英特尔布局先进制程 试图夺回芯片制造影响力

4月12日，英特尔公司宣布其代工服务事业部（IFS）与英国芯片设计公司Arm宣布签署了一项涉及多代前沿系统芯片设计的协议，该协议旨在使芯片设计公司能够利用Intel 18A制程工艺来开发低功耗计算系统级芯片（SoC）。

此次合作将首先聚焦于移动SoC的设计，未来有望扩展到汽车、物联网、数据中心、航空和政府应用领域。

此次合作也代表半导体行业两个巨头之间产生新的重要合作关系，有可能对全球芯片制造市场产生重大影响。

英特尔试图夺回芯片制造影响力

近年来英特尔多项业务收入增长均不尽如人意，并且其最引以为傲的芯片制造技术水平也逐渐被台积电和三星追上甚至反超。为重返巅峰，英特尔选择了代工业务作为新的发力点。

2021年3月，新任英特尔CEO的帕特·基辛格（Pat Gelsinger）宣布了英特尔IDM2.0战略，成立英特尔代工服务事业部（IFS），重返芯片代工领域 —— 向第三方芯片设计厂商开放、提供代工制造服务。为落实IDM2.0计划，英特尔采取了一系列举措：

2021年3月，英特尔宣布投资200亿美元在美国亚利桑那州新建两座晶圆厂；2021年5月，英特尔对美国新墨西哥州晶圆厂进行升级；2022年初，英特尔宣布将投资200亿美元在美国俄亥俄州建造两个芯片制造厂；除了自己在全球各地大肆建厂，2022年2月15日，英特尔还以54亿美元买下以色列芯片代工厂高塔半导体（Tower Semiconductor）。

另外，在2022年末举行的“英特尔On技术创新峰会”上发布「系统级代工」新方案：不同于仅向客户供应晶圆的传统代工模式，还提供封装、芯粒（Chiplet）和软件的全面方案。

· 晶圆制造：向客户提供其制程技术，如RibbonFET晶体管和PowerVia供电技术等创新。

· 封装：为客户提供先进封装技术，如EMIB和Foveros，助力芯片设计企业整合不同的计算引擎和制程技术。

· 芯粒（Chiplet）：英特尔的封装技术与通用芯粒高速互连开放规范（UCIe）将帮助来自不同供应商，或用不同制程技术生产的芯粒更好地协同工作，为设计提供了更大的灵活性。

· 软件：英特尔的开源软件工具，包括OpenVINO和oneAPI，加速了产品的交付，使客户能够在生产前测试解决方案。

英特尔走向系统级代工模式是希望整合优势与资源，通过从设计到封装一条龙的概念，差异化其他晶圆代工厂，以在未来代工市场获得更多订单。

这样整体解决方案的方式，对于小型初级开发而且研发资源不足的公司是相当有吸引力的；而对于大客户，英特尔系统级代工最现实的利好还在于可拓展与部分数据中心客户如谷歌、亚马逊等的双赢合作。据Gelsinger表示，已有超过100家公司表示希望英特尔为他们担任代工服务。

“IDM2.0”被提出后，英特尔便不断地向外界露出行动，以证明并捍卫“IDM2.0”的可行性：无论是宣布数百亿美元的代工产线扩建计划、收购高塔半导体，还是开放x86、加盟RISC-V阵营、扩充UCIe联盟等等，都显现出要在代工市场三分天下有其一的野望。

因为代工一方面可追求先进制程以生产最先进芯片，另一方面也可以用相对旧但成本更低的工艺来生产诸如MCU、CIS、FR、PMIC等芯片，还可以通过对外代工服务盘活英特尔的资产，提升资产周转率。

除了以“系统级代工”来加固自己的代工堡垒之外，英特尔还计划在其芯片设计和制造之间建立更大的决策分离，旨在让生产线像Fab业务一样运作，将来自英特尔内部和外部芯片公司的订单一视同仁。

设计业务可以不受代工部门限制，向外寻找台积电、三星等晶圆代工，分散制造风险，同时采用台积电更先进制程也可以进一步增加英特尔本身产品的竞争力；而制造部门独立发展，也是希望减缓竞争客户疑虑，更多承接IC设计厂商业务。

