英特尔光刻机吞吐量下降竟是因为奶牛放屁?

   日期:2024-09-13     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:157    评论:0    
核心提示:IFS三年来无法真正托举起英特尔以尖端芯片制造之“重塑金身”的话语体系,让领导层痛下决心大裁员,大削减的主因。英特尔IFS将目标定为2030年杀进全球前二,貌似默认了这个第一只能是台积电。

► 潘功宇,观察者网专栏作家

在亚利桑那州广袤的沙漠平原上,一年有超过300天阳光照射着英特尔、台积电、恩智浦等半导体巨头的工厂,工厂里配备了半导体制造中最昂贵的设备——光刻机

Intel员工曾经发现,光刻机的吞吐量会在凌晨1点到2点之间突然下降,经过长时间的调查,Intel终于找到了“凶手”,那就是他们可爱的邻居——几百头奶牛。

附近奶牛场的奶牛每天都会放很多屁。奶牛产生的甲烷每天都会放很多屁。由于凌晨1点到2点之间风向的变化,甲烷通过空气净化器进入洁净室,影响光刻机的效率。英特尔已经提供了一个完美的解决方案:让农场搬迁。并且吸取了教训:不要在牛放屁多的地方建工厂。

作为全球芯片业巨头,英特尔与可口可乐、福特一样,是“美国时代精神”的象征,他们与光刻机有太多故事,多年来不断解决老机器“牛屁问题”,不断采购新机器,保持芯片制造业的核心竞争力。

今年4月,英特尔宣布首台High NA(高孔径)EUV组装基本完成,公司还调动了旗下最精锐的宣传力量,拍摄了一组精美的视频,展示这台耗资超过3.5亿欧元的机器。这台可用于3nm以下芯片制造的EUV光刻机,从ASML运输、组装到英特尔俄勒冈工厂。声势浩大,引得一大批业内同行和美国官员在社交媒体上形成统一的转发趋势。

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英特尔成为全球首个高NA EUV客户

从搬迁奶牛场到购买High NA(高数值孔径)EUV,这期间有一个一致的行为逻辑:美国半导体制造领军者的“人格”必须树立起来——英特尔曾经拥有一支纪律严明、技术精湛的工程师团队,总能及时排除各种设备故障,保证良率和产能;2024年,英特尔也将作为先驱者,他们依然是美国“芯片制造回流”计划最坚实的力量和忠实的执行者。

然而光鲜的外表和高傲的气势,却无法止住内出血的蔓延。

英特尔的血腥历史和新任首席执行官的毁灭

8月1日,英特尔Q2财报在美股雪崩中可谓是惊心动魄的洪流,其股价当天下跌20%,市值蒸发320亿美元,乍一看营收同比仅下滑1%,但关键部门如晶圆代工、自动驾驶业务的亏损却在加大,令外界震惊的是,该公司宣布裁员超过15%(超过1.5万人),并决定从第四季度起暂停派息,很快引发中小股东对企业的集体诉讼。

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然而就在9个月前,这位“美国芯片第一子”还在憧憬着“四年五个节点”、晶圆代工企业IFS到2030年成为全球第二的美好愿景,悄然间,英特尔市值距离千亿美元的目标越来越远,仅剩下AMD不到四成、不到十分之一。

截至发稿,英特尔在美国的收盘价不足20美元,仅为AMD的七分之一,市值约为AMD的三分之一。

股价、市值和企业成长性息息相关。在资本市场大佬们眼中,英特尔未来四五年的长期规划在目前惨淡的业绩面前显得可笑,难怪该公司遭到集体诉讼。投资者认为,该公司管理层今年上半年没有诚信对待投资者,涉嫌财务欺诈,以故意抬高股价。

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2020 年 1 月,英伟达市值超越英特尔,随后被远远甩在身后

