份額。

　　但如今，被寄予厚望的中芯國際正在接收來自政府與股民源源不斷的資金，其他晶圓廠也正在陸續(xù)拔地而起。從國家長期科技戰(zhàn)略來看，美國的確需要對不利局勢擔憂。

　　因此，他們特意在文件中指出“要資助建立先進的邏輯芯片生態(tài)系統(tǒng)，特別是 EUV 工藝和 7nm 以下的制造技術”。

“站在國家戰(zhàn)略角度，英特爾也不可能放棄晶圓制造。” 一位產(chǎn)業(yè)分析師告訴虎嗅，在解決掉產(chǎn)品延期和量產(chǎn)問題后，英特爾可能會在3~5 年內(nèi)重新掌握最先進的晶圓制造技術。

　　不過 SIA 也承認，試圖將世界上最復雜、成本最高的供應鏈完全局限在本土，是不切實際的。

　　“但是，半導體技術對于國家經(jīng)濟和安全的重要性，我們認為通過投資加固半導體工業(yè)基礎，保持技術領先，是非常有必要的。”

　　我是虎嗅科技組的傅博，關注 AI 芯片、自動駕駛、智能制造，歡迎行業(yè)人士一起探討（微信：fudabo001，加微信務必備注）。

　　如對本稿件有異議或投訴，請聯(lián)系 tougao@huxiu.com

總結

以上是生活随笔為你收集整理的英特尔退位，台积电称王的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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