英特尔的多重困境:CPU设计、工艺技术到内部冲突与政治压力
3 天前 / 阅读约12分钟
来源:Tomshardware
英特尔面临多重挑战,包括客户端CPU产品线竞争力不足、服务器CPU面临激烈竞争、代工业务进展缓慢、内部董事会冲突及政治压力。18A工艺未能获得大客户支持,14A工艺需获得大客户承诺以推进。

(图片来源: 英特尔)

英特尔的困境并非一朝一夕形成,而是多年累积的结果,如今公司正面临多重挑战。难以确切指出困境始于何时,或哪项业务决策导致了当前局面,但事实是:英特尔正在亏损,其产品性能落后于AMD和英伟达,代工业务因工艺技术落后于台积电而尚未起飞,公司不得不裁员数万人以削减成本,并计划在2026年实现收支平衡。

晶圆厂:盈利的黑洞还是成功的基石?

历史上,CPU设计与制造是英特尔成功的关键。然而,如今其代工部门每季度亏损数十亿美元,而公司的旗舰客户端CPU则交由台积电生产。内部制造芯片通常能自动将毛利率推高至50%以上,但英特尔目前却通过价格战和大幅折扣来维持市场份额,这无疑加剧了盈利困境。

(图片来源: 英特尔)

英特尔的制造和房地产资产价值约1080亿美元,因此无法简单出售给投资者财团。此外,大多数晶圆厂仅适用于生产英特尔自家产品。目前,仅使用Intel 3和Intel 18A工艺技术的特定设施可供代工客户使用。其他制造工艺与行业标准EDA工具不兼容,仅有英特尔工程师能使用专有EDA软件为这些技术开发产品。

英特尔的现有生产设施多为低混合/高产量的晶圆厂,专为生产CPU设计。这些晶圆厂配置旨在最大化单个工艺流程和产品系列的吞吐量,工具专用且复制以保持高利用率,运行稳定配方数月不变。然而,这种配置牺牲了灵活性。

相比之下,代工厂(如台积电)运行高混合/低产量的晶圆厂,注重灵活性以服务于众多客户和产品类型。这些晶圆厂能快速切换工具配方,布局有分阶段缓冲区,自动化物料搬运系统更灵活,具有更多测量和检查能力,以支持不同工艺流程和产品间的更大变化。虽然这种设置增加了每片晶圆的成本,但能快速响应客户需求并支持更多种类产品。

英特尔与台积电的关键区别在于,前者晶圆厂如专用高速装配线,追求峰值吞吐量和效率而牺牲灵活性;后者则更像灵活的制造单元,接受效率损失以换取快速重新配置和多产品能力。

关于英特尔在亚利桑那州的18A晶圆厂是低混合/高产量还是高混合/低产量设施尚不清楚,但其pre-IDM 2.0理念和现有晶圆厂确是如此。既然提到了英特尔的理念,接下来谈谈其工艺技术。

18A:工艺技术的新转折点?

英特尔前CEO帕特·基辛格曾吹嘘20A(2纳米级)和18A(1.8纳米级)工艺技术是为内部产品及第三方代工客户设计的生产节点。然而,代工客户对20A兴趣不大,英特尔决定不在台积电生产Alder Lake CPU的计算芯片,并取消20A,使18A成为“转折点”,旨在用于突破性CPU及外部客户。

(图片来源: 英特尔)

英特尔计划今年晚些时候在亚利桑那州的Fab 52和Fab 62生产Panther Lake处理器的计算芯片,并可能在俄勒冈州的Fab D1X生产部分产品。微软承诺在数据中心设计中使用18A,美国国防部也计划用于航空航天和军事应用的高级处理器。此外,博通和英伟达(可能还有其他无晶圆厂芯片设计公司)正在探索18A和18A-P,但尚未做出承诺。

对18A相对较低的兴趣可能促使英特尔管理层决定放慢在外部客户中推广18A的速度,转而专注于推广其继任者14A节点(1.4纳米级)。尽管公司未确认此决定,但管理层传达的信息之一是,18A并非专为代工设计,因此在代工市场上可能不如台积电的N2有竞争力。

这一信息或有一定道理。英特尔历史上一直内部生产CPU,开发新制造技术时主要追求性能。20A和18A技术早在概述IDM 2.0战略前就开始研发,尽管拥有不错的PDK、与行业标准EDA工具兼容且标准化了IP块,但仍可能更优化于英特尔的客户端和数据中心产品,而非外部客户的广泛应用。

