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揭密半导体巨人英特尔再次挑战晶圆代工,背后图谋「这个」


  英特尔新任执行长Pat Gelsinger(帕特?杰辛格)3 月24 日清晨5 时举办线上说明会,宣告英特尔将投入200 亿美元在美设厂,并以IDM(Integrated Device Manufacturing,垂直整合制造)2.0 形式,重返晶圆代工业务。

  这消息让产业大为震惊,资本市场也有同样反应。英特尔盘后大涨约6%,台积电ADR 下挫近2%;接着台股开盘后,台积电一度大跌3%。不过在产业逐渐清楚英特尔盘算后,3 月25 日台积电大涨近3%,市场看好英特尔策略转变,股价也续涨。

  英特尔所谓的IDM 2.0 到底是什么?英特尔内部人士表示,就是把原本只为自家公司服务的IDM 模式转移套用到客户,提供从芯片设计、客制化、晶圆制造到封装测试等传统半导体上下游环节的一条龙服务。

  乍看之下,英特尔重返晶圆代工似乎是老调重弹。毕竟英特尔早在近10 年前IDM 1.0 时代,就为当时Altera 代工FPGA(现场可程式化逻辑闸阵列)芯片,最后英特尔收购Altera,成为旗下产品部门。

  2016 年,英特尔想要利用优势制程技术,扩大为业界提供晶圆代工服务,为此,宣布与架构竞争对手安谋达成合作,于自家晶圆厂为客户生产基于安谋架构的芯片;当时的英特尔执行长Brian Krzanich 甚至在自家开发者大会正面挑战台积电。但结果显而易见,当时第一个,也是唯一真正投产的客户就是中国展讯,后因无法突破的技术问题,英特尔2018 年先宣布放弃晶圆代工业务,2019 年亦停止与展讯合作,成了英特尔的重大挫败。有人认为,不到3 年又宣布重返晶圆代工,似乎不是明智做法。

《目标1》吓阻三星、台积电

  从设计到代工,2015 年扩大市场版图

  这次杰辛格强调,上次失败经验让英特尔认知,如果要做晶圆代工业务,必须提供较传统IDM 与晶圆代工业者更具优势的服务内容。他认为,英特尔过去几年发展出极佳IP、软体、芯片设计、封装技术等,尤其3D 封装技术领域,更是全世界最强,结合这些优势,能给客户更好的产品设计与制造优势。

  他指出,英特尔能在IDM 2.0 提供更强大的设计工具,以及不同IP 的搭配设计,诸如英特尔自家x86 架构,最流行的ARM 架构,以及新兴的RISC-V,英特尔都能服务,并达到客户要求;杰辛格表示,英特尔将成为「世界级的晶圆代工厂」,并称到2025 年将让英特尔在每年1,000 亿美元规模的晶圆代工市场占有一席之地。

  


  杰辛格秀出的简报也能看到,未来IDM 2.0 产能会以欧美客户为主要服务对象,尤其是美国本土产能确保。CNBC 报导指出,此有国家安全层面意涵;今年2 月,美国总统拜登表示,将芯片制造业务外包,使美国更容易受供应链中断影响,解决芯片短缺问题,是政府当务之急。

  杰辛格谈到「为何要扩张英特尔自有产能」时,提到目前大多数半导体产能都集中亚洲,这样下去对美国国家安全有很大威胁,且也不利美国高科技产业,甚至军工产业发展,对美国国家安全造成很大威胁。这方面延续英特尔前任执行长Bob Swan 先前对美国政府的公开呼吁,要求美国政府大举投资半导体产业,并且实现芯片国造。杰辛格更露骨表明:「应该投资英特尔产能扩张,而不是补助如台积电这类外来业者在美国设厂。」

  美国总统拜登主打「美国制造」政策,接下来将实施规模3 万亿至4 万亿美元的基础建设方案,预计纳入半导体产业补助措施。摩根大通芯片分析师Harlan Sur 预测,半导体相关诱因与补助规模将介于350 亿到370 亿美元,用于本土芯片制造经费约180 亿到200 亿美元,奖励芯片研发经费则约150 亿到170 亿美元。

  


  ▲英特尔将在欧美大举盖厂,扩张产能。(Source:英特尔)

