從錯失移動市場到7納米延期:英特爾何去何從

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「老虎不發威,你以為是病貓嗎?!」

3年前9月的一天,當被第一財經記者問及如何看待摩爾定律已經失效的質疑時,英特爾中國區總裁楊旭直接明了地亮出態度。

而在當時的市場上,有關摩爾定律失效的「噪音」越發嚴重,加上被三星在營收上超越,被台積電7nm(納米)趕超,這讓一直對半導體製程工藝有著高度自信的英特爾有些坐不住了。

而轉折點也許就發生在這一年。

台積電過去3年在晶圓先進位程工藝上一路狂飆,到了今年最新財季,台積電已經憑藉著在5 nm上的絕對優勢衝刺至全球市值前十的公司排行榜中。

相較之下,英特爾在10 nm上連續受挫,而在最新的消息中,7 nm工藝良率更是低於預期導致相關晶片上市至少會推遲到2022年。

受此消息影響,英特爾市值蒸發超過400億美元。

作為曾經主導全球PC市場的「Wintel」(Windows+Intel)聯盟成員之一,英特爾幾乎是摩爾定律的代名詞,在二十年前筆記本電腦所處的全盛時期,英特爾的微處理器可以說沒有對手。

但在今天,半導體先進位程賽道上是以智慧型手機以及各種新型終端為主導的選手。

而錯失移動網際網路「黃金時代」的英特爾,此時面臨的不僅僅是份額的流失,還有新時代下遊戲規則的變化。

有分析指出,英特爾在半導體製程上的瓶頸不只是7nm節點的延期,而是需要重整架構來實現翻身,這將造成英特爾在製程上的劣勢持續5年、6年,甚至7年的時間。

「擠牙膏式」推進工藝

2019年4月末的北京天氣微涼。

北京環球貿易中心的英特爾辦公室,像往常任何一個普通工作日,電梯口處還擺放著一則招聘海報。

一身藍色西服的司睿博(Bob Swan)走出電梯,進入辦公室,開起了一個小型的工作會。

沒有任何歡迎儀式,這位新任英特爾CEO的中國行低調而緊湊。

兩天的時間裡,他拜訪了多位政府官員、商業客戶,在中國開了一場員工大會,然後飛往下一個國家。

2016年才加入英特爾的司睿博從臨時CEO正式「轉正」開始掌舵英特爾這艘51歲的科技巨輪,讓外界吃驚的是,這家全球最大的半導體廠商過去總是偏好從內部選拔具有數十年技術背景的工程師擔任CEO,而司睿博是CFO出身。

在戰略上,他選擇的是延續前任CEO科再奇的核心戰略,即「以PC為中心轉型到以數據為中心」。

司睿博上任後多次強調執行力,其中就包括了滿足客戶需求、解決14 nm產品供應短缺問題以及交付10 nm產品線。

2007年,英特爾推出了「Tick-Tock」(簡稱「嘀嗒」)戰略,每兩年為一個周期。

Tick年升級工藝,Tock年升級處理器架構。

但在14nm工藝階段,這一戰略逐漸失效。

早在2015年第一季度,英特爾就上線了首批14nm製程工藝處理器,架構代號Broadwell。

但之後的五年,英特爾卻在14nm上「深耕」,先後推出第六代Sky Lake、第七代Kaby Lake,第八代Kaby Lake-R/Coffee Lake/Whiskey Lake,及第九代Coffee Lake-R酷睿處理器。

此外,按照最初規劃,英特爾10nm工藝產品應在2016年推出,但在實際發布時卻一再延期,而台積電、三星等競爭對手早已開始量產7nm產品。

對於10nm產品時間的延遲,英特爾當時給出的回應是14nm製程還有提升的空間。

但由於英特爾已經在10nm上停留了太長時間,也一定程度上影響了市場對其的信心。

研究機構Canalys分析師賈沫表示,英特爾一再延遲的10nm製造工藝給AMD帶來了替代的機會。

而所有這一切都轉化為AMD十年來首次獲得市場份額的歷史性機遇。

作為英特爾在CPU上的老對手,AMD憑藉著台積電的「助力」而趕超英特爾進入7 nm時代。

不久前更是有消息稱,AMD已與台積電簽訂了每月供貨20000片5 nm晶圓的訂單。

在7月28日美股盤後,AMD公布了今年二季度財報,營收為19.3億美元,同比增26%,高於分析師預期的18.6億美元,凈利潤為1.57億美元,遠高於去年同期的3500萬美元。