台积电等提供的通用工艺技术通常设计并验证用于广泛设计,从移动应用处理器到庞大的AI和HPC处理器,因同一节点将服务于数十家需求截然不同的公司。这增加了开发时间、测试芯片多样性和第三方合作的开销,但确保了广泛兼容性和可预测产量,以满足广泛客户群。

相比之下,主要针对CPU优化的节点可能有特定电压范围和频率目标、更少的经验证器件变体、更少的第三方IP选项,甚至更窄的工艺窗口。因此,为针对更广泛客户群,英特尔可能需做额外工作,这在18A开发阶段当前阶段可能不具太大经济意义,因18A在上市时间方面落后于台积电的N2。

然而,若英特尔未获得任何主要18A客户,其他潜在客户如何知晓其制造技术在性能、产量和成本方面与台积电竞争?因公司未公开放弃将18A作为代工产品,可能会继续针对非常特定客户设计使用此节点。若成功获得一两个客户,将既能赚钱又能宣传制造技术优势。若无客户,则至少不会在无回报的努力上投资数百万。

尽管如此,即使英特尔的18A未获得许多外部客户,仍将被用于生产Panther Lake、Nova Lake(这款处理器似乎是英特尔试图以庞大的52核产品重返发烧友级台式机的尝试)及其他CPU,对英特尔资产负债表产生积极影响。

14A:英特尔真正的代工节点?

若英特尔确实想将代工重点从18A转移到14A,可能表明公司正在重新定位代工战略,直接跃升至下一代,旨在为潜在客户提供更具竞争力的平台,该平台是从头开始作为代工节点开发的。

(图片来源: 英特尔)

然而,这种制造技术存在问题。英特尔最近警告称,若无法获得大型外部客户且开发未达到关键里程碑,正在权衡是否放慢或完全停止14A制造平台工作。这是公司首次公开承认可能退出前沿工艺技术,将最先进生产节点留给台积电和三星等竞争对手。此举反映未来节点开发将基于已确认商业需求,而非单纯追求技术领先。

14A对英特尔而言是重要节点,不仅因它是为代工客户从头开始开发的第一个制造工艺,还因它将是首个使用High-NA EUV光刻技术为多个关键层制造的技术,需极其昂贵的工具,每台成本约3.8亿美元。为14A高产量输出配备晶圆厂需数十亿美元设备采购(其中数亿美元用于High-NA EUV扫描仪),还需数十亿美元用于工艺研发。英特尔高管希望确保这一努力得到回报,需确保技术提供性能和面积缩放的正确平衡,并需外部客户的产量承诺。然而,通过宣布正在考虑退出前沿半导体竞赛,英特尔极大损害了其在所有节点中潜在客户中的声誉。

目前,英特尔至少有一款计划用于14A平台的内部产品,但管理层仍保留外包可能性。若该技术无进展,需比18A-P提供更高晶体管密度和速度的高级设计将在外部代工厂(即台积电)制造。

若英特尔搁置14A及后续节点,计划在未来十年内继续使用内部技术生产大部分产品组合直至18A-P。此方法将允许英特尔满足大部分需求,同时避免对可能利用率不高的工具和设施进行大量资本投资。然而,依赖外部晶圆厂进行顶级设计可能对盈利能力产生长期影响,尤其是若这些产品是关键收入驱动因素。本质上,英特尔将发现自己处于与今天类似境地,只是无需在下一代工具和晶圆厂上投资数十亿美元。

英特尔当前产品组合:挑战重重?

目前,英特尔产品组合是一篮子混合产品。尽管公司显然有一些具有竞争力的产品,但其制造战略导致盈利能力问题。

(图片来源: 英特尔)

在客户端方面,主要在台积电生产的Alder Lake-S桌面CPU和Alder Lake笔记本部件在游戏性能上落后于AMD的Ryzen 9000系列,在发烧友和高端领域竞争力不足。几个月前,英特尔甚至承认,一些发烧友仍更喜欢第13代酷睿“Raptor Lake”处理器,这些处理器内部生产且利润率更高,但它们是老化设计,因此英特尔在高端领域相对于AMD的Ryzen 9000的位置无法显著改善。

