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英特尔或将修改3nm制程生产计划 重回巅峰路途漫漫

作者:陈玲丽时间:2022-07-12来源:电子产品世界收藏

消息称CEO Pat Gelsinger可能会在8月份前往台积电,与台积电的高层会晤,主要是对明年的产能计划进行“紧急修正”。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202207/436097.htm

原计划2022年底量产第14代Meteor Lake,并于2023年上半年推出,如今有消息称将延后到2023年底。作为GPU绘图芯片代工企业,台积电的的计划将受到影响。

据报道,英特尔内部已开始紧急修正未来一年的平台蓝图以及自家产能计划。

一直有消息称,英特尔将使用台积电的N3工艺生产GPU,比如独立显卡使用的GPU以及Meteor Lake的GPU模块。并且有传闻台积电和英特尔达成协议将台积电新Gigafab12的P8和P9设施转为工艺制造,专门为英特尔服务。

Meteor Lake采用模块化设计,可以搭配不同节点的模块进行堆叠,将使用英特尔自己新的Intel 4计算单元(tile)、EMIB技术互联和Foveros封装技术。

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但如果英特尔自家Intel 4运算芯片因市场状况和制程技术问题而无法如期生产,那么英特尔希望台积电也能延后生产,但因此造成的损失将由英特尔完全承担。

此外,也有传言称英特尔仍在考虑转向台积电的5nm或3nm工艺平台制造Meteor Lake计算单元的可行性。

英特尔来势汹汹

在2020年的疫情之下全球对于半导体芯片的需求激增,并且由于疫情原因,众多的半导体产能即使在复工后也仍然处于供不应求的状态,而且在半导体制造工业逐渐高精尖的情况下,短时间内的产能增长是较为困难的问题。

同时现阶段,全球半导体市场已经出现了进一步明显的马太效应,而英特尔在芯片设计领域和生产制造领域能进行垂直整合的能力,在竞争日益激烈的半导体市场中无疑是有一席之地的,为了能取得进一步的优势,英特尔推进了IDM 2.0战略。

IDM 2.0由三部分组成,分别是面向大规模制造的全球化内部工厂网络、扩大采用第三方代工产能和打造世界一流的英特尔代工服务(IFS)。

英特尔将初步投资200亿美元在美国俄亥俄州建设两家芯片制造工厂,计划最终投资多达1000亿美元,预计2025年投产。在全球半导体供应紧张的情况下,各家代工巨头即扩建产能也得需两年左右的时间才能基本成型。可以说在扩张产能方面的进度上,英特尔和其他的巨头几乎处于同一个起跑线上。

除此之外,英特尔在技术上也处于一定的优势地位,作为此前一直引领摩尔定律的巨头,英特尔在现阶段生产的10nm产品其实和台积电生产的7nm产品并没有很多的实际差距,在台积电进入5nm甚至是2/3nm之后,英特尔目前的技术还是能够压制格罗方德、中芯国际、力积电等竞争对手,获得技术上的优势。

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在英特尔规划的新制程路线图中,要在2nm量产之际超越台积电。沿着英特尔的制程路线图来看,Intel 7相当于10nm,Intel 4相当于7nm,Intel 3相当于3nm,随后芯片制程将进入全新时代Intel 20A,在2024年推出采用RibbonFET的2nm制程。

值得注意的是,自英特尔在去年公布其IDM2.0规划和IFS代工服务新业务以来,就一直动作不断:从设立10亿基金用于推进先进制程芯片的设计和开发,到成为RISC-V基金会的高级会员,加入RISC-V架构赛道。再到收购2月15日54亿完成对高塔半导体的收购,在IFS代工服务中开放x86指令集授权。

这种种动作中我们不难发现英特尔对于IDM2.0这条道路的坚定。目前,英特尔在代工产业上已经建成了包含x86、Arm和RISC-V三大主流指令集的IP平台,并与Cadence、新思科技、Arm、西门子EDA等厂商建立了合作关系,这昭示着英特尔未来在代工产业上的野心。

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英特尔CEO Pat Gelsinger认为,未来五年英特尔在代工业务上会迎来爆发性的增长。他预计,英特尔将会在2026年实现销售额年增速10%~12%的目标。

