36氪:“芯片之王”英特尔滑落王座36氪2020-08-10 22:05:260阅( 二 )
第三种是以德州仪器、英特尔、三星为代表的IDM模式 , 承接了芯片从设计到制造到封装的所有环节 。 在集成电路行业发展的早期 , 企业一般都是用这种大包大揽的IDM模式 。
不过 , 造芯太难又太贵 , IDM模式纵能把握全局 , 但建产线的回报率又太低 。 到了最近几年 , 除了英特尔还坚持芯片的自研自产自销 , 其他公司如果没有足够的资金根本玩不转 。 半导体行业必然走向精细的社会分工 。
在英特尔和台积电最初的合作中 , 英特尔毫无疑问拥有压倒性话语权 。
不管是台积电还是三星 , 对英特尔/IBM为首的美国半导体公司技术依附都很强 。 与《瓦尔纳协议》异曲同工 , IDM厂商为了保证自己的技术领先优势 , 不可能把最新一代的技术透露给代工厂方 。 所以台积电最初也只能接触到英特尔一部分比较落后制程的代工任务 。
在博弈当中 , 代工方们都想成为IDM厂商的附手而不是附庸 。 为了实现更快的技术追赶 , 台积电也在通过和其他各大IDM厂商的深度合作 , 摆脱对英特尔的技术依赖 。
1998年 , 台积电就提出了“群山计划” , 给德州仪器、摩托罗拉等5家半导体巨头的实际订单需求 , 调整自己的技术升级、提升产能 。 这也帮助台积电形成了一个正向的循环——更深入了解了上游的需求 , 可以更好生产订单 , 也有了资本继续打磨后续技术、提升产线的良品率 , 进而可以再获得更多的订单 , 继续分摊掉高昂的技术成本 。
进击的台积电成为各大IDM厂商们在生产上的后备力量 , 在多番努力下 , 1999年台积电也也首次和英特尔在0.18μm制程上对齐——这当然还是纸面上的 , 此时的台积电因为良率问题 , 实际上还处于追赶阶段 。
后来 , 台积电的飞升既不离不开当时负责人蒋尚义的决策 , 也离不开阿斯麦(ASML)的支持——这是一家从飞利浦脱胎的光刻机设备生产商 。
2002年的45nm、以及如今的5nm , 在半导体的发展中是两个大门槛 。 其中的突破分别需要用到ASML生产的浸润式光刻机和极紫光刻机(EUV) 。
ASML的首台浸润式光刻机 , 是和台积电联合研发的 , 极紫光刻机的研发也是和三星/台积电/英特尔共同出钱——前者帮助英特尔在内的所有厂家集体跨过45nm量产考验 , 在如今大多数厂家都选择放弃7nm以上先进制程的研发的背景下 , 台积电也是拥有最多EUV资源的厂家 , ASML也最先帮助台积电在先进制程上快速取得突破 。
文章图片
图5/6ASML光刻机 图片来自网络目前 , CPU主要是Fabless+Foundry的垂直分工模式 , 英特尔与英伟达、AMD之间的竞争 , 本质上其实是英特尔作为IDM与台积电的竞争 。 而最近几年来 , 英特尔采用第三方代工的次数越来越多 , 其中不止是因为产能问题 , 还有技术因素 , 也表明英特尔的IDM模式正在撕开重整 。
而在此之前其他IDM厂家已经陆续改革了 , 比如AMD就在2009年剥离CPU生产业务成立了格罗方德(格芯) , IBM在2014年也已经逐渐卖掉多项“不太重要”的业务 , 其中就包括晶圆厂 。
对于英特尔这家称霸数十年的芯片公司来说 , 模式的调整始终不是一个轻松的改变 。
英特尔变慢 , 台积电猛追
英特尔如今在先进制程上落后不是一朝一夕的结果 。
一个很有意思的例子是 , 2017年台积电成立30周年庆典上 , 苹果、高通、博通、英伟达、安谋、ASML等公司的高管都来到台湾 , 单独拎出来一个 , 放在现在都是产业链上的重磅玩家 。
盟友、竞争对手都齐了 , 唯独缺了英特尔 。
台积电的模式 , 注定了它需要和行业对手一起共同合作 , 而“独自奋战”英特尔 , 却在悄悄变慢 。
这从其发展战略可以明显看出来 。
最早2007年英特尔归纳出了“tick-tock”的模式 , 这个名称源于时钟秒针行走时的声响 。 每个tick代表更新制程工艺 , tock表示架构提升 。
一个tick-tock是一个周期 , 耗时两年 , 也基本对应摩尔定律18个月迭代下一代制程的速度 。
2014年 , 是英特尔和台积电真正拉开差距的一年 。 彼时英特尔进入14nm时代 , 却决定“挤牙膏” , 把两年的周期调整为三年 , 在原来“制程工艺--架构”的基础上插入了一年的优化期 。
但在实际操作上 , 英特尔在芯片制程上的进阶周期又被一次次拉长——原计划在2016年就应该推出的10nm制程最后拖到了2019年才面世 , 2019年就应该推出的7nm制程技术也因此被一拖再拖 。
与此同时 , 包括三星 , 台积电的10nm制程都是在2017年量产的 , 后者最早用在苹果A11的芯片上(搭载的机型有iphone8/8plus/X) , 7nm是在2019年量产 , 5nm是在2020年 , 3nm也有了初步进展 。
英特尔也意识到了这一点 , 所以在晶体管密度提升上也做了很多工作 。 有学者也指出 , 英特尔10nm制程上的晶体管密度其实是台积电和三星同等级的两倍 , 并约等于台积电7nm的密度 。
英特尔需要在密度上保持优势 , 台积电也需要用快速跃进的制程来扳回一程 。
竞赛已经开始 。
在英特尔为代工奔走的时候 , 台积电的产能 , 尤其是5nm制程的产能已经被苹果、华为海思提前占位 。 英特尔的难题是 , 在上一代芯片制程产能紧俏的情况下 , 7nm制程技术还能能多大程度依靠自己的工厂 , 以及第三方还能给英特尔提供多大的产能帮助 。
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