英特爾公司比其他任何一家公司更能代表“硅谷”中的硅,。它不僅通過設(shè)計引人注目的新電路來保持統(tǒng)治地位,,而且還在自己的工廠中將其蝕刻到硅片中,。
這是英特爾內(nèi)部的正統(tǒng)觀念,。為了蓬勃發(fā)展,,它必須保留制造計算機(jī)大腦旗艦芯片的工廠——即使許多競爭對手將制造外包。并堅持設(shè)計之后很久,。
因此,,在7月23日,該公司首席執(zhí)行官Bob Swan在財報電話會議上表示,英特爾將考慮將其一些最先進(jìn)芯片的制造業(yè)務(wù)外包時,,這是美國失去其制造主導(dǎo)地位的故事中的一個里程碑,。
英特爾的工廠連續(xù)第二次跌跌撞撞,其制造出的電路構(gòu)成了新一代芯片的基礎(chǔ),,這些芯片稱為中央處理單元(CPU),,每個芯片都具有比以前更小的晶體管。但目前他們的制造業(yè)務(wù)進(jìn)展不順,,承諾的交貨時間也一再推遲,。Swan說,英特爾現(xiàn)在將重新考慮如何制造2023年及以后上市的芯片,。
Swan先生說,,該公司可能最終將它們外包,或者繼續(xù)將它們內(nèi)部制作,,或者可能使用一種新的方法來部分地自行處理芯片并在芯片上進(jìn)行某些其他處理,。他說,英特爾將這一決定視為“實力的象征,,而不是軟弱的象征,,這使我們能夠更加靈活地做出決定,在哪里決定最有效的產(chǎn)品制造方式,?!?/p>
這家位于加州圣塔克拉拉(Santa Clara)的公司做出的讓步是,它觸及了工廠的壁壘,,即電路變得如此之小,,以至于可能無法經(jīng)濟(jì)地自行制造一些最重要的芯片。
英特爾董事David Yoffie表示:“英特爾無力解決這個問題,,這個國家將感到無所適從,。”
英特爾拒絕讓Swan先生接受采訪,,理由是他早前曾承諾在未來幾個月內(nèi)對該戰(zhàn)略進(jìn)行更新,。
該芯片制造商仍然是美國收入最高的芯片制造商,鑒于該行業(yè)多年的發(fā)展周期,,其最近的跌勢可能不會威脅到其多年的銷售。它已經(jīng)表示,,由于大流行帶來的技產(chǎn)品需求的激增,,它預(yù)計該公司2020年將獲得創(chuàng)紀(jì)錄的銷售額和接近創(chuàng)紀(jì)錄的每股收益。
過去,,制造問題已推遲了英特爾新一代CPU和其他高級芯片的發(fā)布,。盡管英特爾已經(jīng)在大將尖端芯片的生產(chǎn)計劃推遲了兩年,但英特爾仍在努力避免進(jìn)一步的延誤,即使這意味著將關(guān)鍵芯片的生產(chǎn)外包,。
斯旺在十月份的財報電話會議上表示,,英特爾必須在未來幾個月內(nèi)決定在哪里生產(chǎn)這些芯片。他在七月份透露,,英特爾已經(jīng)決定將新的所謂圖形處理單元(一種用于數(shù)據(jù)中心的功能強(qiáng)大的芯片)的零件生產(chǎn)移交給合同制造商,。
Navin Shenoy表示:“更多的是一家公司將自己的內(nèi)部產(chǎn)品投入到外部世界中去,”Navin Shenoy負(fù)責(zé)英特爾最重要的一些項目,,包括那些涉及服務(wù)器芯片和人工智能計算的項目,。他說,這一轉(zhuǎn)變涉及“很多討論”,。
自斯旺宣布這一消息以來,,英特爾股價一直在下跌,周四收于45.68美元,,較7月23日下跌24%,。相反,標(biāo)普半導(dǎo)體精選行業(yè)指數(shù)在此期間上漲了23%,。
摩爾定律
美國大部分芯片公司都將他們設(shè)計的產(chǎn)品給第三方生產(chǎn),。論據(jù)認(rèn)為,這將驅(qū)動他們更好地將資源投入到您最擅長的創(chuàng)意任務(wù)中,,并讓其他人避免巨大的資本投入,。
英特爾與眾不同。