英特尔大规模裁员并非毫无道理,早在2022年,英特尔就鼓励爱尔兰多达2000名员工休三个月无薪假,以削减成本。需要注意的是,爱尔兰是英特尔海外制造部门的“重仓”,在德国上马大量项目之前,爱尔兰是英特尔代工业务的主要出路,相比之下,以色列则更注重研发。

回首往事,落花流水与三尺冰窟之间,只隔着一道薄墙。如果我们抛开英特尔在数据中心、高性能计算等领域的一系列误判,以及他们如何错失了移动处理器市场、错过了 AI 热潮,仅仅观察英特尔“代工业务”在过去三年里从前途光明到失败的过程,便可窥见其问题有多么深重、多么危险。

2021年3月,英特尔现任CEO帕特·基辛格取代鲍勃·斯旺成为公司新掌门人。这两个人可以说是自上世纪80年代以来全球集成电路大发展的功臣。基辛格是该公司80486处理器的首席架构师,受到业界传奇人物安德鲁·格罗夫的亲自指导,并曾是该公司最年轻的副总裁兼CTO。

他似乎有足够的底气在上任后立即宣布“拨乱反正”,同时还在公司发展规划上对前任斯旺大加贬低,认为其专业工程背景更符合公司背景,而从CFO升任CEO的斯旺并不是带领公司的合适人选,公司的晋升之路沾染了太多资本市场的“金钱恶臭”,偏离了立足制造业轨道的发展道路。

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基辛格上任后的“拆房”之旅

从时间线上我们可以看到,基辛格上任18个月后基本就改组了高层管理架构,并开启了新一轮的业务整合,在2022年夏天的投资者会议上,他把公司所有的业务线划分为“传统”和“新兴”。

数据中心和人工智能(DCAI)事业部、客户端计算事业部(CCG)和网络与边缘事业部(NEX)代表传统业务;代工业务(IFS)、加速计算系统和图形事业部(AXG)、自动驾驶业务代表了公司新的()业务方向。

而让外界颇感意外的是,在帕特宣布三大新兴业务后不到三个月,就几乎凭一己之力对其进行了拆分重组,首先将GPU重新分化为消费级显卡和数据为中心的AI加速器,拆分成两个不同的部门;其次,2022年下半年更是宣布分道扬镳,让其独立上市,不再合并财务报表,英特尔的垮台为其在新兴业务的选择上进行了权衡,埋下了伏笔。

英特尔这两年对 GPU 业务的重新划分和“离婚”似乎都是双方逼出来的。前者被英伟达和 AMD 逼得步步后退,后者主打的自动驾驶“黑箱”模式也付出了极高代价。而且并购是前者的得意之手。趁着 L3、L4 仍是辅助驾驶市场炙手可热的“概念股”,各自去资本市场募集更多资金,既可以摆脱烧钱的包袱,又可以清理之前的队伍,这种做法颇有道理。

相比于这两条业务线,英特尔的IFS,也就是晶圆代工业务,自2021年3月计划公布以来,便成为万众瞩目的焦点,而这也体现了基辛格二次创业的努力。

那么,英特尔的代工业务(IFS)在过去三年中表现如何?简而言之,它目前是英特尔躯干上最难看的伤疤。

英特尔不惜“造假”来抹黑其 OEM 声誉

与上世纪90年代或十几年前相比,如今全球半导体代工产业已经跨越了更适合丛林法则的野蛮成长期,进入了各大领主分工较为明确、相对稳定的高端时代。

回头来看,或许2018年、2019年是分水岭,除了专心发展的中芯国际外,格芯和联电均无力支撑成倍上涨的资本支出,近两年相继宣布退出先进制程竞争。

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7nm以下的世界是另类冒险者的天堂,台积电、三星、英特尔三者之间的竞争关系愈发微妙,帕特·基辛格意识到,想要摆脱在10nm工艺上犹豫不决的“牙膏厂”名声,唯一的办法就是拆分设计与制造部门,只有将代工部门(IFS)平等开放给全球各大设计公司,内部拆分设计与制造,才能让传统的Tick-Tock模式得到进一步升级(一年升级工艺,一年优化架构)。

