英特尔是如何失去硅谷桂冠的?
市场观察
2020 年 10 月 17 日
英特尔公司仍然是个人电脑和服务器芯片的主要供应商,但它作为硅谷芯片之王的统治已经结束,目前悬而未决的问题是,它的困境究竟是源于技术达到了极限,还是源于掌权者,抑或是两者兼而有之。
今年夏天,这家芯片巨头宣布推迟至少六个月发布采用下一代 7 纳米制造工艺设计的新芯片 ,并披露了一个令长期观察者震惊的变化:英特尔可能与一家合同制造商合作生产下一代芯片的首款产品--一款专注于数据中心的图形处理器(Ponte Vecchio)的部分组件。尽管英特尔 INTC, -2.10% 已经与一家代工厂合作生产约 20%的芯片,但投资者和行业分析师认为,这家最大的芯片处理器公司可能会将其重要的下一代芯片的部分生产外包出去,这对摩尔定律的标准制定者来说是一个惊人的打击。
"我认为安迪-格鲁夫可能会在坟墓里打转,"Insight64 首席分析师内森-布鲁克伍德(Nathan Brookwood)说,他指的是这位著名的偏执狂英特尔联合创始人兼长期首席执行官。"他把英特尔的制造部门视为公司的核心和灵魂,所以看到他们陷入困境,尤其是在新工艺技术方面,这是以前从未发生过的。"
在 7 纳米工艺推迟之前,该公司向当前制造工艺 10 纳米工艺的过渡已经推迟了近四年。英特尔一直在对其 10 纳米工艺进行节点内改进,通过新技术、软件优化和其他变革来保持与台湾半导体制造有限公司(TSMC)的竞争力。台湾积体电路制造股份有限公司(TSMC 2330, -1.42%, )是世界领先的半导体合同制造代工厂。
转自 7 月: 英特尔承认又一次因前所未有的制造问题而失败
英特尔的长期下滑使得竞争对手先进微设备公司(Advanced Micro Devices Inc. AMD, -0.53% )与其合作伙伴台积电(TSMC)在制造工艺上领先于英特尔,这是一个曾经难以想象的转折。与此同时,英伟达公司(Nvidia Corp. NVDA, +1.09% )市值飙升,超过了英特尔,并大胆提出以 400 亿美元从软银集团(SoftBank Group Corp. 9984, -1.43% 9984, -1.43% 9984, -1.43% 收购 ARM Holdings PLC,这将推动这家图形芯片制造商进入英特尔微处理器的核心市场。
在推迟上市的消息传出三个月后,英特尔仍未就其面临的困境给出更多的答案,分析师们对该公司的业绩下滑是由于对抗物理定律的难度增加,还是公司人事问题,抑或是两者兼而有之,仍然莫衷一是。唯一的未知数可能是英特尔今后的发展方向。
摩尔定律已死?
"Nvidia 的联合创始人兼首席执行官黄仁勋在上个月讨论 Arm 交易的电话会议上说:"我们都知道,摩尔定律已经走到了尽头。
黄仁勋指的是英特尔联合创始人戈登-摩尔(Gordon Moore)在 1965 年做出的预测,即半导体上的晶体管数量将每年翻一番,后来他在 20 世纪 70 年代中期将这一预测修正为每两年翻一番。这一预测的底线是,作为未来晶体管数量大幅增加的一部分,计算机将变得更强大、更便宜,而这一预测也成为半导体行业的指路明灯。
但现在,晶体管数量的翻倍以及与之相关的计算能力的提高变得更加困难,因为工程师们要面对物理定律的挑战,电子晶体管的几何形状变得越来越微小,甚至肉眼无法看到。英特尔公司每推出一代新芯片,就能在自己的生产设施中,像时钟一样增加芯片上的晶体管数量,这使得公司和芯片的性能以每两年到两年半一次的速度,随着新产品线的推出而不断增强。
Therese 的更多信息: 戈登-摩尔的内幕故事和硅谷的前 PC 时代
英特尔发言人在一封电子邮件中说:"摩尔定律是有生命力的,并在不断发展。"她补充说,尽管节点之间的时间在延长,但节点内部的进步,如SuperFin 3-D技术和针对特定工作负载的专用架构、先进的封装和软件优化,都在起着帮助作用。"她说:"我们可以在未来继续提供摩尔定律带来的好处。
如果摩尔定律已死,那么应该有人告诉台积电,它似乎仍在稳步前进。据信,台积电已经在为苹果公司( AAPL, +1.31% )的 iPhone 12 提供定制设计的芯片,这些芯片基于最新的 5 纳米工艺。在本月的 iPhone 12 发布会上, ,苹果吹嘘其四款新机型的许多新功能都是基于其 A14 仿生芯片,并称其为首款基于 5 纳米工艺的芯片。
一些分析师认为,在投资者对英特尔的制造前景提出质疑的同时,英特尔内部也在争论是否应该完全采用无晶圆厂模式,将制造需求外包给台积电,以跟上竞争对手的步伐和其创始人制定的技术路线。