此外，英特尔拥有大量的产能，而庞大的针对芯片制造的运营成本在一定程度上已成为英特尔的负担，设计与制造的分离决策或可针对性地减轻压力。对市场来说，台积电、三星与英特尔三强鼎立的竞争关系，客户可以从中获得更佳的成本效益。

布局先进制程 英特尔野心勃勃

正如Gelsinger最近所说：“随着数字化的普及，对计算能力的需求正在呈指数级增长。但到目前为止，围绕先进的移动技术进行设计方面的客户选择还相对有限。”“英特尔与Arm的合作将扩大IFS的市场机会，并为任何想要获得一流CPU IP和具有领先工艺技术的开放系统代工厂的力量的无晶圆厂公司开辟新的选择和方法。”

对于Arm来说，与英特尔的合作为从事基于Arm CPU内核设计移动SoC的代工客户提供一个有韧性的全球供应链。通过英特尔制程工艺解锁Arm的尖端计算产品组合和世界级IP，Arm的合作伙伴将能够充分利用不仅涵盖传统的晶圆制造，还包括封装、软件和芯粒在内的英特尔开放式系统级代工模式。

英特尔代工服务事业部和Arm将进行设计工艺协同优化（DTCO）。其中，芯片设计和制程工艺将被一同优化，以改善针对Intel 18A制程工艺技术的Arm内核的功耗、性能、面积和成本（PPAC）。

并且两者还将共同开发一种移动参考设计，从而为代工客户在软件和系统上作出示范。完成从设计工艺协同优化向系统工艺协同优化（STCO）的演进，充分利用英特尔独特的开放式系统级代工模式，优化从“应用程序和软件”到“封装和硅”的平台。

这一消息也引起了高通、联发科等芯片设计公司的关注。英特尔与Arm的合作提供了新的选择，英特尔拥有先进的芯片制造技术和生产线，而Arm则提供了先进的IP授权技术和设计方案，二者合作可以帮助开发更加出色的芯片产品。若英特尔和Arm的合作真正实现，那么将有望拿下更多的高通、联发科等芯片代工订单。

芯片代工是一个高度竞争的市场，而英特尔和Arm的合作将在技术和生产线等方面形成强大的合力，在市场中赢得更多的竞争优势。相信未来，随着5G技术的广泛应用和移动设备的普及，英特尔和Arm的合作将在全球芯片市场中占据更加重要的地位，为整个行业的发展注入新的活力。

值得注意的是，与Arm的合作对英特尔来说非常重要，因为它可以使该公司扩大在移动处理器领域的影响力，并向更多的公司提供代工服务。通过争取晶圆代工订单，基辛格试图夺回流失给台积电与三星电子的芯片制造影响力。

英特尔与Arm的合作可能成为半导体行业的重要转折点，他们的合作关系有可能形成强大的联盟，甚至与台积电和三星等行业巨头相抗衡。不过也有业内人士表示，在真正凭借先进制程进入与台积电、三星的正面竞争前，英特尔在代工领域不太可能会超越三星和英特尔。

英特尔想要实现目标没有那么容易

台积电拥有量产及良率稳定性、客户黏着度高、技术领先等优势，在少量生产多样化的产品经验丰富，可充分满足客户需求并灵活调配产能，以精确掌握交期与各种变量，让客户产品能够准时上市。相较之下英特尔过去向来是大量少样，相对没有弹性，如果客户往下一个制程时代走时，也无法像台积电可以迅速找到其他客户递补而上。

英特尔过去六年在制程推进上一再延误，想要在2024年量产GAA制程，恐怕是“雷声大雨点小”。虽然双方宣布达成这项合作，在一定程度上证实了之前有关英特尔芯片制程方面获得重大突破的传闻，至于英特尔18A工艺的Soc成品什么时候能落地问世，现在还没有确切的消息。

离现在比较近、可信度较高的是，传闻英特尔将在2024年上半年开始商用20A（2纳米）工艺，此举有望在2024年让英特尔一举追平甚至超越台积电和三星。