上周，英特爾新任首席執(zhí)行官Pat Gelsinger舉行了首次亮相大會(huì)，并宣布了一個(gè)旨在使全球最大的芯片制造商和設(shè)計(jì)企業(yè)重回正軌的戰(zhàn)略，即“英特爾釋放：工程設(shè)計(jì)的未來”。
與許多人一樣，在Geisinger于一月份重返芯片制造巨頭擔(dān)任這個(gè)“理想的工作”崗位以后，我們一直期望英特爾在其代工業(yè)務(wù)方面做一些激進(jìn)的工作，例如在美國(guó)政府的支持下將其分拆，也會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
過去一段時(shí)間，在冠狀病毒大流行以及用于將晶體管蝕刻到硅片上的基板短缺等多種因素的影響，供應(yīng)短缺和延誤在芯片產(chǎn)業(yè)蔓延，并開始對(duì)政府機(jī)構(gòu)本身和整個(gè)美國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生影響。這就讓晶圓廠產(chǎn)能變得異常緊俏。
然而英特爾沒有把代工業(yè)務(wù)分拆出來，而是將代工獨(dú)立，在公司內(nèi)部建立了一個(gè)獨(dú)立的業(yè)務(wù)部門，稱為英特爾代工服務(wù)（Intel Foundry Services：IFS），該部門將像英特爾其他部門一樣，擁有自己的損益表，而Randhir Thakur也是該部門的負(fù)責(zé)人。據(jù)了解，Thakur目前負(fù)責(zé)英特爾自己的供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)，負(fù)責(zé)購(gòu)買制造所用的所有復(fù)雜設(shè)備，同時(shí)還管理從開發(fā)到設(shè)計(jì)，制造再到向客戶分發(fā)芯片的全流程。Thakur自2017年11月以來一直擔(dān)任該職位。在互聯(lián)網(wǎng)泡沫時(shí)期，Thakur曾是半導(dǎo)體制造設(shè)備制造商Applied Materials的高級(jí)主管，然后，他在SanDisk工作了三年，負(fù)責(zé)管理閃存制造和測(cè)試以及與此相關(guān)的其他供應(yīng)鏈和采購(gòu)，然后在大蕭條期間，他回到Applied Materials經(jīng)營(yíng)其太陽能電池工廠，然后成為該公司的硅系統(tǒng)集團(tuán)總經(jīng)理。因此，Thakur似乎是經(jīng)營(yíng)英特爾代工業(yè)務(wù)的最好選擇，英特爾代工業(yè)務(wù)已經(jīng)存在了多年，但正如Gelsinger在與華爾街分析師的電話會(huì)議上所承認(rèn)的那樣，過往的投入這并不是現(xiàn)在的英特爾想要的。
過去，沒有人相信英特爾會(huì)開放自己的晶圓代工廠，而英特爾也確實(shí)沒有。但是根據(jù)基辛格的說法，這一次，英特爾非常認(rèn)真，這首先體驗(yàn)在其將于亞利桑那州錢德勒的奧科蒂洛園投資200億美元建設(shè)兩家芯片廠。上面的功能圖中顯示的Fab 42就是這里，也是英特爾最終生產(chǎn)10納米芯片的地方。
英特爾對(duì)這兩家代工廠未來的定位并不十分明確，但基辛格證實(shí)，他們將采用極紫外技術(shù)，或簡(jiǎn)稱為EUV，簡(jiǎn)稱光刻技術(shù)，這意味著7納米或更小的晶體管幾何形狀?；粮裱a(bǔ)充說，該公司將擴(kuò)大在美國(guó)和歐洲其他地方的晶圓制造能力。
然而對(duì)于許多人來說，很難將英特爾認(rèn)真地視為一家代工廠商，但是由于世界上對(duì)芯片制造的需求超過供應(yīng)，地緣政治也造成了一定程度的影響，特別是考慮到先進(jìn)代工廠的80％位于中國(guó)臺(tái)灣和中國(guó)大陸，而在美國(guó)僅占15％，在歐洲更是只有5％，為此英特爾利用這種政治氣候并從美國(guó)（在亞利桑那州，馬薩諸塞州，新墨西哥州和俄勒岡州）、以色列（在耶路撒冷和基里亞爾加特）和愛爾蘭（在萊克斯利普）等工廠所在地的政府獲得足夠的支持也就不足為奇了。
英特爾在全球多地有測(cè)試和封裝廠，不過基辛格并未談及太多，而是花了很多時(shí)間談?wù)摦?dāng)前代工廠的地理分布中反映的“供應(yīng)鏈”問題（意味著國(guó)家安全問題），而測(cè)試和封裝工廠應(yīng)遵循相同的邏輯。畢竟，將晶圓切成小片然后放入封裝中并被證明是很好的一部分，否則晶圓是完全沒有用的。
雖然沒有給出具體細(xì)節(jié)，但基辛格說，英特爾希望得到拜登政府的支持，因?yàn)樗麄冊(cè)诿绹?guó)這里建立了自己的晶圓廠產(chǎn)能，亞利桑那州也希望得到今天透露的200億美元晶圓代工廠廠的激勵(lì)措施。