它成立于1968年,,通過在幾代個人計算機(jī)和其他設(shè)備中設(shè)計和制造引擎,,它成為了美國技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位的典范。聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾(Gordon Moore)從字面上寫下了推動世界歷史上最大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展之一的定律,。
摩爾定律描述了工程師將如何找到可預(yù)測的年復(fù)一年地縮小電路的方法,,該定律為世界提供了功能強(qiáng)大,價格便宜的芯片,,這些芯片是Google搜索,, Facebook 頁面,智能手機(jī)應(yīng)用程序,,流視頻的基礎(chǔ)。
該公司的2020年戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變使英特爾再次陷入危機(jī),。1985年,,它放棄了所謂的隨機(jī)存取存儲器(用于存儲數(shù)據(jù)的芯片)的巨大市場。它是該技術(shù)的主要參與者,,并認(rèn)為它需要保持業(yè)務(wù)競爭力才能發(fā)展,。但是隨著摩爾定律使存儲芯片越來越便宜,英特爾無法跟上那些向新工廠投入巨額資金的日本競爭對手。
當(dāng)時,,英特爾退出了該內(nèi)存市場,,這是美國正在失去其技術(shù)優(yōu)勢的一個證明。相反,,對于英特爾而言,,此舉開啟了一個繁榮的時代。它把資源集中在其強(qiáng)項上,,即設(shè)計CPU,,該處理器之所以能獲得更高的利潤,部分原因是其電路受英特爾的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù),。
這些芯片結(jié)合微軟公司的 Windows操作系統(tǒng),,形成了一個統(tǒng)治整個世界數(shù)年的“ Wintel”聯(lián)盟,,這也成為聯(lián)邦反托拉斯監(jiān)管機(jī)構(gòu)的目標(biāo),。
隨著新的互聯(lián)網(wǎng)巨頭的出現(xiàn),,英特爾在21世紀(jì)失去了一些的,、光彩,但它仍然是市場中能夠為行業(yè)提供最強(qiáng)計算能力支持的企業(yè)之一,。英特爾的芯片為全球大多數(shù)PC提供動力,并且用在幾乎所有用于處理公司數(shù)據(jù)的在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器計算機(jī)中,。
該公司現(xiàn)在有10個主要生產(chǎn)基地,,其中有4個在美國。
競爭策略
其他芯片制造商已經(jīng)接受了與制造業(yè)的“分手”,。AMD則是英特爾處理器市場的長期競爭對手,,他們大約十年前就將其工廠中剝離出來。專門從事圖形處理芯片的Nvidia Corp.一直依靠外部制造商,,他們在今年超過了英特爾,成為市值最大的美國芯片公司,。
這樣格局的優(yōu)勢之一:芯片公司不必向工廠投入資金,,也不必?fù)?dān)心需求下降時自己工廠的產(chǎn)能問題。當(dāng)合同制造商遇到問題時,,業(yè)內(nèi)人士稱,,由他人設(shè)計的芯片往往更容易轉(zhuǎn)移到全球芯片生產(chǎn)“生態(tài)系統(tǒng)”中的其他生產(chǎn)商,而這種生態(tài)系統(tǒng)傾向于采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計和制造方法,。
