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英特尔落跑的这些年

来源:新眸    作者:      2022年03月22日 11:05

导语:在缺“芯”化的今天,台积电和三星等代工企业成了芯片需求强劲的主要受益者,一度拥有强大的定价能力,这让过去坚持IDM模式的英特尔,不得不面对周期性延长的事实,一推再推的7nm工艺,让英特尔被外界戏谑为“牙膏厂”。

50多年后,英特尔再次走入了历史的循环。

“你的企业迟早会走到一个战略转折点,企业的根基会在瞬间发生剧变,技术、规则、竞争环境、行业形态……一切的一切都变了。”英特尔公司联合创始人安迪·格鲁夫曾在书中这样写到,彼时英特尔正经历公司史上最大的转折。

在缺“芯”化的今天,台积电和三星等代工企业成了芯片需求强劲的主要受益者,一度拥有强大的定价能力,这让过去坚持IDM模式的英特尔,不得不面对周期性延长的事实,一推再推的7nm工艺,让英特尔被外界戏谑为“牙膏厂”。

在安迪·格鲁夫的眼中,偏执是一家企业的首要品格,也是英特尔能活下来的最大原因,专注和独特,是他为英特尔打造的企业基因,但在这个多变的时代,过去的打法正在失效,过分的偏执让英特尔走向了另一极。

就像当下的摩尔定律一次次遭受失效的质疑一样,唱衰英特尔的声音已经不是第一次响起,”intel inside”的神话,也逐渐被追赶而上的竞争者打破,在芯片设计方面落后于AMD,在制造方面又不及台积电。重现往日辉煌,是英特尔新任CEO基辛格最重要的任务,IDM2.0模式被再次提起,建厂又代工成了决定英特尔未来命运走向的选择。

当昔日王者再次转身,某种意义上,宣告着半导体行业一个时代的终结。

01 跌宕起伏的新生

考古CPU发展史,简单来说就是Intel、IBM、ARM的发展历史。而在这其中,Intel在大部分时间均处于领先地位。

如果将CPU发展史按照其处理信息的字长划分,可以分为:四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等,在32位CPU的时代来临前,芯片历史几乎一直由英特尔在书写。

你或许不知道,这样一家靠着技术领先改变PC行业的公司,当初转型做微处理器却是无奈之举。在《只有偏执狂才能生存》里,英特尔创始人格鲁夫讲述了1985年intel在面临存储器市场萎缩和强劲对手时,最终做出的新选择:转入微型处理器这个新的领域,彻底放弃企业创办最初作为主营业务的储存器。

对于英特尔来说,这不是战略转折点,因为它并不是一个点,而是漫长的抉择和摇摆。

虽然最初微型处理器只是英特尔的边缘业务,但1971年英特尔已经开发出第一个商用处理器Intel 4004,片内集成了2250个晶体管,能够处理4bit的数据,每秒运算6万次,频率为108KHZ,同时,这也是世界上第一块商用微处理器,但它并没有引来英特尔对微处理器方面的重视。

20世纪80年代,日本企业开始在储存器上占据上风,值得一提的是,1984年年中,英特尔业绩全面下滑,但却直到1986年后,英特尔才正式退出存储器业务。

80386应该算得上是英特尔最难忘的数字。英特尔发布的这款处理器,首次在X86处理器中实现了32位系统,同时也首次采用高速缓存(处置)解决了存储速度带来的瓶颈,它们被广泛应用在了二十年代末的IBM PC相容机中,并且成为了这些电脑的名字,当时IBM大范围搭载英特尔芯片,电脑机型的名称就是这些芯片的数字代称。

80386的成功,让英特尔从半导体储存器公司变成了“微型计算机公司“,虽然是自称,但它之后的成就让越来越多的人接受了这个新身份。

1980-1990十年间,英特尔的芯片推动了个人电脑、互联网的繁荣以及信息科技的全球扩张,彼时英特尔公司的销售额也以年均 21%的速度增长着,到了1992年,英特尔成为世界第一大半导体供应商。

更让人们熟知的产品,应该是Pentium(俗称586)中央处理器芯片,奔腾系列产品登上历史舞台,随后Pentium MMX的出现,也标志着PC多媒体时代的到来,新增加的57条MMX多媒体指令专门用来处理音频、视频等数据,缩短了CPU在处理视频、音频、图形和动画时用于运算的时间。

在英特尔推出的首个广告语“ Intel Inside” 之前,人们对于电脑硬件的概念其实感知并不算强烈,直到代表英特尔的品牌商标被贴在电脑机身,芯片的存在才开始变得可感,Intel Inside也被中文翻译成了“给电脑一颗奔腾的芯”,1997年,全球超过90%的个人电脑都搭载了英特尔的处理器,英特尔的发展也进入黄金时代。

02 偏执的代价

早在1965年,英特尔的另一位创始人戈登·摩尔,就提出了我们所熟悉的摩尔定律。根据摩尔定律,集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一番,同样意味着,微处理器的性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一半,这对于消费者来说消费者来说是“买到即赚到”,而对于英特尔这样的微处理器厂家来说,它是升级的驱动器。

但好景不长,芯片行业一家独大的情况很快被打破。2005年,以Prescott为内核的奔腾4处理器在性能和效能上被AMD的K8速龙超越,这让英特尔意识到产品性能更新的紧迫性,宣布采用“Tick-Tock”的钟摆模式:“Tick”年升级处理器的制程,“Tock”年升级处理器的微架构。