英特尔所需要克服的困难

根据摩尔定律,制程节点将以大约0.7倍递减,从0.8μm、0.5μm、0.35μm、0.25μm、0.18μm、0.13μm、90nm、65nm、45nm、32nm、22nm、16nm、10nm、7nm,一直发展到现在的5nm,未来的3nm都是如此。在正常「全」节点中间,还出现一些「半」节点制程,如28nm、20nm、14nm。

从45nm制程节点的14家企业,28nm淘汰三分之一,16nm(14nm)再降一半,如今仍然还在10nm制程以下艰难攻关的,只剩英特尔、三星、台积电这三家了。

2014年是一个关键的节点,英特尔率先迈入14nm节点,却没料到那是英特尔最后的辉煌。自此之后,英特尔便进入到了发展的瓶颈期。

之后5年,英特尔在14nm节点停滞不前,过了好几年,也只搞出14nm+,14nm++,10nm久攻不下,落下了一个「牙膏厂」的外号。直到2019年年底才实现10nm的量产。

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另一方面,同样在2014年,台积电在张忠谋回归后,解决了所有的技术挑战,并在2017年实现10nm制程的量产,这一制程最先应用到了iPhone 8上搭载的A11 Bionic芯片上。

时至今日,大约90%的顶级芯片是由台积电制造的,其余的由三星制造。三星和台积电双雄争霸,虽然英特尔每年依旧推出新晋的x86芯片,但似乎它芯片制造的声量越来越小了。

而英特尔面临的真正的问题是,即便进入到代工业务之中,自己还能不能重新回到第一梯队?

对于半导体行业来说,能否取得成功在很大程度上依赖于规模;更多的销售意味着有更多的机会来完善你的工艺,而完善你的工艺有助于让你进入下一个节点。而这就是台积电的情况。

不过,代工市场的真正挑战不是争取客户,确保每个客户的需求得到满足才是取得胜负的关键。

适应广泛的客户要求可能对英特尔来说会是一个考验,因为英特尔在历史上依赖于内部设计师和制造部门之间的紧密合作。不过,英特尔认为自己是可以克服这些挑战。

近年来,英特尔营收虽然保持了连续增长的态势,但是从具体数额和同比涨幅看,已经出现了明显的放缓迹象。

英特尔2021年第四季度财报显示,本季度营收为205.28亿美元,与上年同期的199.78亿美元相比增长3%;净利润为46.23亿美元,与上年同期的58.57亿美元相比下降21%。

从英特尔四季度财报来看,总体来看,PC相关的CCG部门营收同比下降7%,而泛数据中心业务部门DCG,物联网部门IOT表现强势,同比增速高达20%和36%。此外,可编程解决方案事业部PSG营收同比增长15%,而非易失性存储解决方案事业部NSG营收却同比下降了18%。

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尽管增长乏力,但PC相关的CCG部门仍是英特尔最为核心的部门。英特尔预计,随着PC比以往任何时候都更加重要,CCG将继续成为英特尔增长的重要贡献者。2021年,全球个人电脑出货量超过3.4亿台,比2019年增加27%。英特尔预计,这一市场将保持强劲势头并进一步增长。

同时,英特尔对AXG部门(加速计算系统与图形)寄予了厚望。作为英特尔的增长引擎,到2026年,AXG部门三大业务将为英特尔带来近100亿美元的收入。三大业务包括:视觉计算集团,其中包含英特尔用于游戏、内容创建和元应用程序的GPU;超级计算集团,包含英特尔用于高性能计算、人工智能和媒体处理的处理器;以及定制计算组,其中包含用于区块链、边缘超级计算等的定制芯片。

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上面我们说到,英特尔拥有在产品设计能力和制造能力双重扶持的优势,但是相比较于其他的Foundry (代工厂)来说,可能就是其中的劣势所在。

相比于纯粹的Foundry 来说,英特尔自身也有产品需要制造,势必也需要产能的支持。对于需要代工的客户来说,在产能同样处于紧缺的情况下,英特尔可能将产能优先倾斜向内部的产品,对于客户产品的制造优先度下调,进一步导致客户产品供应紧张的问题。

对于客户来说,英特尔的某些业务可能存在着和自身产品有所重叠的地方,甚至可能存在竞争关系,对于Fabless (无工厂芯片供应商)来说,面对一个体量如此庞大的并且掌握了IDM整合能力的竞争对手,将产品交付于英特尔进行代工,就是一个值得考虑的问题所在。



关键词: 英特尔 3nm 制程

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