乍一看,英特尔这种来回厮杀的策略符合分工趋势,在维持制造业回流大势的政治正确背景下,也能让财务报表看起来更好看。虽然降低IDM质量不能解决所有问题,AMD也未必能夺得其代工业务这盏“阿拉丁神灯”,但AMD在将代工业务割让给之后的迅速崛起,已经证明这一举措颇为有效。

去年年末,一则消息震惊全球半导体代工行业:英特尔IFS当年Q3季度营收达3.11亿美元,历史性进入全球前十,英特尔随即正式宣布将扩大晶圆代工业务,力争在2030年前实现位居全球第二的伟大壮举。

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目前看来,十大叙事似乎是一场闹剧

基辛格不断向各大媒体宣称“英特尔已经获得了全球前15大设计公司中的11家的外包合同”,但英特尔四个月后的年度财务报表瞬间打消了所有高质量叙述。

英特尔2023年全年代工亏损预计为70亿美元,今年一季度亏损25亿美元,二季度亏损28.3亿美元,在英特尔新一代管理层眼中,不断扩大的代工亏损比“酷睿Ultra Arrow Lake”、至强6服务器处理器、Gaudi 3人工智能加速器的亏损更为严重。

就在去年年底IFS短暂进入全球晶圆代工行业前十的消息传出后,英特尔宣布将与台湾联电(目前市占率位列全球前四大纯晶圆代工企业)合作开发12nm工艺。联电作为说客,让“和睦家帮”的另一名重要成员联发科成为IFS首个重要外部客户。对此,全球知名咨询公司半导体分析师王先生曾在一次交流活动中告诉笔者:“相比于2022年,英特尔2023年的IFS营收突然增长了100倍,但相关设备的资本支出却没有增加,而是基本持平,这很奇怪。进一步调查后,我发现英特尔调整了汽车芯片封装业务的基数,提高倍数并挪用了其他业务部门的数据,编造了IFS能进入前十的‘谎言’。”

IFS在过去三年内已经无法真正支撑英特尔以尖端芯片制造“重塑金身”的话语体系,这也是领导层做出大量裁员痛苦决定的主要原因。

2020年以来,美国政府掀起了芯片制造回流旋风,从《无尽边疆法案》到《芯片法案》,英特尔作为美国国防部重要客户,是唯一一家有能力承接尖端晶圆代工产业的本土企业,而基辛格创办的IFS尽管扮演着重要角色,却无力担负起时代重任,原因何在?

英特尔无法真正区分其“内部”和“外部”业务

“IFS已进入全球前十”这种不切实际的叙事,不断面临更加残酷的现实考验。曾接受心灵观察者采访的丹麦知名半导体分析师克劳斯在社交媒体上发布了一篇题为《英特尔的死亡螺旋》的文章,指出IFS的主要困境在于尚未形成真正的客户服务生态系统。

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英特尔外部代工业务(蓝色)占整个制造部门的比重非常小

而且,英特尔选择与联电、联发科合作,也使得他们与台积电的竞争合作关系变得更加复杂。

基辛格在去年 9 月的德意志银行技术会议上谈到公司的产品线和技术演进,无论是无意的失误还是刻意的说辞,他都非常随意地说了这句话:“我们是台积电的客户,所以我非常清楚他们的晶圆成本、晶圆 ASP、他们向 N5 客户、N3 客户展示的 N2 预算,我们非常清楚我们的目标是什么。他们(台积电)之前一直在不同的市场价位使用过于昂贵的技术。结果,我们有糟糕的经济模型,呈现的是成本而不是市场价格,这造成了固有的低效率。”

需要注意的是,英特尔代号 Arrow Lake 和 Lunar Lake 的两款先进 PC 处理器确实由台积电代工,基辛格居然公开表示自己了解台积电在尖端处理器代工领域的具体成本,然后“对症下药”,这显然是违反了最基本的商业保密原则。

基辛格的言论至少表明,英特尔在代工竞争合作关系上尚处于初级探索阶段,没有在“内部”取得成功,就不会知道“外部”,又如何进一步赢得等大公司客户的信任?