《目标2》看准欧美需求

  紧掐国安、缺货软肋,拉拢科技巨头

  研调机构Moor Insights & Strategy 创办人Patrick Moorhead 认为,英特尔在晶圆厂的投资,绝对不止200 亿美元。他觉得,如果杰辛格及董事会对未来的技术能力没有信心,或没得到终端客户支持,便不会投资。尽管杰辛格强调这笔投资并未接受联邦或州政府补助,穆尔海德相信,英特尔将获得欧盟及美国的资助以加速扩大产能。实际上,杰辛格当天指出,英特尔晶圆代工计画已获得多家科技巨头热烈支持,包括亚马逊、微软、思科、IBM 及高通等。思科董事长兼执行长Chuck Robbins 表示,英特尔数十年来一直是思科的合作伙伴,他们对英特尔打造世界一流晶圆厂的计画鼓掌欢迎。亚马逊网路服务(AWS)资深副总裁Peter DeSantis(狄桑提斯),亦对英特尔大举跨入晶圆市场表示鼓励。

  微软执行长Satya Nadella 也出场为英特尔布局撑腰,他表示,未来如微软这类公司会对自有晶片设计需求非常高,但晶片从设计、投产,最后变成系统,需要很复杂的技术,像微软这类业者对软体或系统很有心得,但是晶片设计与制造方面,就需要英特尔帮助。

  杰辛格提到关键讯息,就是7 纳米难点突破,关键在于全面引入EUV(极紫外光)机台。换言之,先前英特尔在7纳米遇到困难,主要就是想以现有DUV(深紫外光)机台生产,为了超越DUV 机台的物理限制,就必须以多重显影曝光,这也是台积电第一代7米采用的方式。但英特尔没有考虑到,由于其定义的7纳米几乎等于台积电5纳米制程,即使采用多重显影技术,DUV 机台仍无法负荷。

《目标3》用整合缩小制程差距

  突破七纳米难点,搭配3D 封装技术揽客

  随着英特尔7纳米全面采用EUV 机台,也同样带动相关业者如ASML 与AMAT(应用材料)股价大涨,可说这波英特尔策略转变,获益最大的还是上游设备业者。

  杰辛格不只一次强调,英特尔拥有全球最强3D 封装技术,与制程搭配,更善用自身芯片技术资源,由于英特尔正努力推动CPU、GPU、FPGA、AI 等不同运算架构的XPU 技术概念,且都有一定成果,配合Chiplet(小芯片)概念风向,更有效率调配客户需要的芯片产品。

  不过,花旗及部分分析机构仍认为,英特尔的策略不切实际,因芯片设计业者不会向竞争者下单生产芯片。

  但并非所有对芯片设计有需求的客户都和英特尔竞争。目前美国几个科技巨头,如Facebook、亚马逊、Google、苹果、微软及特斯拉,过去都是英特尔或英特尔收购芯片公司的老客户,如今在云端运算服务及终端产品,都有计画或已采用自研芯片。

  关键在于,英特尔过去缺乏客制化弹性服务能力,迫使这些客户转而自行发展芯片。若英特尔提供高弹性与高附加价值的客制化服务,或许就能使老客户重回怀抱。尤其这些潜在客户多半不会需要庞大的晶圆代工产能,他们需要更高阶的设计服务,并整合更多不同运算功能到芯片,英特尔自豪的3D 封装就能帮助这些客户达成设计需求。

  


《目标4》要当市场分配者

  剑指高阶客户订单,弹性委外代工

  某芯片设计业者认为,英特尔的规画对苹果和高通甚至特斯拉都有很大诱因,一来产能位于美国本土,二来苹果Apple Silicon 与特斯拉AI芯片走向高效能,与英特尔的制程可配合。英特尔把基频技术卖给苹果后,也不再是高通的竞争者。

  英特尔IDM 2.0 还有一个重要关键,那就是积极寻求第三方晶圆代工厂合作,英特尔能站在更高视野,更弹性运用全球晶圆代工产能,避免自家产能过剩或不足。

  因此业界认为,英特尔IDM 2.0 某方面也有扩大与台积电等晶圆代工业者合作的意味,只要台积电持续精进制程技术,英特尔就离不开台积电。因IDM 2.0 受害的业者,反而可能是三星,以及有在承接客制化芯片订单的超微。三星晶圆代工技术层次恐怕被英特尔超越;超微除必须与英特尔抢原本够紧俏的台积电制程外,客制化服务发展亦可能受阻。

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