"恩德勒集团首席分析师罗布-恩德勒(Rob Enderle)说:"我相信公司内部正在进行争论,但我并不清楚争论的方向。"但是,如果你错过了这样一块垫脚石,它确实会迫使你重新思考你是如何做事的"。
另请参见: Nvidia收购 Arm 的交易可能意味着对英特尔和 AMD 的真正挑战,但很可能遭到反对。
其中一些问题可能始于 2011 年,当时英特尔在芯片制造工艺中引入了一项新技术,即制造三维晶体管,以此来延续摩尔定律,并保持每两年推出一代新技术的频率,即 22 纳米光刻工艺。但是,由于三维晶体管堆栈更高、更脆弱,因此这种技术变革在进一步扩展时可能会更加棘手。当英特尔转向 14 纳米时,情况开始变得缓慢。基于 14 纳米工艺的芯片耗时从两年缩短到三年。公司还开始在新材料方面进行其他创新,例如钴。
随着 10 纳米工艺的推出,情况进一步放缓。英特尔在 2018 年推出了一款基于 10 纳米制程工艺的芯片,名为 Cannon Lake,而它原本计划在 2016 年推出。但首次迭代令人失望,昙花一现。预计将于今年年底推出的用于 PC 的新款 Tiger Lake 处理器将是大批量产品。在 9 月份的虚拟产品发布会上,英特尔正式发布了 Tiger Lake。第 11 代芯片还将包括集成图形处理器,英特尔表示,该芯片在上传照片等常见任务上的速度比竞争对手快四倍,在 Word 和 PowerPoint 等生产力应用上的速度快 20%。
"英特尔可能在 14 纳米和 10 纳米工艺增量中投入了太多的东西,"Insight 64 公司的布鲁克伍德说。"当你有那么多的变量,而有些东西又不对时,修复它是一个非同小可的问题。"
尽管存在这些问题,英特尔仍在向其晶圆厂投入数十亿美元。今年 10 月是英特尔在亚利桑那州奥科蒂洛(Ocotillo)生产运营 40 周年,为了庆祝这一纪念日,英特尔在那里的工厂进行了数十亿美元的扩建,最终投资 70 亿美元。该工厂为英特尔创造了 3000 个工作岗位。 英特尔表示,它已在亚利桑那州的工厂投资了约 230 亿美元,它还在俄勒冈州、爱尔兰和以色列扩建工厂,并在新墨西哥州投资建设先进的内存工厂。
"今年 7 月被任命为公司副总裁兼制造与运营总经理的 Keyvan Esfarjani在 9 月中旬的一篇博客文章 中写道:"我和我的团队致力于为客户提供可预测的领先产品。 Esfarjani接替了英特尔高级副总Ann Kelleher,担任制造部门的领导,而Kelleher则被提升为技术开发部门的领导,主要负责7纳米和5纳米工艺的开发团队。就在7月份的爆炸性新闻发布几天后, ,Murthy Renduchintala也被任命为此次管理层调整的负责人。
但是,尽管英特尔在谈论创新和调整,以保持摩尔定律的活力,但最根本的一点是,这变得越来越困难。
"Moor Insights and Strategy 首席分析师 Patrick Moorhead 说:"我们面临的挑战是,英特尔的 10(纳米)工艺日趋成熟,台积电却在 5(纳米)工艺上败下阵来。"他们是如何做到这一点的还有待商榷,但抛开所有技术上的争论不谈,他们在 10 纳米工艺上冒了很大的风险,以达到更高的密度,但结果并不理想。
行政办公区的骚动
如果摩尔定律仍然存在,那么问题会不会出在英特尔内部,或者可能出在一些已经离职的高管身上?负责监督新架构的首席执行官鲍勃-斯旺(Bob Swan)可能是推动解决方案的人,而这一方案将超出公司的舒适范围,因为他不是英特尔的老前辈,而且是作为英特尔的前首席财务官上任的,而不是作为工程师。
"英特尔放弃晶圆厂对老一代人来说是太远了,"恩德勒说。"如果他们有一位首席执行官能做出这样的决定,鲍勃是比任何人都能做出这样决定的人,因为他不是英特尔的老人。
斯万于2016年来到该公司担任首席财务官,他是从成长型股权投资者General Atlantic公司加盟的,此前曾在eBay Inc. EBAY, -0.22% 担任了九年的首席财务官。在布莱恩-科再奇(Brian Krzanich)因董事会得知他与一名英特尔员工有违反公司政策的关系而下台后,他担任临时首席执行官,并于2019年初被任命为英特尔首席执行官。
阅读 有关斯万任命的更多信息
正是在克尔扎尼奇的领导下,从公司制造部门晋升上来的英特尔开始错失一些制造方面的里程碑。2013年5月,克尔扎尼奇出任英特尔首席执行官,进行了英特尔十年来最大规模的裁员,2016年4月, ,裁员1.2万人, ,占员工总数的11%,因为英特尔将业务重心重新放在了以数据为中心的云计算上。
