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【美國現場直擊】製程落後台積電一個世代 英特爾如何反攻?

精華簡文

【美國現場直擊】製程落後台積電一個世代 英特爾如何反攻?

負責主管英特爾的核心與視覺運算團隊的庫杜里,在英特爾於創辦人諾伊斯故居舉辦的2018架構日活動上進行簡報。 圖片來源:Intel

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【美國現場直擊】製程落後台積電一個世代 英特爾如何反攻?

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英特爾將在未來一年之間,製程落後台積電一個世代。這個數十年一遇的契機,將帶給台積電什麼機會?英特爾又如何醞釀反攻?《天下》獨家飛到美國矽谷一探究竟。

整個2018年,全球半導體業始終被覆蓋著一個巨大的問號,英特爾到底怎麼了?

這家發明摩爾定律的公司,原本預定2017年就該以10奈米製程大量生產各色高性能處理器。但時程卻一直延後,結果台積電與其同等級的7奈米製程,已經領先在今年下半年量產。(延伸閱讀:狠甩英特爾、獨吞新iPhone晶片肥單 劉德音透露台積電下一步

這家每年研發經費高達130億美元,差不多是台積電5倍的半導體天王,近數十年第一次在製程技術落後給競爭者。

美西時間12月12日,《天下》飛到矽谷參加英特爾2018架構日,首度可以當面請教主管CPU的凱勒(Jim Keller)、主管GPU的庫杜里(Raja Koduri)兩大技術主管。

「當初他們(製造部門)訂了太高的目標,」一年前英特爾從超微(AMD)挖來的視覺運算大將、印度裔的庫杜里坦白說。

目標訂太高,半導體製程寶座拱手讓人

美商伯恩斯坦證券分析師瑞斯岡(Stacy A. Rasgon)在研究報告中指出,英特爾研發團隊為10奈米製程訂了野心勃勃的微縮目標——電晶體密度是前一代的2.7倍(若根據摩爾定律,僅需要做到2倍)。「他們想要比(過去世代)做出更大的躍進,結果是花了更多的時間,」庫杜里說。

結果是,台積的7奈米製程將在未來一年時間獨跑,穩居全世界最先進的半導體製程寶座。影響所及,過去被視為英特爾的禁臠、市佔率超過95%的伺服器處理器市場,已是暗潮洶湧。(延伸閱讀:經濟學人認證!台積電超越英特爾:全球最強晶片,首度來自台灣

在未來的一年間,全世界最先進的半導體製程,台積電將會處於獨家供應的壟斷地位。(邱劍英攝)

超微在11月發表第一顆採用台積7奈米製程的伺服器晶片Rome。由於性價比優於英特爾產品,超微執行長蘇姿豐公開表示,目標是從英特爾手中搶下超過25%市占。

12月初,亞馬遜發布第一款由台積電製造的自製伺服器處理器,供AWS客戶選用,更為雲端資料中心、伺服器市場投下一顆震撼彈。

《天下》問凱勒,會不會擔心智慧型手機業前三大業者都用自家處理器的「悲劇」,在雲端產業再現,壓縮英特爾的生存空間?

「亞馬遜找到一個很好的利基點,」他回答,但同時指出,亞馬遜的第一款處理器只能說是「堪用」,只有「簡單的運算能力」,「我不認為,他們的團隊有能力打造世界最好的處理器。」

但凱勒也承認,每一家大型雲端服務商都想開發自己的伺服器晶片。「我們必須保持警覺,」他說,「要是變得像高通那樣,上面有蘋果,下面有聯發科,被夾在中間。那就很不妙了。」

製程技術落後,未來將專注於設計與架構

留著絡腮鬍、穿著牛仔褲的凱勒,是矽谷赫赫有名的處理器「大神」。

蘋果第一、第二代自製處理器A4、A5,正是他在蘋果時期的傑作。他還在超微主導開發過兩個讓英特爾備受威脅的產品,包括2000年初期的64位元處理器,以及最近完成的全新架構伺服器Zen。

凱勒半年前被挖角到英特爾時,引起業界熱議。伯恩斯坦證券分析師瑞斯岡便認為,「這代表(英特爾)製程技術無法領先時,將更將著力在設計與架構。」

主管CPU的凱勒認為,英特爾應保持警覺,避免落入類似高通被蘋果與聯發科夾擊的困境。(Intel)

此次架構日,英特爾別出心裁的選在英特爾創辦人、有「矽谷之父」稱號的諾伊斯(Robert Noyce)故居舉辦,那是個可俯視Palo Alto,有泳池、寬闊柳橙、葡萄園的典型加州豪宅。

30多位各國媒體,坐在有壁爐的寬敞客廳聽簡報時,英特爾公關透露,早年諾伊斯、摩爾(Gordon Moore)就在這裡召開董事會。

簡報一大重點照常是英特爾的「技術領先」(technology leadership),但這回首度細分為軟體、安全、連接、記憶體、架構、製程等六大面向。言外之意,英特爾已不再冠絕群倫的製程技術,只是競爭要素的「六分之一」,其他還是領先,例如,首度發表的3D封裝技術「Foveros」。

3年前還是高通CDMA事業群總裁的工程長倫杜琴塔拉(Murthy Renduchintala),則罕見的直接談起對手。「我的競爭對手是TSMC,」他說,「或者說,是TSMC+AMD、TSMC+高通,有些時候,甚至是TSMC+蘋果。」

甚至,TSMC+安培運算(Ampere Computing)。這家專攻雲端資料中心處理器的「新創公司」,總部位在諾伊斯故居20分鐘車程外,一棟矽谷典型科技辦公大樓的6樓。

