英特尔的转机和芯片制造的未来

编译 / 马晓蕾

编辑 / 张霖郁

设计 / 师瑜超

来源 / Economist，Autonews，CNBC

一向采取封闭商业模式的英特尔正在被首席执行官帕特·基辛格（Pat Gelsinger）慢慢打开，并在这个过程中撼动芯片行业。

“Windows软件、英特尔芯片”，曾经万能的“微软英特尔组合”如今都走向了开放的商业模式。

2014年，萨特亚·纳德拉（Satya Nadella）接管微软，他上任的第一件事，就是把Windows系统开放了。

过去几乎只能在Windows上运行的程序，也可以在其他操作系统（OS）上运行，甚至连微软称之为“癌症”的竞争对手Linux也可以运行微软的程序。

这既扩大了微软的软件市场，又让Windows不得不与对手在更平等的条件下竞争，从而不断进行改进。

这种做法，它撼动了微软的文化，帮助它摘掉了垄断的帽子，并为接下来惊人的复兴铺平了道路，使其市场价值飙升到2万亿美元以上。

而这对组合的另一半英特尔，一家美国半导体巨头，长期以来一直小心翼翼地保护着其核心芯片制造业务。

多年来该公司经历了产品延迟交付、技术押注错误和管理层不断更迭，它已经准备好要呼吸一些新鲜空气了。

基辛格说：“我们的工艺、制造、通过代工服务（为其他芯片制造商生产处理器）获得的知识产权：现在都将提供给全世界。”

如果成功的话，基辛格的战略可以重塑芯片行业——一个处于快速数字化的全球经济核心、6000亿美元的产业——并且使之变得更好。

从短期看，如果失败了，这可能会加剧芯片的短缺，使汽车、数据中心等制造商的日子更难过。

从长远来看，它可能会让已经处在舒适圈的芯片制造市场更集中，目前越来越多竞争对手涌现意在取代英特尔。

虽然微软和英特尔分处科技领域的不同位置，但它们曾经是结构上的双胞胎。设计上它们能够完美配合，就像Windows和Office一样总是成对出现。

随着科技行业的规模越来越大，越来越多样化，越来越网络化，芯片行业曾经占主导地位的“集成设备制造商”（IDM）模式已然失宠。正如之前随着科技生态系统的出现，垂直整合成为微软的阻力。

就像以前的微软一样，英特尔的傲慢和偏狭使其他芯片制造商不愿意与它合作（如合并芯片设计）。

相反，他们开始耕耘自己的领域，越来越专注于自己设计芯片，如AMD、Arm、英伟达和高通，或自己制造芯片，比如台积电。

由于云计算的蓬勃发展，英特尔比微软坚持的时间更长一些。这导致昂贵的高端处理器的需求上涨，这些处理器主要应用于为数据中心的服务器，该公司X86架构处于主导地位。

2020年，这些产品为英特尔780亿美元的总收入贡献了三分之一，为210亿美元的净利润贡献了大部分。

但现在，英特尔正被Arm这样的开放商业模式所淹没，Arm的主要市场是智能手机，这是英特尔错过的市场。2020年，Arm被英伟达以400亿美元收购（尚需多国政府审核批准），开始向数据中心渗透。

同时，台积电利用英特尔在技术和管理上的失误，在尖端技术和产量上都领先了。台积电和英伟达现在的市值都是英特尔的两倍以上，尽管收入和利润均有所下降。

代工难敌台积电？

英特尔正试图打入外包生产业务，并直接取代台积电。

科技巨头们，比如苹果、亚马逊、Facebook、特斯拉和百度，都希望在软件和硬件的整合上有更多的控制权，它们都在努力开发自己的芯片，不愿再依赖那些成熟的芯片制造商。

2020年11月，苹果宣布不再使用英特尔x86架构，而是生产自己的M1处理器。

2021年7月，百度发布“昆仑2”芯片，用于自动驾驶等领域，可以帮助设备处理大量数据并提高计算能力，已进入量产阶段。

2021年8月，特斯拉宣布正在打造一款“Dojo”芯片，用于数据中心的人工智能网络。

分析师称，在目前这个阶段，科技巨头们并不希望自己负担全部的芯片开发工作。它们想要的是自己设计，然后找台积电甚至是英特尔代工。

基辛格2021年2月份成为英特尔的首席执行官。他的“IDM 2.0”战略并没有像一些分析师和激进投资者所希望的那样，将英特尔拆分为一个代工厂和一个芯片设计商，而是更加强调了整合。

基辛格认为这是英特尔的竞争优势。新街研究公司（New Street Research）的皮雷·法拉古（Pierre Ferragu）认为，一个独立的代工部门将很难与台积电竞争，他估计英特尔的制造成本比台积电高70%。

相反，英特尔之前选择更多地利用外部代工厂，包括台积电，以节省成本，同时也受益于台积电的领先制造工艺。

7月份，基辛格说他的公司打算在生产高端芯片的能力方面赶上台积电和三星。他的计划是每年至少推出一款新的高端处理器，每款处理器的晶体管更小，电路更快。

到2025年，该公司的目标是再次领先于其他公司，它的设计将不再以纳米为单位，而是以埃米为单位，一个比纳米更小的公制计量单位，相当于一百亿分之一米。

同时，该公司将重新启动自己的代工业务。

英特尔代工服务（IFS）创立于2012年，但与早期的颓势不同，IFS会有自己的损益表，而且很快就会有至少两个全新的晶圆厂，计划在亚利桑那州建造，总成本为200亿美元。

