英特尔：准备好放弃芯片制造了吗？
2021-01-20
20:32:04
来源: 半导体行业观察
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华尔街日报
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英特尔公司新任首席执行官的工作会有多难？该公司最大的竞争对手提供了一些重要线索。
格尔辛格(Pat Gelsinger)要到2月中旬才出任英特尔首席执行官一职，但该公司定于周四下午公布的第四财季业绩可能至少会就他最初的工作路线给出强烈信号。英特尔已承诺将利用这次机会向投资者通报其持续存在的制造问题的最新情况。英特尔还曾表示，通过此次财报发布，将表明公司是否打算坚持长期以来作为自己所设计芯片的唯一生产商的做法，还是会开始将一些未来所设计产品的生产外包出去，很可能外包给台湾积体电路制造股份有限公司(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., 2330.TW, TSM, 简称﹕台积电)。
从格尔辛格长期担任英特尔工程师的经历不难看出，这家芯片制造商还没有准备好放弃制造业务。但与实力蒸蒸日上的台积电竞争将是一项艰巨的任务。台积电上周四公布，2020年收入跃升31%，达到创纪录的455亿美元，这是该公司逾10年来的最大收入增幅。鉴于市场对公司制造服务的需求如此火爆，台积电还计划在未来一年投入创纪录的资本支出，以扩大产能。这家芯片制造商预计2021年的支出将在250亿至280亿美元之间，是英特尔过去五年年均资本支出的两倍。
不过，英特尔的规模仍然大得多，预计该公司2020年收入约为753亿美元，较上年增长5%。但最近个人电脑销售和数据中心需求的迅速增长所带来的提振作用并不能解决该公司的制造困境。华尔街分析师目前预计英特尔今年的收入将下降7%，这将是该公司逾10年来最大的收入降幅。接受FactSet调查的分析师预计，台积电2021年收入将增长20%，至544亿美元左右。
英特尔表示已在7纳米制造工艺上取得了长足进展，该制程一直是英特尔最近所遭遇麻烦的来源。然而，台积电目前正在量产5纳米级的更先进芯片，并且已经在开发3纳米制程，该公司上周四表示将在2022年下半年开始量产采用3纳米工艺的芯片。这意味着，即使格尔辛格成功地让英特尔的制造工艺回到正轨，该公司仍将远远落后于台积电。Bernstein的分析师拉斯贡(Stacy Rasgon)表示，英特尔相对于台积电的劣势至少在未来三年内“可能是一成不变的”。
因此，尽管本周的财报和相关更新内容将由即将于2月15日卸任的现任首席执行官斯旺(Bob Swan)发布，但让英特尔员工、客户和投资者相信该公司的未来值得等待的重任将落在格尔辛格身上。格尔辛格也有可能会试图说服这些利益相关方接受更为激进的方案，比如与台积电成立合资公司。一些分析师甚至建议英特尔全面“无晶圆厂”，这将涉及完全退出制造业。
发生后一种情况的可能性不大，为英特尔的国内设施找到一个美国监管机构能够接受的买家将并非易事。但考虑到英特尔既要向制造合作伙伴支付费用，又要为自己的芯片制造设施提供资金，即使是更有限的外包策略也有其成本。
换言之，格尔辛格没有捷径可走。英特尔对他的任命在华尔街受到热烈欢迎，自那以后至少有六家券商上调了对该股的评级。当前人们普遍认为，拥有技术专长的领导者更适合解决英特尔的问题。但具有讽刺意味的是，无论英特尔走哪条路线，要说服该公司的众多利益相关方接受它都更像是一项销售工作。
对英特尔来说，造成这样的局面，与他们过去的一些事件有关，尤其是过去十几年错过的智能手机机会。
智能手机是过去十几年里半导体体公司的最大动能，尽管经过多年的努力，但英特尔依然无法打入供应链。这对公司造成的损害比所错过的利润还要深。
在过去的二十年中，制造更小，更高效的处理器的成本激增至数十亿美元。这意味着投资于新节点芯片的公司必须产生相应的更多收入才能覆盖投资。过去十年来，数十亿部智能手机售出，是该行业增加收入的绝佳来源。但是，PC销量多年来一直持平，因此英特尔并未从中获得相应收益。
服务器市场最初由诸如Sun之类的集成公司所主导，他们价格相称，但PC销量的爆炸式增长意味着英特尔正在迅速提高性能，即使它降低了价格（尤其是相对于性能）。当然，个人电脑无法匹敌集成服务器的可靠性，但是在本世纪初，谷歌意识到提供服务所需的规模和复杂性意味着不可能建立真正可靠的堆栈。解决方案是在假设故障的情况下进行构建，因此企业可以在（相对）便宜的x86处理器上构建其数据中心。