據(jù)英特爾稱,當(dāng)類似汽車芯片這些快速增長新產(chǎn)品的需求超過英特爾的能力時,英特爾確實將部分制造外包(今天的產(chǎn)量約占其總產(chǎn)量的20%),。該公司還經(jīng)常讓收購的芯片制造商繼續(xù)使用外部制造商,。
但是它一直都堅持CPU在內(nèi)部制造。英特爾現(xiàn)任和前任雇員表示,,一種信心遍布英特爾的工程和管理文化,,那就是它可以克服在工廠中碰到的問題,迎接摩爾定律的挑戰(zhàn),。
到2018年,,競爭壓力加劇。臺積電和韓國三星電子公司等芯片巨頭已經(jīng)趕上了英特爾,,后者工廠可以安裝在一平方毫米硅片上集成更多的晶體管數(shù)量,。他們與包括AMD和Nvidia在內(nèi)的一些英特爾競爭對手簽訂合同生產(chǎn)芯片。從某個角度看,,他們的工廠實質(zhì)上就是與英特爾工廠的競爭,。
英特爾試圖通過發(fā)明性能更好的新型晶體管而不是縮小晶體管 來解決這種問題。同時,,通過發(fā)明將芯片封裝在一起的新方法來發(fā)揮其性能優(yōu)勢,。
現(xiàn)代芯片工廠的建立成本可能高達(dá)數(shù)百億美元,而涉及能夠印制僅幾個原子寬的電路的機(jī)器,。芯片行業(yè)不斷向較小的電路和可以生產(chǎn)該芯片的新工廠設(shè)備遷移,。2015年,最先進(jìn)的芯片采用了14納米晶體管,,這種測量寬松地指代它們的尺寸,,大約等于人發(fā)平均寬度的十分之一。
2018年,,該行業(yè)轉(zhuǎn)向了更小的10納米芯片,。英特爾當(dāng)時的首席執(zhí)行官Brian Krzanich認(rèn)為該公司可以在這一代產(chǎn)品做一些空前的事情:在同一個空間中填充2.7倍的晶體管。通常,,隨著晶體管行業(yè)的發(fā)展,,晶體管密度每提高一倍,,就可以使英特爾領(lǐng)先,。
然而Krzanich在2018年告訴分析師和股東,此舉被證明過于大膽,。他說,,要做到那個程度,工程師在開發(fā)過程中需要承擔(dān)難以解決的問題的風(fēng)險,。
這導(dǎo)致的結(jié)果就是,,英特爾反復(fù)遭受制造障礙和產(chǎn)品延遲的困擾,,再加上對芯片的需求激增,導(dǎo)致其CPU短缺,,從而制約了全球個人計算機(jī)行業(yè)的銷售,。問題產(chǎn)生的原因有兩方面,一個是物理問題,。隨著晶體管的微縮 ,,電力開始以意想不到的方式運轉(zhuǎn),需要新的材料和芯片設(shè)計組合,,這對所有芯片制造商來說都是越來越大的障礙,。
Krzanich先生于2018年因某些問題而被迫離開英特爾,當(dāng)時的臨時首席執(zhí)行官Swan先生向客戶道歉,,原因是制造延誤在整個行業(yè)引起了反響,。
自那以后,英特爾已經(jīng)解決了其10納米芯片的難題,,但該公司仍需繼續(xù)應(yīng)對推遲帶來的一系列后果,。數(shù)十年來,英特爾不斷提升其芯片設(shè)計技術(shù)與制造運營之間的緊密聯(lián)系,,這使他們克服新問題變得更難,。由于英特爾針對性地優(yōu)化了其芯片制造工具,因此他們無法輕易尋求外部制造商的幫助,。這使得很難迅速從失誤中恢復(fù)過來,。
增加靈活性
英特爾正在采取技術(shù)措施,以朝著提高制造靈活性的方向轉(zhuǎn)變,。同時,,英特爾招攬了一些代工廠的員工,并希望加快這一轉(zhuǎn)變,。一位熟悉英特爾的工程師說,,對他們而言,由于內(nèi)部工廠的特殊性,,限制芯片設(shè)計沒有任何意義,,盡管他們也看到了英特爾保留自己的工廠所帶來的好處。
英特爾表示,,英特爾對NetSpeed Systems Inc.的收購以及NetSpeed CEO Sundari Mitra的到來加速了公司芯片設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化,,從而使芯片設(shè)計師可以更輕松地利用內(nèi)部或外部的任何制造工藝。
