英特爾10nm工藝延遲問題引起了廣泛關注,但人們并沒有深入了解它的影響;
10nm問題不僅會降低英特爾產品的競爭力,還會帶來一些隱性成本;
英特爾不僅將面臨丟失市場份額的風險,甚至有可能在市場份額上落后于AMD-尤其是在最重要的服務器市場上。
英特爾本年第一季度表現不佳,第二季度情況有所好轉,全年營收指引亦有所改善,英特爾投資者們對公司業績表現的反應卻很遲鈍。雖然作為投資者個人,不可能知道究竟是什么導致了這種反應,但是有一點很明顯-市場不滿意英特爾10nm工藝的進展。英特爾自己發表的評論、越來越多的分析師關注10nm進展以及英特爾在社交媒體上面臨的質疑都把10nm工藝延遲的問題放到了聚光燈下。
我們認為,從市場對英特爾10nm工藝問題的反應來看,市場仍然大大低估了該問題的影響。我們將在本文討論10nm工藝延遲到底意味著什么,以及將帶來哪些影響。
背景
在繼續分析之前,讀者有必要了解一下英特爾制造工藝的發展歷史。
從歷史經驗來看,英特爾每隔兩年都會推出新的制造工藝(下圖來自于英特爾技術日),這種情況一直持續到2014年推出14nm產品之時。實際上,英特爾推出上一代22nm產品是在2011年,這次工藝升級時隔三年,已經是落后于進度預期,但是英特爾仍然領先于對手,其工藝也頗具競爭優勢??梢钥隙ǖ氖牵?4nm工藝的延遲是英特爾的工藝優勢再難繼續維持的第一個明顯跡象。
由于10nm工藝多次延遲,英特爾開發了中間節點以改善其芯片性能,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將在2018年實現10nm工藝的大規模量產,雖然有證據表明它不可能如期推出10nm,但公司的指引中依然堅持己見。然而,這一切都在2018年第一季度的電話會議上發生了180度逆轉,英特爾這次將10nm的量產時間推遲到了2019年。和2014年推出14nm之時整整相隔五年,遠遠超過了其2年升級一次工藝的目標時間。不過,鑒于英特爾多次跳票,我們懷疑它是否能夠在2019年實現10nm的大規模量產,而且英特爾本身的聲明也不是很有自信。
相比之下,英特爾的主要競爭對手臺積電就沒有遇到這種困難,臺積電將在本季度實現7nm工藝的大規模量產。AMD的晶圓廠合作伙伴格羅方德比臺積電落后一些,但也預計將在2019年實現其7nm工藝的大規模量產。需要指出的是,盡管命名不同,但一般認為,臺積電和格羅方德的7nm大致相當于英特爾的10nm。
最重要的一點是,英特爾之前一直在制造工藝上保持領先兩年的競爭優勢,現在是第一次落后于臺積電至少一年時間,如果它真能兌現2019年實現10nm工藝的大規模量產的承諾的話?,F在看來,格羅方德似乎已經追上了英特爾。
英特爾的運營方式是,一旦公司推出了新工藝,它就會迅速將其所有微處理器產品轉移到新工藝上,同時繼續使用上一代制造工藝生產芯片組,以滿足資本效率的要求。英特爾推出14nm的CPU時,其芯片組使用的是22nm制造工藝。雖然英特爾這幾年遲遲沒有推出10nm工藝的CPU,但是其芯片組的制造工藝卻已經升級到了14nm上,這會產生一些問題,容我們稍后討論。
當一種新工藝開始爬產時,總會遭遇高缺陷密度(或低良率)。缺陷密度越高,生產大芯片就越困難(見下圖-黃色芯片即帶缺陷的芯片)。
隨著時間的推移,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越高。這就意味著硅片越大,在工藝爬產早期的良率就越低,也就更昂貴。出于這個原因,英特爾會首先把新工藝用在更小的臺式機和筆記本電腦芯片上,然后才會用在大型服務器芯片上。我們會在后文分析這種安排的影響。
最后,CPU設計時需要考慮特定的工藝。由于工藝延遲,CPU設計也會變得過時,推出之時可能已經喪失了競爭力,因此可能需要重新調整設計,以適應工藝的重大變化。