同時,AMD上修全年營收預測,顯示其正在從對手英特爾獲利豐厚的伺服器晶片市場搶占訂單。

今年以來,AMD的股價已經累計上漲47%。

IDM模式VS Foundry模式

晶圓代工是典型的資本密集、人才密集和技術密集產業。

製程越先進,需要的資本投入就越大。

根據市場調研機構IBS統計,隨著技術節點的不斷縮小,集成電路製造的設備投入呈大幅上升的趨勢。

以5nm技術節點為例,其投資成本高達數百億美元,是14nm的兩倍以上,28nm的四倍左右。

即使是全球晶圓純代工行業排名第二和第三的格芯和聯華電子,面臨高昂的資本投入和技術壁壘,也相繼宣布放棄研發7nm製程工藝,而龍頭台積電則穩坐第一把交椅。

台積電的商業模式是典型的「代工廠」模式,只選擇了利潤空間的一環即晶圓體代工環節,這種模式的優勢在於可以將資金集中投資到新製程研發從而拓寬自己的護城河。

而基於這種Foundry(代工廠)模式,包括高通、聯發科以及海思在內的晶片設計廠商不斷興起,它們可以只負責晶片電路設計,生產、封裝測試等環節都可以外包,反向促進了台積電的不斷壯大。

而英特爾代表的則是IDM模式(Integrated Device Manufacture,整合設備製造),晶片從設計到成品的整個過程都由製造商負責,這種模式可以保證產品從設計到製造環節的一體性。

但從疊代效率和成本來看,目前Foundry模式更為主流。

英特爾也嘗試過將代工範圍擴大。

英特爾執行副總裁Zane Ball曾對記者表示,英特爾是全球少數可以做高尖端晶圓代工的廠商,可以更快更低成本地調整生產線。

但業內人士指出,不同於傳統電子消費代工遵循的低毛利路徑,台積電的毛利率可以達到50%,這是因為可以同時滿足不同客戶的定製化需求。

「台積電有258種製程,480個客戶,9920種產品,這是一般企業難以想像的。

」該人士說。

2012年,台積電的製造研發能力還落後於英特爾和三星。

但隨著智慧型手機的普及,手機功能的日新月異,客戶對於晶片的要求也越來越高。

可以說,台積電在過去的7~10年中,更多是受到手機晶片客戶所驅動,包括蘋果、高通、聯發科以及海思等。

通過客戶的訂單,不斷地進行研發投入,從而提升自身實力。

一個例子來自於與蘋果的合作,2015年,三星雖然開發出了14nm晶片,但是台積電的16nm卻被用在了蘋果的A9處理器上,這也促使台積電拿下了蘋果A10到A14的所有訂單。

隨著蘋果產品的熱銷,台積電的工藝也在不斷向前推進。

做晶圓代工廠第二名基本不賺錢

無論是晶片廠商還是晶圓代工廠商,越往「金字塔」走,承擔的壓力就越大。

中芯國際聯席CEO趙海軍曾在一次論壇中指出:「做晶圓代工廠第一名賺錢,第二名基本不賺錢,第三名虧錢,所以一定要爭做前兩名。

可以看到,台積電毛利率遠高於同行。

從2017年到2019年,台積電毛利率分別為51%、48%和46%;中芯國際分別為25%、23%和21%。

有媒體報導,為了提高市場占有率,三星也正以降低晶圓代工價格爭奪客戶。

但實際上,全球四大晶圓代工廠每片晶圓的平均營收在2014年已經觸頂,達到1149美元,之後一路緩跌至2017年。

調研機構ICInsights指出,製程技術的先進與否,影響了每片晶圓營收的高低,0.5μ8英寸矽晶圓每片平均營收只有370美元,20nm以下12英寸晶圓每片平均營收卻達6050美元。

若以平方英寸平均營收來看,0.5μ製程技術與20nm以下製程技術,前者的平均營收為7.41美元,遠遠不如後者的53.86美元。

出於市場的壓力,部分晶圓代工巨頭開始選擇「停下腳步」,檢討不斷「燒錢」投入先進工藝帶來的後果。

此前,格芯(GLOBALFOUNDRIES,原名格羅方德)正式對外宣布擱置7nmFinFET項目,並調整相應研發團隊來支持強化的產品組合方案。

在第一財經記者獲得的一份資料中,格芯表示,在裁減相關人員的同時,一大部分頂尖技術人員將被部署到14/12nmFinFET衍生產品和其他差異化產品的工作上。

「我們非常了解做這一行要靠什麼競爭,我們在重要的地方都做到位:技術一定要領先、製造一定要優越、跟客戶的夥伴關係和信任關係,這三件事情就是Foundry的基本面。

這三樣東西做好,別人放馬過來。

」台積電前企業信息資深處長孫又文在去年接受採訪時告訴第一財經記者。

在5nm和3nm工藝的最新進展方面,台積電總裁兼副董事長魏哲家表示,5nm製程已經開始量產,「受5G手機和HPC應用驅動,5nm需求非常強勁,預計今年下半年5nm製程增長強勁。

2020年5nm製程收入將貢獻營收的8%。

」下一代3nm製程預計在2021年進行風險量產,2022年下半年將量產。

與5nm製程相比,3nm的密度提升70%,速度提升10%~15%,功耗降低25%~30%。

有分析指出,英特爾晶片廠長期以來代表美國先進位造業的高點,象徵美國在關鍵技術的主導地位,但現在「情況已不再如此」。

被台積電超過後,英特爾市值在今年7月初又被英偉達超越。

截至北京時間7月29日,晶片設計公司英偉達市值為2513億美元,英特爾為2094億美元,台積電則高達3989億美元。


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