“這是英特爾的戰(zhàn)略時(shí)期”，基辛格宣稱?！拔覀兊某晒Σ⒉蝗Q于政府投資，國(guó)家的支持或任何其他投資。他說，這是我們前進(jìn)的正確策略，”基辛格補(bǔ)充說，“當(dāng)然，我們需要政府的激勵(lì)措施。我們需要投資，因?yàn)閷?duì)于他們來說，加快制造業(yè)發(fā)展和全球供應(yīng)鏈的不平衡是正確的選擇。但是，我們?cè)谧龀鲞@些新的晶圓廠規(guī)劃時(shí)并未得到政府的任何承諾。”
正如格辛格所說的那樣，英特爾首先“將我們的籌碼放在桌面上”，然后預(yù)計(jì)到急切的政府會(huì)針對(duì)此事有所作為。
晶圓代工廠的開放不僅包括與IBM合作進(jìn)行高級(jí)芯片制造和設(shè)計(jì)過程研究的合作伙伴關(guān)系，還包括簡(jiǎn)化和調(diào)整其自己的芯片制造工具，使其可以在其他工廠中使用，例如競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手臺(tái)積電（主要在臺(tái)灣和中國(guó)大陸，但要在今年開始在亞利桑那州建立代工廠），三星（在韓國(guó)），GlobalFoundries（主要在美國(guó)和歐洲）和聯(lián)電（在臺(tái)灣，新加坡，中國(guó)和日本）。英特爾還與Cadence和Synopsys合作，調(diào)整其工具以更好地與22納米至7納米或更小的英特爾工藝配合使用，并致力于使其工具適合制造基于X86，Arm和RISC-V的處理器。
現(xiàn)在回看，在Gelsinger宣布回歸大約一周后，Sunil Shenoy也回到英特爾擔(dān)任設(shè)計(jì)工程部總經(jīng)理，這并非巧合。Shenoy在英特爾任職超過三十年，在加入RISC-V初創(chuàng)企業(yè)SiFive管理其工程團(tuán)隊(duì)之前，Shenoy是英特爾微處理器和SoC開發(fā)主管。我們認(rèn)為，英特爾將希望更加積極地參與RISC-V陣營(yíng)中，特別是如果他們可以使用RISC-V來削弱Arm的話。
Gelsinger并沒有說Intel將使用那些RISC-V和Arm內(nèi)核，但是這絕對(duì)意味著如果客戶希望擁有一個(gè)半定制產(chǎn)品，將來自許多不同來源的XPU混合在一起，那么這是有可能的。借助這種新的集成設(shè)備制造2.0（簡(jiǎn)稱IDM 2.0），現(xiàn)在甚至可能甚至可以通過Gelsinger制定的戰(zhàn)略來挽救英特爾。如果我們必須用一句話來詮釋蓋辛格的話，那就是：英特爾將是芯片設(shè)計(jì)方面的佼佼者，封裝設(shè)備上的系統(tǒng)將是最好的封裝，這將成為未來的計(jì)算引擎，并且它將在芯片制造過程中做到最好，除非并非如此。
如果不是這樣，它將不會(huì)像過去那樣陷入困境，它將使用其他代工廠來填補(bǔ)空白，以便利用他們成熟的22納米和14納米代工廠做點(diǎn)有用的事。
就像臺(tái)積電一樣，英特爾希望通過制造更多利用舊工藝的芯片來為新工藝和未來工藝付費(fèi)。并非每一個(gè)ASIC都需要使用或能夠以最先進(jìn)的工藝進(jìn)行蝕刻。
如果英特爾成為一家真正的晶圓代工廠，那么22納米和14納米制造現(xiàn)在可以獲得更長(zhǎng)的投資回報(bào)，即使命運(yùn)不佳的10納米工藝和未來的7納米工藝也可以擁有更長(zhǎng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)壽命。從本質(zhì)上講，IDM 2.0意味著英特爾必須成為一家制造芯片的代工廠，即使有需要的話，也要為其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手提供服務(wù)，否則，他們根本就不可能成為IDM。對(duì)于英特爾來說，失成為芯片制造商的失敗成本實(shí)在是太昂貴了，也太冒險(xiǎn)了。不過三星和臺(tái)積電也很難吸收其制造需求。
所有這些都太冒險(xiǎn)了，因此英特爾的生產(chǎn)量翻倍，我們認(rèn)為他們將得到美國(guó)政府，一些歐洲政府以及希望獲得本地代工服務(wù)的歐盟的大力支持?；粮裨陔娫挄?huì)議上說，英特爾正與美國(guó)政府就確保本地芯片供應(yīng)的芯片合同進(jìn)行談判，但英特爾一直這樣做，而且我們不知道這是否是真正的增量業(yè)務(wù)。我
Gelsinger明確表示，蘋果和高通將是他們代工業(yè)務(wù)的潛在客戶。但對(duì)后者來說，這真的有必要嗎？
在IDM方面，英特爾幾乎是同類產(chǎn)品中的最后一員，盡管我們中的許多人都接受了英特爾剝離或出售其代工廠并專注于芯片設(shè)計(jì)和封裝的想法，但Gelsinger卻似乎從沒這樣考慮過。他重申了幾周前他所說的話，那就是英特爾仍然期望其大部分芯片由自己的工廠生產(chǎn)。
