英特尔的汽车芯片代工梦
撰文 / 钱亚光
编辑 / 吴 静
设计 / 赵昊然
2022年，芯片短缺仍在影响汽车行业，而且这不是短期能解决的问题，大大小小的汽车制造商仍然受到严重缺乏半导体的影响。近日的俄乌战争，因涉及半导体工业所需的重要原材料，如氖气、氪气、氙气等电子特气及钯等贵金属，对全球芯片价格及供应链的稳定造成了一定影响。
市场调研机构AutoForecast Solutions最新数据显示，截至2月13日，由于芯片短缺，今年全球汽车市场累计减产量约为52.74万辆，截至2月6日累计减产量（37.05万辆）大幅增长42%。其中，中国汽车市场累计减产量保持不变，仍为5.11万辆，占全球汽车市场累计减产量的10%。
近日，美国半导体行业协会（SIA）发布数据显示，2021年全球芯片销售额激增26.2%，至创纪录的5559亿美元，而2020年为4404亿美元。2021年的出货量也达到创纪录的1.15万亿片，因为在2020年新冠疫情干扰供应链并使芯片制造能力不堪负荷后，芯片制造商努力满足飙升的需求。
芯片短缺，对于全球半导体企业而言，可以说既是机遇，也是一次挑战，如果能够利用好这一机遇，很有可能会实现更大的发展。
英特尔CEO帕特·盖尔辛格（Pat Gelsinger）曾预测，到2030年，芯片将占高端汽车物料清单（BOM）的20%以上，比2019年的4%增长5倍，与此同时全球各行业对芯片需求也在持续增长；到2030年，汽车芯片的总体市场规模增长将超过一倍，达到1150亿美元，约占整个芯片市场的11%。
2月18日，全球芯片巨头英特尔在2022年投资者大会上宣布，IFS（Intel Foundry Services，英特尔代工服务事业部）正在组建一个专门的汽车团队，为汽车制造商提供完整的解决方案。除了晶圆及芯片封装代工，还将为汽车制造商提供设计服务和英特尔的IP。意味着英特尔成为全球首家直接面向汽车制造商，从IP、设计服务、晶圆及芯片封装代工的全链条汽车芯片“新玩家”。
2022年1月，英特尔公布了2021年全年财务业绩。虽然全年收入为747亿美元，同比增长2%，营收创新记录，但英特尔仍然让出了头把交椅。同期三星电子在存储业务的推动下，营收同比增长29%，达到782.9亿美元。这已经是1992年以来三星电子第三次超过了英特尔，英特尔亟需新的突破来扭转局势。
英特尔执行副总裁CFO戴维·辛斯耐（David Zinsner ）提供了2022年业绩展望：2022年全年营收为760亿美元；非美国通用会计准则（NON-GAAP）毛利率为52%；非美国通用会计准则的EPS为3.50美元；全年资本支出约为270亿美元。随着公司加大投资以加速长期增长，经调整后的自由现金流预计将为-10亿-20亿美元。
提供汽车芯片全面解决方案
过去两年席卷全球的汽车行业芯荒荒，也让不少芯片产业链巨头开始憧憬汽车芯片的美好未来。这些企业依靠自身在通讯、电子等多个领域的技术、供应链、制造及资本积累，希望借助电动化、智能化的浪潮，重构全新的汽车行业Tier1模式。
英特尔IFS总裁兰迪尔·塔库尔（Randhir Thakur）在投资者大会上宣布，“汽车正在向自动化和电气化过渡，为了服务这个市场，IFS内部将建立一个专门的汽车团队。”该部门将为汽车制造商提供完整的解决方案，未来IFS将优先专注于三个重点：开放式中心运算架构、车用级代工平台、协助汽车芯片制造商向先进技术过渡。
首先，IFS将开发一个高性能、开放的汽车计算平台，帮助汽车OEM厂商建立下一代体验和解决方案。这个开放的计算架构将利用基于小芯片（chiplet-based）的构建模块，以及英特尔的先进封装技术，为构建针对技术节点、算法、软件和应用的优化解决方案提供显著的灵活性，以满足下一代自动驾驶汽车的计算需求。
