英特爾10nm工藝延遲問(wèn)題引起了廣泛關(guān)注,但人們并沒(méi)有深入了解它的影響;
10nm問(wèn)題不僅會(huì)降低英特爾產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,還會(huì)帶來(lái)一些隱性成本;
英特爾不僅將面臨丟失市場(chǎng)份額的風(fēng)險(xiǎn),甚至有可能在市場(chǎng)份額上落后于AMD-尤其是在最重要的服務(wù)器市場(chǎng)上。
英特爾本年第一季度表現(xiàn)不佳,第二季度情況有所好轉(zhuǎn),全年?duì)I收指引亦有所改善,英特爾投資者們對(duì)公司業(yè)績(jī)表現(xiàn)的反應(yīng)卻很遲鈍。雖然作為投資者個(gè)人,不可能知道究竟是什么導(dǎo)致了這種反應(yīng),但是有一點(diǎn)很明顯-市場(chǎng)不滿意英特爾10nm工藝的進(jìn)展。英特爾自己發(fā)表的評(píng)論、越來(lái)越多的分析師關(guān)注10nm進(jìn)展以及英特爾在社交媒體上面臨的質(zhì)疑都把10nm工藝延遲的問(wèn)題放到了聚光燈下。
我們認(rèn)為,從市場(chǎng)對(duì)英特爾10nm工藝問(wèn)題的反應(yīng)來(lái)看,市場(chǎng)仍然大大低估了該問(wèn)題的影響。我們將在本文討論10nm工藝延遲到底意味著什么,以及將帶來(lái)哪些影響。
背景
在繼續(xù)分析之前,讀者有必要了解一下英特爾制造工藝的發(fā)展歷史。
從歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,英特爾每隔兩年都會(huì)推出新的制造工藝(下圖來(lái)自于英特爾技術(shù)日),這種情況一直持續(xù)到2014年推出14nm產(chǎn)品之時(shí)。實(shí)際上,英特爾推出上一代22nm產(chǎn)品是在2011年,這次工藝升級(jí)時(shí)隔三年,已經(jīng)是落后于進(jìn)度預(yù)期,但是英特爾仍然領(lǐng)先于對(duì)手,其工藝也頗具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)??梢钥隙ǖ氖牵?4nm工藝的延遲是英特爾的工藝優(yōu)勢(shì)再難繼續(xù)維持的第一個(gè)明顯跡象。
由于10nm工藝多次延遲,英特爾開(kāi)發(fā)了中間節(jié)點(diǎn)以改善其芯片性能,即上圖中的14+和14++工藝。
盡管一再跳票,英特爾之前不久還信誓旦旦地聲稱(chēng)將在2018年實(shí)現(xiàn)10nm工藝的大規(guī)模量產(chǎn),雖然有證據(jù)表明它不可能如期推出10nm,但公司的指引中依然堅(jiān)持己見(jiàn)。然而,這一切都在2018年第一季度的電話會(huì)議上發(fā)生了180度逆轉(zhuǎn),英特爾這次將10nm的量產(chǎn)時(shí)間推遲到了2019年。和2014年推出14nm之時(shí)整整相隔五年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其2年升級(jí)一次工藝的目標(biāo)時(shí)間。不過(guò),鑒于英特爾多次跳票,我們懷疑它是否能夠在2019年實(shí)現(xiàn)10nm的大規(guī)模量產(chǎn),而且英特爾本身的聲明也不是很有自信。
相比之下,英特爾的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手臺(tái)積電就沒(méi)有遇到這種困難,臺(tái)積電將在本季度實(shí)現(xiàn)7nm工藝的大規(guī)模量產(chǎn)。AMD的晶圓廠合作伙伴格羅方德比臺(tái)積電落后一些,但也預(yù)計(jì)將在2019年實(shí)現(xiàn)其7nm工藝的大規(guī)模量產(chǎn)。需要指出的是,盡管命名不同,但一般認(rèn)為,臺(tái)積電和格羅方德的7nm大致相當(dāng)于英特爾的10nm。
最重要的一點(diǎn)是,英特爾之前一直在制造工藝上保持領(lǐng)先兩年的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),現(xiàn)在是第一次落后于臺(tái)積電至少一年時(shí)間,如果它真能兌現(xiàn)2019年實(shí)現(xiàn)10nm工藝的大規(guī)模量產(chǎn)的承諾的話?,F(xiàn)在看來(lái),格羅方德似乎已經(jīng)追上了英特爾。
英特爾的運(yùn)營(yíng)方式是,一旦公司推出了新工藝,它就會(huì)迅速將其所有微處理器產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到新工藝上,同時(shí)繼續(xù)使用上一代制造工藝生產(chǎn)芯片組,以滿足資本效率的要求。英特爾推出14nm的CPU時(shí),其芯片組使用的是22nm制造工藝。雖然英特爾這幾年遲遲沒(méi)有推出10nm工藝的CPU,但是其芯片組的制造工藝卻已經(jīng)升級(jí)到了14nm上,這會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題,容我們稍后討論。
當(dāng)一種新工藝開(kāi)始爬產(chǎn)時(shí),總會(huì)遭遇高缺陷密度(或低良率)。缺陷密度越高,生產(chǎn)大芯片就越困難(見(jiàn)下圖-黃色芯片即帶缺陷的芯片)。
隨著時(shí)間的推移,工藝逐漸成熟,缺陷密度隨之降低,大硅片的可制造性也越來(lái)越高。這就意味著硅片越大,在工藝爬產(chǎn)早期的良率就越低,也就更昂貴。出于這個(gè)原因,英特爾會(huì)首先把新工藝用在更小的臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦芯片上,然后才會(huì)用在大型服務(wù)器芯片上。我們會(huì)在后文分析這種安排的影響。
最后,CPU設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮特定的工藝。由于工藝延遲,CPU設(shè)計(jì)也會(huì)變得過(guò)時(shí),推出之時(shí)可能已經(jīng)喪失了競(jìng)爭(zhēng)力,因此可能需要重新調(diào)整設(shè)計(jì),以適應(yīng)工藝的重大變化。