現(xiàn)在，僅僅因?yàn)橛⑻貭栂氤蔀橐粋€(gè)真正的晶圓代工廠，并不意味著它就不想設(shè)計(jì)自己的芯片并將其封裝到全世界都購(gòu)買的設(shè)備中。我們認(rèn)為，與IBM的合作關(guān)系更多地與封裝有關(guān)，因?yàn)檫@兩個(gè)“藍(lán)色巨頭”在封裝方面具有豐富的專業(yè)知識(shí)，而不是與半導(dǎo)體設(shè)計(jì)有關(guān)。也就是說，基于IBM與GlobalFoundries和三星的合作，IBM知道大約一兩個(gè)關(guān)于7納米和5納米工藝的知識(shí)，尤其是其5納米“納米片晶體管” 。
要成為一個(gè)被信任的晶圓代工合作伙伴，您必須證明，你可以縮小工藝流程，但是在英特爾經(jīng)歷了10納米的崩潰以及7納米的延遲之后，英特爾需要做一些解釋。而基辛格也的確做了一些。
“我們之前已經(jīng)討論過如何識(shí)別和解決7納米問題，這是我們的下一代工藝技術(shù)，包括2023年產(chǎn)品路線圖，”基辛格提醒大家。
“讓我今天深入解析一下。英特爾最初設(shè)計(jì)7納米時(shí)，EUV仍是一項(xiàng)新興技術(shù)。因此，我們開發(fā)了流程以限制其使用。但這也增加了過程的復(fù)雜性。隨著EUV的成熟并變得更加可靠，我們經(jīng)歷了10納米延遲的多米諾效應(yīng)，這延遲了7納米，最終使我們陷入EUV成熟度曲線的錯(cuò)誤一側(cè)。今天，我很高興地分享我們已經(jīng)完全接受這一舉動(dòng)。我們?cè)O(shè)計(jì)并簡(jiǎn)化了7納米工藝流程，使EUV的使用量增加了100％以上。我們與ASML建立了非常牢固的合作伙伴關(guān)系，并且我們目前計(jì)劃保持使用領(lǐng)先地位的計(jì)劃正在順利進(jìn)行中。我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)正在通過工藝成熟度的快速發(fā)展，正如他們所做的那樣，我們對(duì)7納米的健康充滿信心，我們的競(jìng)爭(zhēng)力也在提升?！?/p>
在數(shù)據(jù)中心，英特爾將于2022年投入生產(chǎn)的第四代Xeon SP Sapphire Rapids中使用10納米制造工藝的SuperFIN修改版本，這個(gè)產(chǎn)品也將是首個(gè)使用這種7納米工藝的至強(qiáng)SP?！?Ponte Vecchio” GPU加速器的元素也將使用7納米工藝，而Gelsinger堅(jiān)持認(rèn)為這是真實(shí)的：
正如我們之前所討論的，這款Ponte Vecchio器件將使用英特爾的EMIB 2D小芯片互連（已在高端Stratix FPGA上使用）和Foveros 3D芯片拼接和堆疊技術(shù)（已在客戶端上部署）。這是Ponte Vecchio封裝的分解圖：
在Ponte Vecchio的封裝上，集成了40多種具有不同制造幾何形狀的不同tiles，其中一些tiles是由外部晶圓廠制造的，Ponte Vecchio封裝中的基礎(chǔ)塊將使用Intel的10納米SuperFIN制造技術(shù)，而GPU計(jì)算塊將使用Intel 7納米和外部7納米工藝的混合制造。用于GPU計(jì)算單元的“ Rambo”緩存塊將使用10納米SuperFIN制成，但X e Link I / O塊將使用外部晶圓廠，并且可能具有更胖的幾何形狀例如14納米或16納米）。
Ponte Vecchio封裝將具有超過1000億個(gè)晶體管，即使我們嘗試了7納米，也無法將其放在單個(gè)芯片上，因?yàn)檫@將超出蝕刻設(shè)備的標(biāo)線極限，即使您能做到，它也將擁有由于其尺寸非常低，因此每個(gè)良品的成本非常高。
基辛格稱這種單一封裝為“ petaflops規(guī)模的AI超級(jí)計(jì)算機(jī)”，這是一種簡(jiǎn)短的說法，它能夠支持混合精度支持的petaops，并且在雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算中肯定少于petaflops。
這是英特爾的未來，您可以打賭，英特爾希望在未來的代工廠中制造盡可能多的小芯片。
從現(xiàn)在開始，英特爾必須像其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手臺(tái)積電在代工服務(wù)以及AMD在計(jì)算方面一樣穩(wěn)定地執(zhí)行。它必須建造這些晶圓廠（甚至更多），并成為真正的代工廠，以便能夠負(fù)擔(dān)得起IDM 2.0戰(zhàn)略。花200億美元用于股票回購(gòu)的時(shí)間到了。而制造服務(wù)（到2025年年底）的潛在總市場(chǎng)規(guī)模為1000億美元。