其次，IFS的目标是打造车用级代工平台针对微控制器和独特的汽车需求，将先进制程和技术优化与先进封装相结合，以帮助客户设计多种类型的汽车半导体芯片。IFS此前已经与英特尔旗下子公司、高级驾驶辅助系统解决商Mobileye合作，后者在车用级产品方面拥有丰富的经验，能够为IFS在汽车领域提供前沿技术节点。
第三，IFS将为汽车制造商提供设计服务和英特尔的IP，使他们能够利用英特尔从芯片到系统设计的专长。去年宣布的英特尔代工服务加速器计划的汽车项目，旨在帮助汽车芯片制造商过渡到先进的制程工艺和封装技术，并利用英特尔定制、基于行业标准的IP组合进行创新。未来，IFS将重点提供自动驾驶和辅助驾驶、射频和传感器、电源管理芯片等领域的汽车芯片。
目前，美国占全球芯片产量约12%，同期欧洲的份额下降到9%，在过去几十年里，大部分芯片产能被转移到亚洲。
最近，欧盟发布《欧盟芯片法案（The European Chips Act）》草案，美国众议院通过《2022年美国竞争法案（America Competes Act of 2022）》。这两项法案都在促进增加当地的芯片产能，将对芯片产业产生深远的影响，未来的芯片产业将会发生更多并购与整合案例，世界芯片产业正呈现出新一轮分化重组的趋势。
《欧盟芯片法案》拟投入430亿欧元（约3125.4亿元人民币），计划到2030年将欧盟区芯片产能全球占比提升至20%。
《2022美国竞争法案》旨在提高美国竞争力，并支持美国芯片产业与中国竞争，巨额投资项目包括帮助半导体行业的约520亿美元拨款和补贴，以及加强高科技产品供应链的450亿美元。
英特尔想要发力代工领域，也与产业发展的大背景以及美国政策步调相一致。一方面，自2020年下半年以来，全球产业面临芯片短缺，晶圆厂产能一直不足，英特尔想要从中拿下更大的市场份额在情理之中。
另一方面，美国政府致力于加强本土芯片生产，进一步推动晶圆厂
英特尔CEO盖尔辛格响应美国政府号召，公布了支持重振芯片制造的一系列计划。加强美国和欧洲的芯片制造能力也成为了盖尔辛格心头的一件大事。盖尔辛格前往华盛顿游说众议院批准《2022美国竞争法案》，并去欧洲游说欧洲官员们提供类似补贴方案。
英特尔称，将向汽车芯片相关的公司开放其现有的工厂网络，以应对福特和通用汽车的生产线因芯片供应短缺而临时中断；并与芯片产业链的供应商商谈，在未来短期内生产汽车芯片；最终目标，是带领美国的芯片行业重回巅峰，并让超过三分之一的半导体
新任CEO的“复兴计划”
2月15日，阔别12年之后，年近六旬的技术派老将盖尔辛格重返英特尔，接替财务出身的司博睿（Bob Swan）出任第8任CEO。作为英特尔曾经最年轻的副总裁、首位CTO，他18岁加入英特尔，效力30年后被迫离开，曾主导过80486等在英特尔发展史上有标志意义的产品的开发。
上任不久，盖尔辛格就为英特尔制定了“复兴计划”，推出了一系列大刀阔斧的改革措施，推进英特尔从CPU公司向多体系结构XPU公司转变，并多次表达过对汽车芯片业务的重视。在他看来，“汽车半导体需求持续增长的新时代，供应商需要更大胆的想法。”帮助汽车制造商打造芯片“生产线”，成为英特尔新的战略目标。
2021年3月，英特尔在新的领导架构下推出了IDM 2.0新战略，旨在将未来英特尔的制造变革为“英特尔工厂+第三方产能+代工服务”组合。这不仅
IDM 2.0的重点包括：首先，维持内部工厂大规模生产的运营模式，通过梳理和升级自家工厂网络，提升内部产品和供货能力。
其次，是重启晶圆代工业务。一方面扩大第三方晶圆代工的比例，下一代7nm制程的部分CPU晶片将于2023年正式委托台积电代工。另一方面，宣布转型成为晶圆代工的供应商，通过IFS进入芯片代工业务。
最后，英特尔宣布将斥资200亿美元，在美国亚利桑那州新建两家晶圆工厂。这两家新工厂不仅承担了英特尔自家产品，还将为IFS客户提供生产晶圆所需的基础产能。
从该战略发布至今，英特尔在制造方面动作频频，多次宣布要在欧美建造新厂，并通过并购快速扩大制造能力，希望能够重新夺回在供应链中的地位。
