英特尔最终承认它落后了
最近,英特尔首席财务官乔治·戴维斯在摩根士丹利高管会议上对投资者的一次演讲中坦言,10纳米芯片的利润将低于22纳米,甚至低于14纳米
"10纳米不会是英特尔市场历史上性能最佳的工艺节点,其输出也将低于14纳米和22纳米。我们希望到2021年进入7纳米时代,并提供更好的性能。”戴维斯说道
2年5月,019年,英特尔推出了第一代10纳米处理器IceLake,这是自其14纳米处理器批量生产以来的第五年。去年7月,AMD推出了采用7纳米工艺的第三代处理器Zen2微体系结构。至少在名义上,英特尔已经落后了
目前,英特尔似乎无法在技术上与竞争对手平起平坐,直到2021年底使用极紫外光刻技术推出下一代7纳米芯片。但是到那时,TSMC和三星可能已经生产了更先进的5纳米芯片
从“领导者”到“守望者”,英特尔现在压力很大
英特尔处理技术宝座不保证
|自1992 007年以来,计算机处理器的“行业领导者”英特尔制定了“滴答”战略,严格遵循每两年升级一次处理器芯片架构和处理技术的计划这正是英特尔创始人戈登·摩尔提出的“摩尔定律”——集成在半导体芯片上的晶体管和电阻的数量将每两年翻一番。依赖于这样的迭代速度,竞争对手跟不上英特尔的步伐,计算机处理器制造商只能让AMD苦苦支撑。另一方面,英特尔主宰着全球数百亿美元的计算机处理器市场,并完全控制着市场上产品更新的速度。
2年4月,采用英特尔22纳米工艺的智能桥第二代核心处理器上市两年半后,TSMC推出了20纳米工艺。当英特尔在2014年推出世界上第一款14纳米芯片博德威尔时,由TSMC制造的AMD 16纳米鳍片处理器芯片正处于“跳票”的困境。
然而,在从14纳米到10纳米的过程节点的途中,英特尔遇到了前所未有的麻烦。每两年升级一次芯片架构和工艺技术的过程被一再推迟,因此有了“牙膏厂”的绰号
英特尔最初的计划被10纳米芯片
的进展推迟到2018年,当时英特尔推出了10纳米微处理器CannonLake。然而,该产品还不成熟,仅用于中低端笔记本电脑。由于性能差,产量低,这款10纳米处理器最终没有批量生产。
与此同时,智能手机处理器市场正在蓬勃发展。2016年10月,三星宣布批量生产世界上第一个10纳米系统芯片,率先捕获10纳米系统芯片流程。
2017年,TSMC也成功生产了10纳米芯片此后,三星GalaxyS8、苹果iPad2、iPhone8和iphoneX系列都开始在手机SoC领域使用10纳米工艺芯片。
和在计算机处理器领域,在TSMC的支持下,“千分之二”的AMD在处理技术方面也超过了英特尔,并于2019年1月推出了7纳米瑞龙第三代处理器系列在
新闻发布会上,AMD展示了超越英特尔酷睿i9-9900K的第三代瑞龙的性能,最终英特尔输了
当计算机处理器芯片进入“7纳米”时代,甚至达到“5纳米”时,英特尔刚刚进入10纳米节点,其巨大的技术优势几乎被耗尽。也许英特尔自己并没有想到从14纳米到10纳米芯片大规模生产的过程会如此艰难
芯片处理节点的缓慢进展也影响了英特尔的市场表现。根据蒸汽硬件调查报告的统计,从2018年9月到2020年2月,英特尔计算机处理器的市场份额呈下降趋势,从83.5%下降到78.1%
AMD正在挑战英特尔的市场控制能力,尤其是在Linux系统用户中,AMD的瑞龙系列处理器占27.4%无法顺利运行的“老大哥”
流程已经落后,部分原因是英特尔的集成生产模式。自51年前成立以来,
英特尔一直是一家集成组件制造商,从设计到制造、包装和测试无所不包。
模式的好处是显而易见的。一方面,它可以严格保护芯片设计和制造的专利,并保留大部分利润。另一方面,它可以控制产业链的上游和下游,在行业中设置高壁垒,控制产品在市场中的更新速度,并通过新产品的迭代节奏运行竞争对手。
然而,随着芯片工艺节点逐渐缩小,这种模式近年来变得有点“不可能”。
当制造工艺进入10纳米和7纳米时,芯片工艺将不可避免地受到微物理规律的影响。接近物理极限的栅极距离取决于新的工艺,并且制造成本也将快速增加。每一轮芯片成本高达数千亿美元,新一代光刻技术的应用将使传统的IDM模式的制造商难以承受。
AMD设计了瑞龙Ryzen处理器,该处理器由格罗方德和TSMC在合同的基础上制造,而英特尔受其集成思想的限制,坚持芯片设计和生产应该始终同步。
为了保持高产量和市场利润,考虑到投入收入比,英特尔认为最好的策略是坚持原来的模式,而不是投资于风险更高的新流程处理器的研发。下面的14nm+ KabyLake和14nm+Coffee Lake都是基于对原来的14nmSkyLake版本架构的更新,没有重构级别的过程迭代。
和智能手机处理器的爆炸式增长也让英特尔大吃一惊。智能手机处理器的体系结构不同于台式计算机处理器,但它具有较低的功耗、巨大的性能提升空间以及对先进处理技术的更高要求。
受到手机市场激烈竞争的推动。苹果、三星、华为等厂商以每年一代的速度更新换代,这也使得TSMC等晶圆代工厂迅速崛起,进一步推动了芯片工艺的快速发展TSMC已经能够提供5纳米晶圆代工服务,目前正在测试苹果A14处理器的生产,成品率超过80%
2年10月,019年,TSMC的市场价值飙升,超过英特尔300亿美元,由于主要智能手机制造商对7纳米工艺芯片代工的需求激增,在全球半导体行业排名第一。
英特尔也试图涉足智能手机处理器领域,但花费了数百亿美元却没有成功。它不得不亏损退出公司,所有基带芯片业务都被苹果收购。
如何恢复过去的辉煌
在摩根士丹利高管会议上,英特尔首席财务官戴维斯也表示,英特尔将“迎头赶上”。采用10纳米以上工艺技术的新一代改进型TigerLake处理器将于今年年底推出,同时加快7纳米和5纳米产品的研发进程,以重新夺回工艺技术的领先地位。
根据英特尔发布的工艺路线图,下一个十年将结束“挤牙膏”:
2021,英特尔计划利用EUV技术从极端紫外线光刻技术进入7纳米工艺时代。
2023年至2029年,光刻技术将每两年升级一次,完成7nm+、7nm++、5nm、3nm和2nm的研发。
2029,构建了1.4纳米处理器芯片具有不同工艺的
芯片是同时开发的,这意味着资金和人力都将增加一倍,英特尔准备在这方面投资。
据国外技术媒体TechRadar称,英特尔也在寻求模式转变。2021年,英特尔计划将6纳米芯片的生产外包给TSMC。2022年,它将进一步使用目前正在测试的TSMC的3纳米芯片。分析师预测,外包给TSMC的第一个芯片将是英特尔至强图像处理器。TSMC有原始设备制造商GPU的经验
的消息尚未得到英特尔和TSMC的正式确认,因此英特尔最终会选择TSMC作为合同制造商还是开发和生产自己的产品仍有待确定。然而,对于英特尔来说,外包生产无疑是超越AMD等竞争对手最经济、最快的方式,而且在任何情况下都是最终选择。