在2019年,,英特爾工程師和高管們正在辯論如何制造由于早期工程延遲而被擱置的10納米CPU芯片,。辯論有時很激烈,一些工程師敦促管理層考慮在內(nèi)部設(shè)施無法解決的情況下讓其他人制造芯片,,而另一些高管則認(rèn)為工廠可以解決這些問題,。
英特爾首席工程師Venkata“ Murthy” Renduchintala在2019年5月曾告訴分析師,,英特爾已經(jīng)從早期的失誤中吸取了教訓(xùn),其10納米芯片已經(jīng)步入正軌,。他告訴他們,,英特爾的下一代7納米CPU有望在2021年開始生產(chǎn)。
但這并這沒有發(fā)生,。早前,英特爾表示,,公司下一代CPU的制造現(xiàn)在比最初計劃晚了一年,,這將使產(chǎn)品上市時間又向后推遲六個月。與此同時,,英特爾也動搖了其技術(shù)團(tuán)隊,,宣布了Renduchintala先生離職。
斯旺在7月的電話會議上告訴分析師:“對于是否以及何時該在內(nèi)部或外部制造芯片的問題,,我們審慎考慮,。”
斯旺先生說,,該公司的新方法將是按計劃提供市場領(lǐng)先的芯片,,而英特爾的工廠將是首選的制造選擇,但如果需要,,公司將選擇外包生產(chǎn),。斯旺表示,英特爾仍計劃在自己的工廠和未來的尖端晶體管技術(shù)上進(jìn)行大量投資,。
作為向外包邁進(jìn)的一部分,,英特爾正在為某些芯片采用所謂的“分解”(disgregation)工藝,該工藝可以使它在不同地方使用不同的制造工藝制造單個芯片,。英特爾可能會在一個內(nèi)部工廠開始生產(chǎn)芯片,,然后將其轉(zhuǎn)移到另一個工廠,或者可能會開始在英特爾工廠生產(chǎn)芯片,,然后將其運送給外部制造商,,以添加英特爾也不生產(chǎn)的元件。該公司表示,,正在開始這種混合制造,,而這些芯片將包括即將面世的圖形處理單元。
英特爾公司的Shenoy先生說:“當(dāng)您采用這種分解設(shè)計或模塊化設(shè)計方法時,,我們可以采用各種芯片,,并選擇不同的代工廠?!?/p>
斯旺先生在十月份的分析師電話會議上表示,,英特爾將在明年初決定如何生產(chǎn)2023年和2024年的芯片,。
英特爾首席芯片架構(gòu)師Raja Koduri在八月份的虛擬演示中表示,如果英特爾早日采用新的設(shè)計方法,,它將避免10納米芯片的困境,。他在當(dāng)月的《華爾街日報》(The Wall Street Journal)上說,現(xiàn)在要到2022年或2023年下半年,,直到其設(shè)計靈活性被廣泛應(yīng)用于各種芯片中,。
在英特爾工作了20年的前工程師弗Fran?oisPiedno?l說,外包會帶來風(fēng)險,,因為這涉及芯片設(shè)計過程中的變化,,從而影響了性能。英特爾股東Piedno?l先生正在推動在英特爾董事會上引入更多芯片設(shè)計方面的專專家,。該委員會只包括一名半導(dǎo)體專家,。
Piedno?l先生在8月和9月的YouTube視頻中大張旗鼓地表達(dá)了對英特爾芯片設(shè)計選擇的懷疑,并對其英特爾的企業(yè)文化提出了批評,,他說,,這種文化已經(jīng)偏離了其長期首席執(zhí)行官安迪·格羅夫(Andy Grove)所樹立的好斗但具有協(xié)作精神。
英特爾公司的Shenoy說,,英特爾仍然認(rèn)為,,與必須依靠他人的競爭對手相比,擁有芯片工廠是一個優(yōu)勢,。他說:“在美國擁有先進(jìn)的技術(shù)制造能力,,這是一項非常重要的競爭優(yōu)勢,我們不會因此而喪失,?!?/p>