同样在外部制造的Lunar Lake旨在用于轻薄型笔记本,并将LPDDR5X内存直接集成在封装上。这提高了电源效率并简化了板卡设计,但增加了物料清单成本,并在定价压力已很大的领域挤压了利润率。

目前,英特尔提供两条并行的客户端CPU生产线——内部制造和外部制造——但两者均不能完全满足性能领先和盈利能力需求。

在数据中心方面,英特尔终于推出了Xeon 6系列——包括配备高性能核心的Xeon 6000P系列“Granite Rapids”和配备节能小核心的Xeon 6000E系列“Sierra Forest”。两者均为内部制造,理论上应有助于利润率。然而,数据中心和AI(DCAI)集团面临来自AMD的EPYC系列以及基于Arm的解决方案前所未有的竞争压力,迫使英特尔以牺牲利润率为代价提供折扣。

内部冲突

除了工艺技术开发和产品组合竞争力的常规挑战外,英特尔在董事会层面显然还存在内部冲突。

(图片来源: 英特尔)

2025年初,有报道称,英特尔董事会主席弗兰克·耶里(Frank Yeary)曾提议将英特尔的代工部门剥离出来,成立一个与台积电及主要无晶圆厂芯片制造商的合资企业,甚至考虑直接向台积电出售其控股权。这些提议遭到了新任首席执行官利普-布·谭(Lip-Bu Tan)的强烈反对,从而引发了内部摩擦。谭认为,保持英特尔自有的晶圆厂对于维持竞争力至关重要,同时也是美国国家安全的重要因素(即英特尔将拥有与美国政府谈判的筹码)。尽管有董事支持耶里的提议,但剥离计划最终未能实施,然而,这一分歧却严重干扰了谭早期的战略部署。

据《华尔街日报》报道,这些争议不仅拖慢了谭的多个计划,包括从华尔街筹集数十亿美元以增加英特尔的制造投资和收购一家AI加速器开发商,还使得一家竞争科技公司有机会在英特尔采取行动之前更接近实现其AI目标。

值得注意的是,在英特尔董事会本就紧张的氛围下,台积电对接管英特尔的制造设施几乎毫无兴趣。因为这些设施是专为制造CPU定制的低混合/高产量工厂,且两家公司采用的工艺技术截然不同,将英特尔的工厂转换为台积电的生产方法对台积电而言几乎没有经济意义。鉴于这些限制,该想法从一开始就难以实现,但它仍然成为了领导层争议的焦点。

政治压力

在英特尔面临的一系列问题中,美国总统唐纳德·特朗普上周呼吁英特尔首席执行官李普·布·谭因与中国科技公司(其中一些与中国军方有联系)的财务持股相关的利益冲突指控而辞职。

(图片来源:英特尔)

谭通过其以Walden International为首的风险投资公司持有600多家中国公司的股份。他在致员工的信中驳斥了这些指控,称这些指控基于错误信息,并强调自己始终遵守严格的法律和道德标准。尽管英特尔董事会正式表示全力支持谭,但行业消息人士透露,批评也可能源于内部对裁员和董事会层面冲突的不满。

为了向美国总统证明他对英特尔和美国的忠诚,李普·布·谭计划于周一与唐纳德·特朗普会面,但结果可能还需时日才能揭晓。

总结

英特尔正面临深刻且多方面的挑战,必须逐一解决这些问题才能确保生存。

英特尔的客户CPU产品线分为两部分:一部分是由台积电制造、利润微薄的芯片;另一部分是性能落后于AMD的老式内部设计。同时,新的Xeon 6服务器CPU也面临着激烈的竞争和利润压力。英特尔的代工业务尚未获得强劲动力,因为其18A在外部客户上市时间方面落后于台积电的N2,且几乎没有得到主要客户的认可。而14A虽然被承诺更适合代工客户,因为它从一开始就被设计为一个代工节点,但要让14A成功实现,英特尔必须至少获得一个主要客户的支持来承担其巨额投资。

不幸的是,英特尔面临的问题不仅局限于产品和制造设施层面。董事会内部的冲突减缓了战略举措的推进,包括拟议的收购AI硬件开发商的计划。此外,在特朗普总统呼吁首席执行官李普·布·谭因与中国投资相关的利益冲突指控而辞职后,英特尔所面临的政治压力也在不断增加。