在Intel的处理器发展战略上,每个Tick-Tock中的“Tick”,代表着工艺的提升、晶体管变小,并在此基础上增强原有的微架构,而Tick-Tock中的“Tock”,则在维持相同工艺的前提下,进行微架构的革新,这样在制程工艺和核心架构的两条提升道路上,总是交替进行。

2008-2015年的钟摆模式,让英特尔CPU年均有15%左右的提升,一定程度上巩固了英特尔X86领域的霸主地位,并诞生了诸如Skylake这样经典的架构,一直沿用至今。醉心于PC领域的英特尔有着和过去一样偏执的心,在它眼里,技术升级和性能提高带来的市场份额足以维护他的霸主地位,把AMD这样的竞争对手远远抛在身后。

但到了移动互联时代,这样的偏执变成了傲慢,十几年后追溯英特尔落跑的原因时,错失移动市场总是会被当成英特尔衰落的前兆。

其实在1997年,能耗高的问题已经被英特尔察觉,为了填补了在低功耗RISC处理器上的空白,英特尔从DEC中收购了StrongARM处理器,尝试开展多元化战略,从PC端跨越到移动端,但是这并没能引发后来人对于低能耗芯片研发的足够重视,甚至手机芯片最后还成了英特尔的弃子在2006年的财务危机中首当其冲:一直处于亏损状态的XScale手机芯片部门被继任CEO欧德宁出售给Marvel。

2007年,英特尔曾以定价过低的理由拒绝了苹果手机的订单,过去在PC领域中,高能耗背后意味着高技术和高成本,这和手机芯片需要的高性价比完全不同,而且,英特尔对于毛利率的追求也不可能让它对一家新生的小公司让步。在旧江山和新改变之间,英特尔选择了前者。

但英特尔没有想到的是,它的拒绝给了AMD机会。在这之后,规模比它小很多的AMD在高性能家用电脑和服务器芯片的设计上彻底打败了英特尔。当英特尔回过头来,重新杀入移动市场时,发现移动生态已经被AMD改写,执行效率和兼容性低阻碍了英特尔的进军步伐,移动时代高速发展的十年,成了英特尔错过的绝佳生长期。

03 慢速落跑

2020年以来,全球芯片需求大涨,半导体行业迎来了春天,但对于英特尔来说,却仍像身处寒冬:自身制程进度延后,又恰逢竞争对手追赶。超微(AMD)持续侵蚀x86 CPU市占率,英特尔市值甚至一度被NVIDIA超越,此时的老朋友苹果又宣布Mac处理器将逐步弃用英特尔产品线,阴云笼罩在英特尔的头顶,反应在股价上,就是接二连三的跳水。

一家过去依靠高速升级换取顶尖地位的公司,慢速奔跑本身就是原罪。

随着晶体管变得越来越小,单位面积内晶体管的数量越来越多,物理极限让英特尔在制造工艺陷入了瓶颈,Tick-Tock模式也走向终结。2014到2016年期间,英特尔的14nm制程已经沿用了三代CPU,同样的情况也发生在在10nm,2017到2019年间继续被沿用三代,英特尔的Tick-Tock的周期已经从两年延长到了两年半。

英特尔在14nm工艺上停留了将近7年,直到2019年才真正量产10nm,相当于台积电7nm工艺的晶体管数量,而诸如台积电等代工厂在制造进程上的超越,已经开始动摇英特尔自身的IDM模式。

过去凭借着IDM模式,英特尔集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身自研自产,在全球拥有九家制造厂,但现在的英特尔已经确认2023年会交给台积电代工自家处理器产品线的部分产品,并且和苹果、AMD等一起加入了对台积电3nm工艺的争夺。

与此同时,IDM被升级为2.0,分为三部分:自有芯片制造将外包给第三方代工厂、斥资200亿美元新建两座全新芯片厂、承接芯片代工业务,同时继续7nm工艺的开发,一个全新的独立部门——英特尔代工服务事业部(IFS)被建立。

一面是技术限制难突破,一面是产能紧缺,困境之下的英特尔放下了过去的偏执,不断向外界释放自我革新和拥抱开放的态度,但就目前来看收获甚微。毕竟,半导体行业经过数十年的发展后分工合作体系已经基本定型,英特尔在产能上对比纯粹的代工企业仍然存在差距,产权更是牵扯复杂,就英特尔自身来说,从过去的服务自家产品到服务各户,身份转变仍需要时间来适应。

在IDM 2.0战略的驱动下,英特尔近期的收购计划也都和上下游整合有关,围绕着投资建厂,新业务线的开展也被看作是为改革的新发动机。但对于行业来说,英特尔的转身同样也意味着未来半导体行业内竞争格局的改变,昔日的竞争对手可能会在未来成为合作的伙伴,而过去的“老朋友”却又有可能在自研的路上和英特尔构成竞争。

随着变动的加剧,新的一轮洗牌已经开始,但是比起英特尔结果难测的代工业务,外界仍然更关心进程的推进。虽然2022年开年,英特尔就宣称,未来4年里将推出从Intel 7到Inetl 18A的5个节点,但对于屡屡失信的英特尔来说,这些都成了画在半空中的一张饼。

(文章为作者独立观点,不代表艾瑞网立场)
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