不过,领导层的问题可能在大裁员和克尔扎尼奇突然辞职之前就已经开始了。
"VLSI Research 总裁 Dan Hutcheson 说:"长期以来,英特尔的最大优势在于管理研发团队的能力。"他们是这方面的佼佼者,也许 IBM IBM, -6.49% 也是如此,但亚洲没有任何一家公司能与之相提并论。"
Hutcheson 指出,制造主管比尔-霍尔特(Bill Holt)于 2016 年退休,三年后,前高级研究员兼工艺架构总监马克-波尔(Mark Bohr)也于 2019 年退休,这可能造成了长期领导职位空缺的真空地带,相反,一些人可能把注意力放在了英特尔内部的阴谋诡计上,而不是客户身上。
Bohr 在退休时对《俄勒冈人报》说:"我认为,我们的 10 纳米技术有点过头了。"他还说,英特尔在半导体晶片上封装晶体管的目标上 "过于激进"。
"英特尔公司拥有强大的技术人才队伍。我们将继续投资和创新,以提供领先的产品,"英特尔女发言人说。她指出了英特尔是如何利用新的 Superfin 技术推进其 10 纳米工艺的,该技术在性能上的进步几乎达到了一个节点的大小,这将体现在新的 Tiger Lake 系列中。
曾在 AMD、苹果和特斯拉公司( TSLA, -2.06% )工作过的微处理器大师吉姆-凯勒(Jim Keller)在英特尔工作仅两年后,于今年早些时候突然辞职,这也引起了一些人的关注。其中一起针对英特尔的集体诉讼称,凯勒正在推动英特尔与代工厂进行更多的生产合作,以提高竞争力,但这一说法没有引述任何消息来源。英特尔当时表示,凯勒辞职是出于个人原因。
凯勒辞职几周后,苹果公司在其虚拟开发者大会上宣布,在与英特尔公司建立长达 15 年的微处理器长期合作伙伴关系后,苹果公司将与英特尔公司分手。在为期两年的过渡期内, ,苹果将把 Mac 转移到定制设计的 ARM 芯片上。
英特尔如何前进?
长期的行业分析师们无法指出导致英特尔目前状况的单一事件或个人,而是失败的流程和不称职的领导者的组合。Futurum Research 首席分析师丹尼尔-纽曼(Daniel Newman)简明扼要地总结道。"他说:"这显然是一个人员和技术问题。
无论问题的根源是什么,英特尔现在都处在一个重要的十字路口。英特尔的延误已经造成了影响。8 月下旬, 《纽约时报》报道称,英特尔在 10 纳米技术上的延误可能会推迟耗资 5 亿美元的超级计算机 Aurora 的研发,而英特尔正是该超级计算机的主要技术提供商之一。除了可能推迟之外,英特尔可能让台积电生产芯片组的某些部件,这也将使该项目全部采用美国产品的希望破灭。英特尔表示,除了 Aurora,它还与能源部达成了长期协议,进一步支持美国在先进计算系统领域的领先地位。
转自 2018: 为什么 AMD 相信它能在服务器领域挑战英特尔?
布鲁克伍德指出,英特尔在过去的战略中经历过重大转变,尤其是在格鲁夫担任首席执行官时,但他不确定斯万能否像他的传奇前辈一样在波涛汹涌的水域中航行。
"几周前,我在想安迪-格鲁夫,他是如何让英特尔退出内存业务的,因为他们根本无法与日本人竞争,"布鲁克伍德说。布鲁克伍德说:"我可以想象,今天拥有安迪-格鲁夫远见卓识的人是如何看待英特尔并说:'你知道,我们所做的制造部分已经成为一种商品,台积电和三星可以做得比我们更好。也许是时候让英特尔完全退出制造业,专注于我们擅长的领域了'....,但他们需要有人具备安迪-格鲁夫的洞察力和商业判断力,我不知道鲍勃-斯万是不是那个人"。
伯恩斯坦研究公司(Bernstein Research)分析师斯泰西-拉斯贡(Stacy Rasgon)说,很难设想如果英特尔开始更大规模地将生产外包,会对它产生什么影响。Rasgon 在接受采访时说,英特尔可能永远不会放弃所有的工厂,但它需要采取一种双管齐下的战略,将更多的零部件外包出去。
"他们必须寻求两种选择。如果他们想在2023年获得首批产品,就必须在2021年底之前向台积电下单。"在本月晚些时候举行的英特尔第三季度财报电话会议上,分析师可能会询问有关替代计划的更多细节。
英特尔确实拥有庞大的生产足迹和支出,在全球雇用了数千名员工。今年 7 月,英特尔表示今年将投入 150 亿美元用于资本支出。
正如斯万在《今日美国》(USA Today) 一篇专栏文章中暗示的那样,未来的答案或许是缩小部分制造业的规模。
"他写道:"四十年后,英特尔的生产方式和生产内容可能会大不相同。"但不会改变的是我们对技术丰富生活的信念,以及我们为世界创新提供技术基础的不懈努力"。