在随后的二十年里，每个主要的数据中心运营商都采用了Google的方法，而x86成为服务器的默认指令集。这就使英特尔成为最大的受益者之一。原因很简单，那就是英特尔制造了最好的x86处理器，尤其是服务器应用程序。这既是由于英特尔的专有设计以及其卓越的制造能力所致。英特尔竞争对手AMD有时会威胁台式机的霸主地位，但仅威胁笔记本电脑的低端市场，而不是数据中心的威胁。
通过这种方式，英特尔摆脱了微软在后PC时代的命运：不仅被排除在移动设备之外，还被排除在运行Linux而不是Windows的服务器之外。当然，该公司试图在设备端（通过Office）和服务器端（通过Azure）尽可能地支持Windows。相反，推动Office的发展可能会引致Windows的终结，这是因为Office已迁移到具有所有设备上的端点的云，而Azure已采用Linux。在这两种情况下，Microsoft都必须接受其差异化已从拥有API转变为能够为规模庞大的现有客户提供服务。
我上面提到的“英特尔机会”对英特尔也将产生类似的转变：尽管该公司的差异长期以来一直基于其芯片设计和制造的集成，但在移动市场，x86像Windows一样，永远是计算市场的少数。不过，那也是机会。
大多数芯片设计公司都是无晶圆厂的。他们创建设计，然后将其交给晶圆厂。AMD，Nvidia，高通，联发科，苹果–他们都不拥有自己的工厂。这当然是有道理的：制造半导体也许是世界上资本最密集的行业，而AMD，高通等人一直乐于专注于更高利润的设计工作。
但是，大部分设计工作对此感觉日趋商品化。毕竟，几乎所有的移动芯片都集中在ARM体系结构上。只需支付许可费用，苹果等公司就可以创建自己的修改版本，并雇用晶圆厂制造最终的芯片。这些设计在某些方面是独一无二的，但是移动设备的设计绝不会像英特尔主导PC那样由一个玩家主导。
另一方面，制造能力变得越来越稀有，因此变得越来越有价值。实际上，今天只有四个主要的代工厂：三星，GlobalFoundries，台积电（TSMC）和英特尔。
只有四家公司有能力制造当今每个移动设备以及明天所有产品中的芯片。
大量需求，有限的供应商，巨大的进入壁垒。现在是成为制造公司的好时机。可能是成为英特尔的好时机。毕竟，在这四家公司中，最先进的公司是英特尔。唯一的问题是，英特尔将自己视为一家设计公司，风风雨雨。
顺便说一句，我的建议并不意味着放弃英特尔的x86业务。我认为：
当然，他们可以保留x86设计业务，但这不是他们唯一的业务，随着时间的流逝，甚至不是他们的主要业务。
实际上，x86业务被证明太有利可图，因此无法采取如此激进的步骤，而这正是导致公司中断的“原因” ：是的，英特尔避免了微软的命运，但这也意味着该公司从未承受过财务上的巨大痛苦，从而倒逼公司进行如此巨大的业务转型。而且，公平地说，安迪·格罗夫（Andy Grove）也只是在1984年的内存崩盘发生后，才使公司首先完全专注于处理器。
同时，在过去的十年中，以模块为中心的台积电在移动技术带来的大量销量以及与ASML之类的一流供应商合作并因此与之分享利润的意愿的推动下，在制造能力方面一举超越了英特尔。
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英特尔已经失去了苹果的Mac业务，部分原因是后者的M1芯片表现出色。不过，重要的是要注意，尽管性能的某种衡量标准是由于Apple的设计造成的，但台积电（TSMC）的5nm工艺制造也是一个重要因素。
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同样，AMD芯片现在在台式机上比英特尔快，并且在数据中心上极具竞争力。同样，AMD改进的一部分归功于更好的设计，但同样重要的是，AMD在台积电的7nm工艺上制造芯片。
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大型云提供商越来越多地投资于自己的芯片设计。例如，亚马逊正在其基于ARM的Graviton 处理器上进行二次迭代中，Twitter也将计划在该处理器上运行。Graviton的优势之一是它的设计，但它的一部分是–您知道会发生什么！-它也是由台积电（TSMC）制造的，也是采用7纳米制程（与英特尔最终推出的10纳米制程竞争）。
简而言之，英特尔在数据中心不但受到x86服务器供应商AMD的威胁，甚至像亚马逊这样的云公司都向后集成到处理器中，英特尔也正在失去PC的份额。我甚至没有谈到其他专门的数据中心操作的增加，例如用于机器学习的基于GPU的应用，这些应用是由Nvidia等公司设计并由三星制造的。
上述情况造成如此危险的原因是：该公司早已错过了移动业务，而服务器芯片提供了该公司在过去十年中投资于制造业所需的增长，但该公司承受不了这个领域的损失，他们需要比以往更多的投资。
不幸的是，这还不是最坏的情况。英特尔任命新任首席执行官台积电（ TSMC）的第二天宣布了其收益，更重要的是，它宣布了2021年的资本支出指标；据彭博社报道：