代工服务加速器
2021年3月，英特尔在宣布将成立代工服务事业部——IFS，为其他厂商代工芯片。英特尔当时市值约为2250亿美元，承诺投资逾200亿美元，以扩大在美国的芯片制造设施。盖尔辛格还称，该公司将在国内外进行更多扩张。
然而，汽车芯片的要求和消费电子芯片差异较大。车规级半导体需要在以下工况环境中保证20年的质量：温度为-40-175（200）摄氏度、湿度为95%、50G的激烈震动、15-25Kv的静电，不良率仅为1ppm（百万分之一）。相形之下，消费电子半导体仅仅是不良率就放宽到200ppm，抗震动标准要求只有车规级的1/10。
这就注定，车规级半导体和消费电子半导体在生产工艺要求和性能要求方面走了两条路径，不仅仅彼此之间会争夺半导体供应商的原材料产能，同时一旦晶圆和芯片产线落定，由于制程工艺方面的差异，并不容易迅速调节。
2021年4月，英特尔的CEO盖尔辛格在接受采访时透露，他们正在同汽车芯片设计商接洽，将在6到9个月内开始制造汽车芯片。英特尔位于俄勒冈州、亚利桑那州、新墨西哥州、以色列和爱尔兰的工厂，都可用于生产汽车芯片。
2021年9月，盖尔辛格在2021年德国国际汽车及智慧出行博览会上的演讲中表示，计划在欧洲新建至少两个技术领先的半导体工厂，而未来十年的投资规划预计将达到800亿欧元，并宣布推出英特尔代工服务加速器（Intel Foundry Services Accelerator）计划，帮助汽车芯片设计公司加速过渡到先进的制程工艺。
为此，英特尔要组建一个新的设计团队，并提供定制和行业标准的知识产权（IP）授权，以支持汽车客户的定制化需求。
同时，英特尔透露他们将协调爱尔兰工厂的部分产能用于生产汽车芯片，他们已在内部启动一个新的项目，协助工厂转向生产汽车芯片。英特尔
2022年1月，英特尔宣布要在美国俄亥俄州投资200亿美元打造全球最大的晶圆生产基地，在关于这笔投资的发布会上，盖尔辛格进一步表示，要在未来十年投资1000亿美元，最多新建8个晶圆厂。有望一举建成“地球最大芯片制造基地”。
2022年2月，英特尔宣布设立一项 10 亿美元（约 63.6 亿元人民币）新基金，用于扶持早期阶段的初创公司和成熟公司，为代工生态系统构建颠覆性技术。作为2021年3月份推出的IDM2.0战略的一部分，这是英特尔再度对外开放其晶圆代工服务的明确信号。
据了解，该基金由英特尔资本（Intel Capital）和英特尔代工服务事业部（IFS）合作设立，将优先投资能加速代工客户产品上市时间的技术能力，涵盖知识产权（IP）、软件工具、创新芯片架构和先进封装技术。
收购战
由于半导体行业是个知识密集+资本密集的行业，研发既需要长时间钻研，也需要庞大的资金支持，因此企业间的并购一直是巨头们完善自身产品结构、拓展自身产品边界及产能的主要方式之一。
很早以前，英特尔就通过收购介入了汽车芯片领域。如2015年6月英特尔斥资167亿美元收购第二大FPGA厂商Altera，弥补了在异构计算中关键的一环。智能电动车是未来汽车行业的主流发展方向，可编程的FPGA在目前汽车摄像头以及传感器中已经得到成熟应用，并越来越多地用于ADAS和自动驾驶的人工智能系统中，实现不同功能的转换。
2017年3月，英特尔斥资约153亿美元收购以色列自动驾驶汽车技术公司Mobileye，在AI芯片的发展中占队先机。如今这家子公司已经成为英特尔近两年增速最快的业务板块。2021年，Mobileye创造了13.6亿美元的收入，同比增长超过40%，营业利润达到4.71亿美元。同时，还实现了交付第1亿颗EyeQ SoC的里程碑。
对于英特尔来说，Mobileye的规模还不足以成为新战略的强劲动力。2021年12月7日，英特尔首次对外宣布，计划将Mobileye拆分上市，市场预计估值可能超过500亿美元。
