英特尔芯片工艺失去优势，这意味着什么？

　　在芯片制造核心的工艺上，曾经领先的英特尔如今失去了优势。2020年7月24日，英特尔公布了2020年第二季度财报。财报透露，由于7nm制程良率不理想，英特尔的7nmCPU产品较先前预期推迟了大约6个月。英特尔首席财务官乔治·戴维斯（GeorgeDavis）接受采访时说，在7nm芯片制造工艺技术中发现一种“严重缺陷”，英特尔正在进行调整。

　　这是英特尔第二次推迟7nm量产，较原先计划一共延期一年。英特尔的7nm芯片，预计不会早于2022年下半年推出。尽管英特尔Q2在数据中心和存储业务板块的收入大幅增长，但推迟7nm量产消息仍让其股价在24日收盘时下跌超过16%。

　　自主生产和代工制造之别

　　财报电话会议上，英特尔透露“可能会将主要零部件生产外包”。今年3月摩根士丹利一次会议上，乔治戴维斯对投资者承认，公司已经落后于竞争对手台积电，要追赶上至少需要2年时间。

　　7月27日，台湾《工商时报》报道，英特尔与台积电达成了协议，后者将在2021年为前者代工18万片6nm晶圆。晶圆是制作芯片所用的硅晶片，通常一片晶圆可以切出几十个芯片。

　　（晶圆）事实上，英特尔找台积电代工的消息，此前早已多次传出，并且集中在6nm的GPU上，并未涉及CPU产品。目前，英特尔和台积电都没有证实代工6nm芯片的传闻。

　　要知道，英特尔一直引以为傲的，就是其领先的芯片制造能力。彭博社发表评论，英特尔考虑外包这一决定“预示着美国统治半导体行业时代的终结”，“此举可能会在硅谷以外引起反响，影响全球贸易”。一些动作已经反映出这个现象：在美国商务部压力下，今年5月台积电表明会在美国兴建一个工厂，用以生产最先进的5nm制程芯片。

　　英特尔和台积电分别是芯片行业两种分工模式的典型，前者代表了IDM模式，后者则是垂直分工模式一个重要环节。

　　IDM，全称IntegratedDeviceManufacture（整合元件制造商），意指一家公司包办芯片设计全流程，从设计、制造、封装测试到最后销售。除了英特尔，三星也采用了这种模式。

　　（芯片制造流程）而垂直分工模式里，有的集成电路公司只做芯片设计和销售，没有芯片制造工厂（Fabrication，简称Fab）。这种公司通常称之为Fabless，高通、英伟达、AMD和华为海思都是这种类型。

　　帮别人制造芯片、不设计芯片的厂商则叫Foundry（晶圆代工厂），典型厂商的有台积电和中芯国际。事实上，这种模式的开创，正是得益于台积电这种纯晶圆代工厂的设立。

　　很多曾经IDM模式的美国芯片公司，已经陆续关掉或出售其在美国国内的工厂，转而让亚洲的代工厂生产。只有英特尔一直坚持着IDM模式，这家公司认为同时兼顾设计和制造，两方面都能相互促进。

　　得益于这种模式，在过去30多年里，英特尔长时间处于技术领先地位。但从投入层面来看，IDM模式需要大量资金，一条生产线动辄几亿美金，门槛非常高，对行业新进入者不友好。

　　而垂直分工模式把设计和制造分离，负责芯片设计的，把方案做出来，交给纯代工的专业Foundry去制造，让芯片行业的准入门槛一下子就降低了很多。AI芯片领域有这么多创业公司，正是得益于这种模式。

　　但垂直分工模式也有弊端，最先进制造工艺的产能是有限的，只有苹果、AMD、华为和高通这种订单量大的芯片设计厂商，才能争取到排期靠前的产能。另外，代工厂也会因为一些非商业因素，拒绝某家芯片设计厂商的订单。一个最近的例子是，台积电迫于美国商务部制裁华为的压力，已经暂时拒绝了华为的新订单。

　　台积电从追赶到超越

　　在芯片制造行业，评价一家工厂水平高低的主要标准，是其制程工艺，现在通常以“Xnm”的形式表示。

　　制程工艺数字越小，意味着能在更小体积的芯片中塞进更多晶体管，并且运算性能更高、耗电量更小。比如，5nm比7nm先进，7nm比10nm先进。大名鼎鼎的“摩尔定律”，描述的就是制程工艺之迭代：单位面积上晶体管数量，每两年（也有说法是18个月）增加一倍。

　　1987年，台积电刚成立时，制程工艺远不如英特尔，落后两代之多。当时，台积电的工艺是3m（微米，1微米=1000纳米），而英特尔在1979年推出8086处理器时，就采用了3m工艺。1985年，英特尔已经把工艺推进到了1m。

　　但经过多年积累后，台积电在智能手机时代追上了英特尔。

　　需要说一下的是，由于命名上的混乱，台积电和英特尔在制程工艺节点上并不能划等号。一位半导体从业者“蜀山熊猫”概括道：大致认为英特尔的10nm=台积电的7nm，英特尔7nm=台积电/三星5nm（台积电和三星是一样的）。英特尔的工艺不商用，不开放，所以不能直接套用商用节点分类。

　　2017年，台积电开始量产10nm工艺，此时英特尔是14nm。2018年，台积电开始大规模量产7nm。一年后，英特尔实现10nm芯片量产。这个阶段两家制造实力基本持平。

　　但这样的局面很快就被打破。2020年4月，台积电的5nm制程工艺进入量产阶段。而英特尔与之相对应的7nm，内部目标是2020年中开始量产，却一而再地推迟。据英特尔2020年第二季度财报，7nm芯片要到2022年下半年才能亮相。这样一来，英特尔便实实在在地落后于台积电。

　　面对这样的形势，英特尔已经开始做出改变。7月27日周一，英特尔宣布首席工程师穆西·伦杜钦塔拉（MurthyRenduchintala）将离职，其领导的TSCG（科技、系统架构和客户事业群）将划分为五个团队，新领导直接向CEO鲍勃·斯旺（BobSwan）汇报。

　　离职的穆西被认为是英特尔的二号人物，他曾负责调制解调器，但该业务最终以10亿美元卖给了苹果。在英特尔工作了24年的安凯莱赫（AnnKelleher）将领导7nm和5nm芯片开发。她之前是英特尔制造部门负责人，领导10nm制程的升级工作。