台积电宣布了高达280亿美元的资本支出投入计划后，引发了全球芯片股的上涨。这笔巨额款项旨在扩大其技术领先地位并在亚利桑那州建厂以服务主要的美国客户。
公司2021年的资本支出目标为250亿美元至280亿美元，而去年为172亿美元。其中大约80％的支出将用于先进的处理器技术，这表明台积电预计尖端芯片制造业务将会激增。分析师预计，在一系列内部技术滑坡之后，全球最著名的芯片制造商英特尔公司将制造业务外包给台积电。
没错：英特尔至少到现在，已经丧失了制程领导者的地位。该公司将保持其基于设计的利润率，并通过将尖端芯片生产外包给台积电来避免AMD的威胁，但这只会增加台积电的领先优势，并且无法解决英特尔的其他漏洞。
这并不是唯一需要关注的英特尔漏洞。我去年写过有关《芯片与地缘政治》的文章：
正如他们所说，中国台湾的国际地位是复杂的。
因此，美中关系也是如此。
这两件事可以而且确实会重叠，从而带来全新的，甚至更复杂的并发症。
您会注意到，中国台湾就在中国沿海。三星的母国韩国也生产最高端的芯片，尽管大部分都是自己使用的，但也差不多。同时，美国位于太平洋的另一侧。俄勒冈，新墨西哥州和亚利桑那州有先进的代工厂，但它们由英特尔运营，英特尔仅针对自己的集成用例生产芯片。
之所以如此重要，是因为芯片在PC和服务器之外的许多用例中都很重要（这是英特尔的重点），也就是说台积电很重要。如今，无论是军事用途还是其他用途，几乎每件设备内部都装有处理器。其中一些不需要特别高性能，可以由几年前在美国和世界各地建造的晶圆厂制造。但是，其他的则需要最先进的工艺，这意味着它们必须由台积电在中国台湾制造。
如果您是美国军事规划师，这将是一个大问题。您的工作不是弄清楚中美之间是否会发生冲突，而是要为可能的情况做准备，您希望冲突永远不会发生。
该文章的背景是台积电宣布将（最终）在亚利桑那州开设一个5nm晶圆厂。是的，今天这是最先进的技术，但到2024年晶圆厂开业时，情况就不会如此。尽管如此，几乎可以肯定的是，它将是美国专注于合同制造的最先进的晶圆厂。希望英特尔在开业之初就能超越该晶圆厂的能力。
但是请注意，对美国而言，重要的是与英特尔不同：后者在乎x86的同时，美国需要在美国本土拥有先进的通用晶圆厂。换句话说，英特尔将始终优先考虑设计，而美国则需要优先考虑制造。
顺便说一下，这就是为什么我今天比2013年更加坚信英特尔将为他人制造产品的原因。公司可能会被迫这样做，以获得所需的数量以偿还其投资，但是公司将始终把自己的设计放在第一线。
这就是为什么英特尔需要一分为二的原因。是的，数十年来，整合设计和制造一直是英特尔的宗旨，但这种整合已成为双方业务的直接障碍。英特尔的设计受到公司在制造方面的努力的阻碍，而其制造存在激励问题。
了解芯片的关键是设计的利润要高得多。例如，英伟达的毛利率在60％到65％之间，而制造英伟达芯片的台积电的毛利率接近50％。如上所述，由于集成，英特尔传统上的利润率接近Nvidia，这就是为什么英特尔自己的芯片将始终是其制造部门的优先考虑的原因。这将意味着为潜在客户提供更差的服务，并且不太愿意改变其制造方式来容纳客户并吸收同类最佳的供应商（进一步降低利润）。还有一个信任问题：与英特尔竞争的公司是否愿意与竞争对手分享他们的设计，特别是如果该竞争对手被激励优先考虑自己的业务时？
解决此激励问题的唯一方法是剥离英特尔的制造业务。是的，要花一些时间来构建与第三方合作所需的客户服务组件，更不用说庞大的IP构建模块库，这使得与TSMC之类的公司（相对）合作变得容易。但是，独立的制造企业将拥有实现这一转变的最强大动力：生存需求。
这也为美国开始向该领域注资打开了大门。目前，美国补贴英特尔没有任何意义。该公司实际上并没有满足美国的需求，而且该公司显然存在文化和管理问题，这些问题不会一劳永逸地解决。
这就是为什么联邦补贴计划应作为购买担保的原因：美国将以B价格购买一定数量的美国生产的5nm处理器；美国生产的3纳米处理器C的价格为D的价格；美国生产的F数量的E数量为2纳米；等等。这不仅会给新的英特尔制造分公司带来一些努力，而且还会激励其他公司进行投资。也许Global Foundries将重新参与其中，
或台积电将在美国建立更多的晶圆厂。
在一个几乎自由的资本世界中，也许最终会有一家初创公司愿意飞跃。
可以肯定的是，该处方简化了问题。除了硅之外，芯片制造还有很多。例如，很早以前为了降低劳动力成本就搬到海外的封装现在已经完全自动化。退后的动机可能更直接。然而，至关重要的是要恢复美国的竞争力，要少得多的领导力，将需要很多年。联邦政府可以发挥作用，但英特尔也可以发挥作用，不是抓住机遇，而是接受IDM已经完成历史使命的现实。
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