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发布时间:2023-07-22 16:22

  【文/观察者网 吕栋】

  在最近这轮大模型爆火的过程中,英伟达凭借在GPU领域的地位出尽了风头。要知道,三年前英伟达才首次实现对英特尔市值的反超,如今英伟达市值突破万亿美元,8倍于英特尔。尽管大模型仍然离不开CPU,但相比于“出圈”的英伟达,英特尔这轮存在感的确不高。

  虽然放在当下,英特尔依然是半导体行业重量级的选手,但行业内外更关注的是,这个昔日的“芯片王者”如何才能重回巅峰。就在上个月,英特尔宣布调整产品业务部门与制造部门间的合作方式,将制造部门的损益单独核算,目标是2030年成为第二大外部代工厂。

  而根据第三方数据,今年一季度,台积电在全球晶圆代工领域的份额超过了60%,三星的份额虽然出现明显下滑,但仍然有12.4%,并且台积电和三星已经宣称实现了3nm制程的量产。在这个“老三只能喝西北风”的芯片代工行业,英特尔如何从对手那里争夺客户,也成为外界关注的焦点。

  针对英特尔目前的行业处境,以及该公司未来如何实现重要目标等相关话题,观察者网近期对英特尔研究院副总裁、英特尔中国研究院院长宋继强进行了深度专访,他在采访过程中详细阐述了英特尔重回行业领先地位的关键点,以及对英特尔坚持IDM模式的思考。

  英特尔中国研究院院长宋继强

  以下是专访实录:

  观察者网:长期以来,英特尔都是半导体市场的主要参与者。但在近些年,台积电在制程上超越了英特尔,Arm架构CPU的成长势头也很快,同时英伟达也在不断凭借GPU抢走英特尔的存在感。在您看来,英特尔未来如何重返巅峰,或者说重《bet36体育比》现往日的辉煌?

  宋继强:首先,制程上的领先地位是一定要拿回来的,因为这个是基础。很多架构优化带来的效果,比制程带来的效果要少很多。一旦前进到一个新的制程节点,它自然而然就可以帮你提高很多计算效率,降低功耗和最后的成本,因为成本取决于芯片的面积,这是很清楚的。

  前些年英特尔在制程方面,尤其是14nm到10nm的过程中产生一些滞后,这基本是由于英特尔在使用EUV极紫外光刻机技术上晚了一些。由于英特尔在做很多制程规划时看得较早,在英特尔开始去定义新制程的时候,EUV还不成熟,所以就没有把它作为一个可用选项。但是在推进制程的过程中,由于没有使用EUV,导致很多额外步骤的增加,以及产生良率问题,最后产品也相应有些延迟,这是双重效应。

  明确发现这个问题后,我们采取的措施是,首先要尽快在Intel 4中全面采用EUV,这个已经在做,所以Intel 4和Intel 3属于全面采用EUV的节点,晶体管性能也会非常优秀。第二,我们接下来还会使用更高级的EUV,也就是高数值孔径EUV。因为随着晶体管尺寸的进一步缩小,不用高数值孔径EUV就会更难达到特征线宽,也会使良率和整个生产流程比较复杂。所以英特尔和ASML早就达成协议,第一批将高数值孔径EUV用在整个制程生产流程中。

  这两个技术都很重要,都是属于革命性的技术。要是去查学术资料的话,这些技术想法都是在十几年前提出的,要逐渐把它应用到真正的量产流程中是很困难的,因为要从材料、制造工艺、生产良率上全部做起来。目前来讲,我们对“四年五个制程节点”的整体进展是很有信心的,所以2024年Intel 20A就可以先推出,然后很快会过渡到作为Intel 20A提升的Intel 18A,进一步提升制程上的良率和晶体管的质量。对在Intel 18A这个节点上拿回制程的领先性,我们现在很有信心,大家可以拭目以待。

  在制程领域拿回领先地位后,就是架构设计。英特尔在新的服务器处理器和PC、笔记本处理器当中,都在全面使用模块化(tile-based)方案,把很多小功能单元灵活地集成在一起,并且可以根据不同的使用导向,有的用性能核,有的用能效核,这样按照需要就可以组合出不同种类的产品,架构上就更加灵活了。以前更多是一个大的单芯片设计,现在在设计复杂度上增加了,而模块化本身就是基于Chiplet的思路,也会很考验是否能在封装上做好。

  英特尔还有一个杀手锏,我们在先进封装领域也有很多自有创新技术,这部分也非常重要,因为在未来需要做多个不同尺寸、来自不同厂商的芯粒的互连,还要能够保证类似以前单芯片级别的传输带宽、功耗、信号质量,这是很不容易的事情。目前来讲,英特尔已在2.5D先进封装技术,就是EMIB(嵌入式多芯片互连桥接)技术和Foveros 3D先进封装技术上都有产品出来了,也就是说这些路都走通了,都能达到较高的良率。

  观察者网:可以说制程是英特尔重回领先的基础?