大多数分析师都认为代工业务无法真正与台积电竞争。这不仅是一个成本、规模和技术滞后的问题。

哈佛商学院的威利·史（Willy Shih）指出，英特尔还必须说服客户，让他们相信它能够克服既做IDM又做代工的内在利益冲突。在未来半导体短缺的情况下，该公司可能需要决定是将产能分配给自己的处理器，还是履行它与代工客户签订的合同。

然而，英特尔希望它能为自己的代工厂开辟一个大的、利润高的领域。据报道，英特尔有意通过收购格罗方德（GlobalFoundries）来增强自己的实力。

格罗方德于2009年从AMD分拆出来，目前由一家阿联酋主权财富基金拥有，市值约为250亿美元。

尽管双方的谈判已经停滞，但格罗方德在8月申请上市，他们的谈判可能会重新开始。不过，无论是否有格罗方德，英特尔都承诺会有新的开放精神。

它将不再强迫客户在芯片设计中使用英特尔的专有工具。更重要的是，它将允许客户使用它的芯片设计和它开发的芯片封装技术，这些芯片最终会出现在电子设备中。

大型云计算供应商，如亚马逊网络服务（AWS），将能够采用英特尔服务器处理器的设计，为其数据中心进行优化，并在单个芯片上与其他处理器设计相结合。

咨询公司林利集团（Linley Group）的林利·格韦纳普（Linley Gwennap）说，人们似乎对“混搭”越来越感兴趣。

只有开放者才能生存

当今的科技巨头们都该关注英特尔的命运。就像之前的微软一样，英特尔陷入困境主要是因为它对自己的过度保护。

避免此类问题的最好办法就是先发制人地开放。苹果公司可以不用对应用程序商店管理那么严格；Facebook可以与竞争对手有更多的互操作性；谷歌可以给手机制造商更多的权限来修补其安卓系统。

基辛格现在开始了全球路演，解释和宣传他的新战略，包括在9月7日的慕尼黑车展上。

他说，投资者比较关心两个问题：英特尔能否成功地执行这一战略？什么时候会在收益中显示出来？

答案将在一定程度上取决于英特尔是否能改变自己的企业文化，也就是要重启基辛格所说的“格罗夫文化”。

他指的是该公司颇具传奇色彩的联合创始人安迪·格罗夫（Andy Grove），他有一句名言，“只有偏执狂才能生存”。

这也需要英特尔彻底摆脱封闭性。

英特尔的首席技术专家安·凯莱赫（Ann Kelleher）解释说：“我的团队需要换一种生存技能，它必须学会如何与外部客户合作，并借助其他工具。”

然而，成功取决于完美的执行。

尖端的芯片制造涉及大约700个处理步骤和许多纳米层的打印和蚀刻。为了增加复杂性，英特尔最终将全面采用“极紫外光刻技术”（台积电和其他公司已经在使用这种技术并取得了巨大的效果）。

该公司在6月底宣布，它将把下一代服务器处理器的生产推迟几个月，暗示了这项任务的难度。

不过，美国担心如今大多数芯片在亚洲制造，预计国会很快将批准一项520亿美元的补贴计划。

基辛格承认，在亚洲建造新的工厂会便宜30%-40%，“但政府补贴使我能够在美国国内投资更多、更快。” 对于安全较敏感的美国国防部最近决定使用英特尔的美国代工厂。

“吸引政府资金可能是代工厂存在的主要理由。”伯恩斯坦的斯塔西·拉斯冈（Stacy Rasgon）说，“但依靠国家支持有可能削弱基辛格的竞争优势。作为一个硬件企业，英特尔可能会发现比微软更难扭转局面，因为微软主要受益于软件行业的快速变化。”

因此，如果该公司继续失去优势，其结果几乎肯定是进一步整合。今天为数不多的几家大型芯片制造商最终可能会被削减到双头垄断。

即使有更多的企业存活下来，大多数工厂也可能都在亚洲。基辛格估计，全球大约80%的半导体产能已经在那里了，美国占15%，剩下的在欧洲。

投资汽车芯片

英特尔已经将汽车制造商视为一个关键的战略重点。

英特尔在3月表示，它计划开放其芯片工厂供外部人士使用。

4月份路透社报道，该公司希望在6到9个月内开始为汽车制造商生产芯片，帮助缓解已经全球汽车生产的芯片短缺问题。

基辛格认为，到2030年，芯片将占汽车成本的20%，比2019年的4%增加了5倍。

据高德纳（Gartner）称，汽车用硅的总市场将达到整个半导体市场的11%，总额为1150亿美元。

为了提高欧洲的产能，英特尔将爱尔兰基尔代尔郡工厂的一部分产能专门用于汽车芯片，可能投资高达950亿美元。此前，该工厂一直用于制造主要的计算机处理器。

基辛格在慕尼黑车展上说，未来十年英特尔可能在欧洲投资多达800亿欧元，以提高该地区的芯片产能。

英特尔的“代工服务加速器”能够帮助汽车制造商学习英特尔的“英特尔16”芯片制造技术来制造芯片，随后还有“英特尔3”和“英特尔18A”技术。

这些制造工艺将比目前在汽车行业使用的大多数工艺先进得多。英特尔表示，近100家汽车制造商和主要供应商，包括宝马、大众、戴姆勒和博世都对其表示支持。但拒绝透露有哪些是该公司的意向客户。