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英特爾之殤
2025-01-04
跌下神壇的女王
要問史上最成功的芯片公司是哪一家?那毫無疑問是英特爾Intel。她提出并執行了摩爾定律,領導了整個半導體產業的發展,她靠X86處理器一統電腦行業的江山。要論技術力量,她在巔峰時期,上世紀80年代末90年代初每年研發投入的資金比全中國都多。你沒聽錯,她一家公司的錢比全中國所有行業所有企業和單位加起來都多!
所以,9-10月間聽到有別的公司要收購英特爾的消息后,著實讓我震驚,就像聽見女王要賣身一樣。
那件并購案并沒有下文,我沒有再關注。這次訪問硅谷,和一位在這個產業的朋友又談起英特爾,他嘆一口氣說:Intel的工藝已經比臺積電落后兩三代了。
我的第一反應是:不能吧?女王統治世界靠雙重保險:第一是她的CPU靠指令集的知識產權形成壟斷。當年為了避免因壟斷被起訴,才把X86指令集授權給AMD和Cyrix兩家公司。其他公司即使會做CPU,指令集無法和X86兼容根本沒人會用。第二是他的CPU在自家的產線上制造,作為摩爾定律的開創者,他的工藝一代一代永遠是世界最先進的,AMD們也無法和她競爭。
后一點英特爾更加看中。大約7年前英特爾的CEO做了一個小范圍演講,有聽眾問他最操心什么事兒,他說我的使命就是繼續推進摩爾定律。碰到過不少從Intel出來做半導體工藝的朋友,提起臺積電他們會輕蔑地說:他們是抄我們作業的。不久前接待一位美國回來的老同學,這老兄是我們那屆同學中非常聰明的,后來成了Intel的工藝大拿。跟他聊起中國的半導體工藝,他輕蔑地一笑:中國還有半導體工藝?又想了一會兒說,好像中芯國際還行。
大躍進
Intel對保密的要求很高,雇員不能和外人談論自己的工作。我們中國的半導體也要保密,我只好笑笑沒有繼續這個話題。反正被英特爾鄙視也不算丟臉。聽到英特爾工藝落后這么多,我趕緊去她的網站查看,一番調研終于明白了。
Gelsinger
乍看她的宣傳材料,一點兒都不落后。2021年CEO Gelsinger上臺,制定了4年5代的計劃,到2025年為美國奪回集成電路生產工藝的領導權。5代分別是7納米、4納米、3納米、2納米、1.8納米;臺積電現在做到3納米,剛剛宣布25年下半年推出2納米,使用全新的GAA技術取代FINFET;如果這個計劃執行了,的確能夠幫助美國奪回生產工藝的領導權。Gelsinger還放言要去挑戰臺積電也做晶圓代工。然而,摩爾定律是每一年半進步一代,現在因為技術已經發展到極致,約來越難,一般兩年半一代。4年5代,并且在7納米后跳過5納米直接做4,這個計劃未免太激進了。是因為落后,所以要加勁趕超吧?
但這個激進的計劃執行得如何?看她的網站含糊其辭似乎都差不多搞好了,網上也有吹噓英特爾的文章。但有一點無法撒謊,現在批量銷售的芯片到底是哪個節點?如果撒謊,有很多公司會磨開你的芯片用電子顯微鏡去看,馬上穿幫。樣品不算,有樣品不能證明工藝良率過關。經查英特爾現在最高端產品的節點,是7納米。但這個7納米只是原來10納米工藝的改名。而且,并沒有搶到臺積電的生意,反而有芯片交給臺積電代工。
改名可以理解,進入高級節點,所謂x納米也只是一個商標,并不是晶體管的尺寸。英特爾的人認為自己的10納米和臺積電的7納米差不多。領先時保持謙虛沒問題,落后時就不能再謙虛了。但四年計劃已經搞了三年,5代新工藝除了改個名字外一事無成 ,這就尷尬了。不能突破7納米,不要說落后于臺積電,咱們的中芯國際如果不是被美國政府卡著脖子,恐怕也要超過她了。上星期,那位吹浮夸風搞大躍進的Gelsinger先生被炒魷魚了。
成功也可以是失敗之母
可這雙保險的統治怎么就破了呢?