  宋继强:制程是非常重要的一个点,所以英特尔CEO经常强调,四年五个节点一定要执行出来,而不只是在PPT上秀出来。制程领先性拿回来后,很多东西就顺理成章可以实现,包括我们制程做好以后,一些大客户就开始使用,IFS(英特尔代工服务)的生意也就起来了。

  观察者网:说到制造,最近英特尔对产品和制造部门进行调整,在这种“内部代工模式”中,制造比以前更独立了,但好像还没有完全把制造给剥离出去。

  宋继强:不是剥离。

  观察者网:外界也十分关注,英特尔为什么不放弃IDM模式,走一种更轻资产的模式,您也提到,IDM其实是一个内部更好协同的办法。

  宋继强:英特尔核心技术的积累,是来自于生产制造里非常多的长期积累,那是很根本的东西,而且未来拥有这样能力的公司是越来越少了,越来越难了。每一个新技术的导入,我们知道像TD(Technology Development,技术开发)部门,他们至少是五年以上,才能知道这个技术能不能真的用到产线里面,形成比较高良率的技术点。

  现在能看到学术界一些技术说得非常多,但学术界的东西是非常单点的实验,而且它不考虑量产。要真正做到量产级别,还能跟其他各个工艺流程很好地融合,跟那些软件、控制融合,是一个很难的过程。所以在英特尔,基辛格之所以回来提出IDM2.0,他肯定不想(把制造)分拆出去,而且这个是根本、核心的要务,要把它做好,我们还需要通过开放的系统级代工模式,把英特尔原来的一些优势开放出去。

  首先,代工本身就需要靠很多不同的应用来测试它,提升它的效率和服务水准。因为英特尔以前内部的生产制造,只是服务我们几个产品线的部门,所以整个流程上,包括服务方式上,跟外部的代工还是很不同的。就像以前,要让英特尔拿一个IP出来给别人用,它可能半天拿不出来。因为以前都是揉在整个流程里边的,让它专门拿出一个给外部客户用,这些接口的重新定义都要花好多时间。

  但现在重新布局之后,首先也让不同部门之间会有更清晰的技术、财务方面的接口,可以减少以前各种各样的互相揉在一起的情况,比如到底说这个东西的延迟,是怪你还是怪我,就说不清楚,包括一些成本核算问题。这也是为了进一步增强未来作为一个主流代工厂的基础,因为工厂都是这些工厂,只不过有些提供给内部的产品部门,有些是要提供给外部,这就意味着必须要达到外部代工厂的服务水准和效率。

  英特尔提出的系统级代工,除了晶圆制造、先进封装之外,它还往上去做生态,做芯粒Chiplet的生态,做软件异构的生态,包括未来怎么去很好地设计基于多芯片封装的方案,还有很多工具,我们的很多工具未来可以分享给我们的客户,比如说怎么样去构造一个包含不同制程的芯片系统,不管是从技术复杂度,还是它的整个生命周期的成本来讲,让最终的芯片产品是最划算的,只有英特尔这样有实际产品经验的公司才能提供这样的工具。

  观察者网:这种调整是不是意味着,英特尔在制造这一块,以前是有一部分专门服务于产品部门,现在调整完之后,英特尔产品部门就相当于是制造部门的一个客户了?

  宋继强:产品部门有自己更大的自由度了,例如如果说觉得我们内部制造不够好,它还可以选择外部制造。IDM2.0是双向的,我们既可以对外提供代工服务,同时我们的产品部门如果说觉得外部成本更低的话,也可以选择友商代工,因为都是独立核算损益的。

  观察者网:最近英特尔在全球到处建厂,您对这个问题有什么样的看法?虽然说未来芯片需求是确定的,但是现在包括台积电也在扩产,会不会造成一个产能过剩的问题?

  宋继强:产能过剩应该不是一个大问题,因为现在我们都知道数字化转型趋势是不会变的。现在AI计算,包括未来新的5G、智能驾驶、元宇宙各种各样的应用,对芯片的需求量是很大的。这两年是因为经济大环境不好被压制住了,一旦恢复起来之后,需求量都会起来,毕竟我们要去做各种各样的基础设施建设,未来要靠芯片去支撑的各种应用是很多的。

  英特尔晶圆代工服务

  而且现在开始建厂,真正拿到产能至少是三年以后的事情,如果现在不去投资建厂,未来可能会错失需要产能的机会。另外,英特尔现在刚好对未来的技术路线都已经比较了解,新技术正在走向成熟的时候,比如说我们自己内部已经把Intel 20A、Intel 18A的一些关键技术攻克了,这个时候去建厂,是属于为未来需要很多半导体制造能力的时候,去打造我们的基础。

  未来在芯片代工领域,需要形成很大的网络才可以真正去支撑很多不同领域的应用。我觉得大规模建厂,对于英特尔想实现在2030年成为全球排名第二的外部代工厂来说,是必需的。同时英特尔也希望自己的产品线更扩展,因为我们是XPU战略,CPU、GPU、IPU等等,我们自己就有很多的产品要去增产。

  观察者网:刚刚您讲到,英特尔目标在2025年实现制程重新领先,再加上最近这些产能的扩建,是不是将来有可能全面超越台积电?

  宋继强:从代工服务量级来讲,我们认为要在2030年左右达到第二。在技术领先性上,我们目标是超越台积电,因为英特尔未来在先进制程上会有足够的领先性。但是,先进制程占整个代工盘子只是一部分,它是一个金字塔的塔尖。

  (观察者网之前已刊发专访宋继强的部分内容,该部分主要聚焦聚焦英特尔对投入RISC-V的考虑,英特尔在AI算力领域的布局,英特尔中国研究院近期对研究组合的调整,以及如何看待近些年中国科技产业的发展等问题,。)

责任编辑:王永生

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  本报记者 陈柏霖 【编辑:元脩 】

  

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