(高NA)EUV光刻技术无法拯救英特尔

根据光刻机的瑞利公式,过去数十年来光刻技术的改进是多维度进行的,即曝光波长、数值孔径和工艺因素不断优化,然而目前曝光波长的缩短(EUV为13.5)和数值孔径(NA)的提高(目前为0.33到0.55)已经逼近物理和成本综合考虑的极限。

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英特尔新任CEO上任后的“翻身”话语体系中,一个重要部分就是英特尔多年前在前沿技术上的持续落后,就是因为没有使用最先进的设备。于是英特尔斥巨资购买了业界第一台商用高端数值孔径(High-NA)EUV光刻机,还有消息称英特尔今年已经“承包”了ASML全部高数值孔径EUV光刻机产能。

在Intel看来,这台(High-NA)EUV光刻机就像孙悟空得了金箍棒,靠着巨大的力量加成上天入地,Intel计划在其节点Intel 20A(相当于2nm)中首次使用其,未来量产后也计划应用到Arrow Lake平台上。

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英特尔的四年五节点计划

然而,使用(High-NA)EUV光刻机制造的芯片成本大幅上升,虽然每片晶圆能切出更多芯片,但需要卖出更多芯片才能弥补投资,目前还无法确定市场对最先进制程的需求,是否有足够的量能吸收成本,换言之,(High-NA)EUV光刻机是否能持续量产,机台的成熟度和稳定性还未得到市场的充分验证。也正因如此,台积电并没有急着向ASML采购,而是选择一步步完善计算光刻能力、光罩制造、包括新材料在内的计算基础设施。

更重要的是,台积电有非常大量的优质客户,帮助他们调试各种设备bug,而这正是英特尔所缺乏的。美国半导体咨询公司D2D总裁杰伊在与心灵观察研究院的对话中也指出:“英特尔的芯片制造商面临的真正挑战是,他们必须在自己的经济模型中拥有更多的客户,以支持不断推进其制造工艺所需的研发。多年来,他们只需要英特尔这个客户。但现在他们需要同样量级的外部收入,他们必须将收入规模扩大一倍,以支持其摩尔定律轨迹的延续。”

Intel目前陷入了两难境地,一方面需要最先进的(High-NA)EUV光刻机作为生产营销利器,宣告自己3nm以下的研发制造能力,拓展客户群体,但(High-NA)EUV光刻机作为新机种,却让Intel成为了小白鼠,为了平息外界的疑虑,Intel不得不顶着设备折旧和量产摊销成本的压力,将其推出。

结论:或许这只是东亚人的游戏。

英特尔IFS已定下2030年成为全球前两大芯片制造商的目标,这似乎默认台积电是唯一能坐上头把交椅的公司。不过,台积电在美国亚利桑那州建厂的计划进展并不顺利,原定于2024年投产的5nm晶圆厂预计2025年才能完工,晶圆厂投产已数次推迟,目前预计延期至2025年。台积电以工作环境恶劣著称,不仅经常在周末加班,还会在半夜紧急召回员工,台湾的管理层以作风强硬著称,员工稍有失误就可能面临严厉处罚,甚至被解雇。但这种管理模式并不适合美国。

台积电赴美建厂的战略决策,甚至导致前高管刘德音辞职,“双掌”变成了魏哲家一人。相信台积电一定也评估过大洋彼岸的职场文化融合问题。

当然,基辛格可以对台积电老板张忠谋“尖端芯片代工是东亚文化的自然产物”嗤之以鼻,但台积电亚利桑那工厂一再推迟,足以给英特尔敲响警钟。在战场上,饥饿感、对危险的敏感度和行动速度都不可或缺。他们需要找到问题的根源,就像过去追踪牛放屁一样——一个看似形而上,却有着坚实因果链的问题。

来源 | 心灵观察研究所

 
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