首先看她的CPU,我們常說一個產品有時候不是被直接的競爭對手打敗,而是被不同的產品打敗,這就是一個鮮活的例子。英特爾直接的競爭對手:AMD和Cyrix,是沒有機會打敗她的。后者早就經營不下去,連同那張X86牌照幾經轉手被賣到了中國人手里,變成了兆芯。前者一度也非常困難,蘇姿豐接手后也想賣給中國,但美國政府不同意。蘇媽說不賣公司我可以賣技術啊,于是就有了海光。
現在蘇媽翻身了,因為她可以使用臺積電更先進的工藝和英特爾競爭。臺積電成為英特爾CPU間接的競爭對手。而AMD自己和美國絕大部分芯片公司一樣,早就維持不了自己的產線,走上了Fabless的商業模式。AMD賣出去的產線成為今天的格羅方德Global Fourdry,最主要的基地在新加坡。
雙保險的模式一旦破了一環,另一環不攻自破。
在CPU領域給英特爾最沉重打擊的的還不是AMD,而是一上一下兩家公司。
站在她頭上的是英偉達NVIDIA,無論做科學計算還是AI計算,GPU的架構都遠勝于CPU。進入AI時代后,計算中心大量購買“顯卡”,CPU不重要了。想當年顯卡只是一個電腦配件,黃仁勛的英偉達也就是女王座下的一員偏將。現在英偉達市值是英特爾的30倍,股票漲幾天就多出一個英特爾。黃仁勛有遠見看到GPU更適合科學計算(當時他未必能看到AI),長期投入開發了CUDA軟件工具鏈培養了生態,成就了偉業。
下面的是ARM,他采用新的技術授權的商業模式從手機開始占領了嵌入式CPU的市場。智能手機的功能越來越強,限制了個人電腦的增長。Intel也不是沒有及時看到手機市場的重要性。90年代末就高調宣稱要進入手機行業。那時我在高通打工,老板極度重視。手機芯片最需要先進工藝,現在擁有最先進工藝的世界最強大的公司要來搶我們飯碗,公司把這件事告知所有員工讓大家一起努力。
但Intel的CPU跑起來上面要有風扇的,搞手機芯片需要全新的思路,不換思想就換人。可是由如日中天的CPU部門領導的英特爾怎么會換人呢?最終做了一個不倫不類的Atom芯片就沒有下文了。
過去三十年,雖然一直想在CPU以外開辟新的業務,也從來不缺錢不缺人,但英特爾是一個在CPU以外一事無成的公司。從手機、WiMAX、SSD控制器和SSD,到3DXPoint,不是失敗就是好容易有點兒成績,自己看不上又放棄。一個非常成功的公司,走出自己的成功模式是非常難的。
美國工業的“硬”傷
1965年,英特爾的創始人之一摩爾提出每18-24個月,一塊芯片上晶體管的數量翻番。這其實不是自然定律,而是一個偉大的愿景。50多年的時間里英特爾一代接一代實現這個定律,為什么現在落后了?有兩個原因。
首先臺積電在商務模式上占優。全世界的芯片設計公司使用他的技術,幫助分攤研發成本,幫助改進,他也吸引力眾多服務公司(例如IP供應商)形成了生態系統。而英特爾的產線只能做自家的芯片。
第二就是美國的大問題了。在高科技行業,但凡不需要生產制造(姑且泛泛稱為軟件吧),美國公司都能做得頂呱呱;一有硬件就傻了。長期去工業化,長期不重視大眾教育(精英教育還好),技術工人和工程師數量不夠。芯片制造不但是資金密集也是知識密集。14納米的生產工藝有600道工序,每一道都要有專人研發,工程師不是博士也得是碩士。這工作常年擺弄一臺設備調試工藝窗口,非常枯燥。一旦產線上有問題,還要24小時隨叫隨到。要有耐心還能吃苦,說實在的還真是最適合中國人。英特爾呢?據說現在都不敢招一流大學的畢業生,二流大學的都留不住,平均干一年半就辭職走人。
本來就不能吃苦,長期當王者,人更是變得傲慢懶惰。據阿斯麥的人說,他們的光刻機一出來,英特爾最先買,并且買了很多。早在20多年前,英特爾就是EUV技術的倡導者,繼續支持這項技術不奇怪,只是機器交付給英特爾后就杳無音信。臺積電隨后才買,然后就是電話不斷,問題一個接一個,他們要去臺灣做技術支持。當看到臺積電EUV的量產線出貨,才明白英特爾的機器恐怕是沒人用。英特爾說,會在4納米節點上用EUV技術。這個節點有人吹已經做好了,但就是見不到一顆芯片,原說用這個節點的芯片現在臺積電生產。現在,距英特爾首次拿到EUV光刻機已經超過十年了;距三星和臺積電的EUV量產也有6年了。一方面,中國大陸買不到EUV光刻機;另一方面,很多EUV機在英特爾睡覺,這是十億元一臺的機器。
英特爾何去何從?