如果说英特尔前几年的收购是为了完善产品结构，而最近的收购则是为了扩展产能。2021年7月，外媒援引知情人士消息称，英特尔正寻求斥资300亿美元收购世界第四大芯片制造商格芯（GlobalFoundries）。
格芯是全球最大的专业芯片生产公司之一。市场研究公司TrendForce的数据显示，格芯拥有约7%的芯片代工市场份额。但随后这一消息遭到格芯否认。
2022年2月15日，英特尔宣布以54亿美元、全现金的方式收购以色列半导体制造公司高塔半导体（Tower Semiconductor Ltd.）。英特尔的出价是每股53美元，溢价达到60%，这引起了高塔半导体的外围市场上股价大幅弹升。
英特尔表示，预计将在大约12个月内完成这笔收购。交易结束时，英特尔希望让这两个组织成为完全一体化的公司。
高塔半导体成立于1993年，并于1994年在美国纳斯达克和以色列特拉维夫证券交易所上市。自成立以来，高塔半导体相继收购了美国国家半导体、美光、Maxim Integrated Products等公司的晶圆厂，并于2008年收购了Jazz Semiconductor公司。
根据市场咨询公司TrendForce的数据，高塔半导体是2021年第三季度全球排名第九的晶圆代工厂商，全球市场份额1.4%。2021年第三季度，高塔半导体营收为3.87亿美元（约合24亿元人民币），同比增长60%。目前其市值为35.94亿美元。
高塔半导体主要生产模拟芯片、CMOS、分立器件、MEMS（微机电系统）等产品，在射频、显示器、电源管理、工业传感器等专业技术方面具备专长，进行移动、汽车和电源等市场跨区域经营代工业务，用于汽车、移动、医疗和航空航天等领域，而这些领域也是目前半导体供应链中最短缺的产品。
当前，高塔半导体在以色列、美国、意大利等地都拥有8英寸/12英寸晶圆厂。此外，高塔半导体还与松下半导体（现名为Nuvoton Technology Corporation Japan）合作创办了日本TPSCo，并持有该公司51%的股权。TPSCo在日本建有3座晶圆厂。
在客户扩容、市场需求不断增长之下，英特尔面临的是产能跟不上和芯片供应的巨大缺口。作为极少数能够独立完成芯片的设计、制造和封测所有工序的半导体企业，英特尔收购成熟的芯片制造公司高塔，一方面，将有助于推进英特尔的IDM2.0战略，迅速扩大英特尔的制造产能；另一方面，并购可将高塔在射频、工业传感器等领域的经验，与英特尔桌面及云计算领域的优势形成良好互补，在当下需求最大、增速最快的模拟半导体等市场，实现全球布局及技术组合，以满足前所未有的行业需求。
盖尔辛格称，这次收购英特尔看重的是高塔半导体的“专业技术组合、地理覆盖范围、深厚的客户关系和以服务质量为优先考虑的运营方式”，可以让英特尔获得更多的代工基因（Foundry DNA），并获得提供更多的代工产品组合的能力。
英特尔执行副总裁、CFO辛斯耐表示，对高塔半导体的这笔收购，将使2026年代工市场规模达1400亿美元。
汽车行业目前正在经历一场深刻的转变。英特尔知道，不完整的供应链和传统制程工艺技术将无法为日益增长的需求，以及向更多计算密集型应用的过渡提供支持。
在盖尔辛格的未来版图中，已经计划将英特尔重新定位为半导体代工的市场领导者之一，从芯片设计到制造代工，以抗衡台积电、三星近年来从消费电子及汽车等行业获得的持续订单。
盖尔辛格也指出，由于目前全球芯片产能匮乏，使得行业过分专注于制造，导致竞争对手将芯片设计与制造分离，但英特尔作为半导体产业的领导厂商，希望能通过新建工厂来扩大产线维持产能之外，将产能掌握在自家手中，不受代工厂或供应链中断影响，并将多余产能对外提供给专注设计的芯片厂商。
同时为了满足汽车行业对芯片先进工艺的要求快速提高，英特尔希望将Intel 16工艺将率先用于汽车行业，然后转向Intel 3和18A等下一代技术，到2025年在晶体管的性能效率上再度领先业界。