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 7nm CPU 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(George Davis)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 , 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 Integrated Device Manufacture(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、封装到最后 。 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 , 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 。


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