我看到那則英特爾被并購的報道,第一反應是英特爾不需要賣。她過去20年每年都有一百多億美刀的利潤,累計應該超過2000億;就算這兩年賠錢,躺在自己的現金堆里睡覺也餓不死啊。可一查她的報表發現不是這樣。她賬上的現金和短期投資有250億,這錢不少,但是負債卻有500億!這真是像紅樓夢里寫的,我們窮人搞不明白賈府的日子也艱難。
這種情況下,經營是有壓力的。況且股票天天走下坡路,資本市場不答應。由來只有新人笑,哪個聽到舊人哭。有了英偉達資本自然就冷落了英特爾,折騰點兒故事股價才能上去。并購如果成功,英特爾的高管們都能在股票市場上賺一大筆,也有動機支持。
但如果英特爾被賣,美國芯片行業的根基可能會被摧毀。也有美國作者發文表示,為了國家安全英特爾絕對不能賣。
被劇透的買家有三個:三星、蘋果和我的老東家高通。三星或許更在意英特爾的工藝技術,但美國政府不可能批準把英特爾賣給外國公司。而蘋果和高通,他們的手機芯片特別需要先進的工藝,怎么可能放到英特爾的產線上去生產?他們無非是看上了X86 CPU這塊肥肉。英特爾工藝部門在新東家手里的命運可想而知。美國最后一家能生產邏輯計算芯片的公司多半就沒了。(還有美光和西部數據可以生產存儲芯片。)
倒不是說美國芯片不行了。如果按設計和銷售芯片的公司的國別計算,美國占據了全球芯片的半壁江山。之前提到的幾個巨頭,基本沒有任何中國公司能夠望其項背。只是他們都是Fabless,需要代工廠。臺積電占據全球60%的代工市場,剩下的份額中,成熟節點的市場應該會被中國大陸搶下來。一旦中國完成統一,就卡住了美國整個芯片行業的脖子。
已有報道是高通已經放棄收購英特爾了,傳話說這事兒太麻煩,美國政府可能不批準,中國政府也可能不批準。我要是中國相關部門的負責人,肯定會勉為其難地在第一時間批準,然后偷著樂。
如果英特爾不能賣,該怎么自救?美國政府還希望補貼她建更多的產線,但她現有的產能的越來越用不滿,擴大產能后給誰用?也去做代工嗎?按技術實力她至少還是世界前三,但X86是壟斷生意,代工是提供服務,整個公司從業務流程到企業文化都要變。就像女王改行去做女仆,能做好嗎?
英特爾對此也很清楚,他們把成熟的14納米工藝授權給臺聯電做代工。臺聯電因為競爭不過臺積電早已躺平,放棄了開發先進工藝,這下子天上掉餡餅,自然是一拍即合。這是一個好的商務提案,但美國政府一定不爽:我還在逼臺積電搬過來,你卻往臺灣去?而臺積電雖然帶著團隊和資金到美國建廠,還是遇到在美國搞晶圓制造的諸多困難,搞得磕磕碰碰。
英特爾在上世紀70年代末80年代初曾經遇到過很大的危機很大的危機,核心產品內存芯片爭不過日本人。那次全公司自CEO以下薪酬減半團結一心,放棄內存集中精力搞CPU,終于登上王座。我的意見,英特爾最好的方案是把工藝部門分出去,這樣他的CPU立刻能被最先進的工藝解放,背下那500億的債務應該問題不大。工藝部門交給有創業精神和使命感的人,或許可以置之死地而后生。
但她在走相反的路,在賣之前并購的FPGA廠家Altera,看樣子還是想走用CPU以及還沒做出來的AI芯片養產線的老路。女王還是舍不得自己的王冠,大概率會繼續衰下去。
對于雇員,英特爾是個好公司。中國現在芯片行業的骨干,很多都在英特爾工作過,學到了東西。我們還是希望英特爾能好起來,美國因此多點兒自信。英特爾如果衰落下去,美國更加放不下亞太地區,中國在臺海勢必面臨更加嚴峻的政治軍事斗爭。
作者: 物理學博士;來源: 物理博士看天下微信號
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