英特爾老將創辦新公司,與老東家一較長短

安培一成立便備受矚目,因為顯赫的背景——大股東是資產達2千億美元的私募基金凱雷集團,以及由英特爾老將組成的夢幻技術團隊,例如:安培的架構長Atiq Bajwa,曾任英特爾產品架構部門總經理;負責硬體設計的Rohit Vidwans,曾帶領兩代Xeon處理器的設計。

12月初,安培創辦人、現任董事長兼執行長詹睿妮(Renee James),以神祕嘉賓的身分,出現在台積供應商論壇,由台積執行長魏哲家介紹出場。

戴著華麗項鍊、精緻套裝上台的詹睿妮,在主題演講時宣布,明年採用台積製程的7奈米伺服器晶片即將上市。

安培董事長兼執行長詹睿妮(左)12月初出席台積電供應商論壇,並宣布明年採用台積製程的7奈米伺服器晶片即將上市。(陳良榕攝)

藉此,安培打算達成業界過去認為是天方夜譚的目標——用ARM核心打造伺服器處理器,在最高性能戰場正面挑戰英特爾。

這話從詹睿妮口中說出,感覺可信度高多了。54歲的她,曾任英特爾總裁,與科再奇(Brian Krzanich)競爭執行長職位失敗後,才離開英特爾(布萊恩今年6月因緋聞離職)。(延伸閱讀:英特爾女總裁出新招,聯發科不妙?

她回憶,在2015年離開英特爾時,根本沒想到會有機會創辦一家公司,與老東家一較長短。

「現在這個時間點,台積製造出可能是全世界最好的電晶體,讓我們這樣的公司,可以打造世界最好的晶片。所以Thank you very much,」她滿臉笑容的說。

英特爾優勢不再,新創公司大膽搶進

詹睿妮離開英特爾之後,一度在凱雷擔任兼職的顧問。2017年初,有一家研發ARM架構晶片的技術團隊找上凱雷募資,詹睿妮找了兩位舊部一起評估,發現大有可為。

一個主要原因,是ARM推出全新的雲端伺服器架構,性能大為躍進,已有與英特爾頂尖產品一搏的潛力。

但問題來了,凱雷過去從不碰半導體產業,因為太燒錢、回收期又太長。「但是詹睿妮從不接受人家說不,」安培業務資深副總裁馬修(Matt Taylor)說。

以強悍著稱的詹睿妮,成功說服凱雷經營層出資,但凱雷有個但書,詹睿妮得親自下去管理公司。

詹睿妮以該技術團隊為基礎,創辦了安培,並大肆招兵買馬,現在已有400多位員工。包括,在北卡羅來納州萊里市新成立的設計中心,以接受當地因高通退出伺服器市場而釋出的上百位研發人才。

安培還在擴編,馬修表示,因為安培接下來會緊跟著台積的最先進製程,接連推出5奈米,甚至3奈米的處理器。

矽谷已經有很長一段時間,沒有出現安培這種規模、企圖心的新創處理器公司。馬修解釋,因為過去英特爾的製程技術遙遙領先,新公司的產品架構設計再好,最後讓台積、格羅方德代工製造出來的成品,都難以在性能與成本與英特爾競爭。

「現在這個(優勢)不見了,」馬修說,「我們有和英特爾公平競爭的機會,對產業而言,這是個驚天動地的大事。」

英特爾危機是技術問題,還是組織管理的問題?

美國媒體Next Platform估計英特爾伺服器CPU的總營收,在2017年高達175億美元,而且隨著雲端應用的爆發,整體市場仍在高速成長。IDC估計,今年第二季全球伺服器市場年增率高達43.7%。

當英特爾「製程領先」的護體金鐘罩一破,這塊高成長、高利潤的大肥肉,自然吸引有志之士投入。

儘管英特爾的10奈米延遲了4年,但在這段期間學到的技術、經驗,依舊可能在下一個技術世代爆發,演出大反攻。(Shutterstock)

但話又說回來,若從英特爾最早發表的技術藍圖算起,預計2019年底量產的10奈米,等於延遲了將近4年,相當於摩爾定律的兩個技術世代。

這也拖太久了吧?

庫杜里解釋,英特爾撞到的高牆,是引進了全新材料,遇到「非常基礎的物理問題」,因此難以解決。

一位外資半導體分析師表示,不能接受這種說法。這麼長的時間,中間有太多機會可以改技術、換團隊,但英特爾都沒做。「可以爛這麼久,沒有救,這就不是技術問題,而是組織管理的問題,」他說。

「以前我覺得英特爾是全世界最好的半導體公司,但現在不是了,被台積電超過了,」這位分析師說。

溫水裡的青蛙,因自滿而栽了個跟斗

在英特爾工作11年的馬修則認為,主要原因是「自滿」。因為,英特爾已經有將近10年時間,市場上幾乎沒有對手,「他們可能覺得,延誤一年,還好,反正還有3、4年領先優勢,可以補回來。」

「但是台積電沒有這種奢侈,」他指出,在4年之前,台積還落後英特爾2年,因此專心拼命,每一技術世代都準時、甚至提前開出。

但那時英特爾宛如「溫水裡的青蛙」,雖然製程上問題不小,但是每季獲利頻頻破紀錄,而且股價也創新高,因此經營層感受不到壓力,終於鑄成大錯。

一位現居美國的半導體業大廠退休研發主管表示,英特爾為了大幅微縮電晶體,在10奈米導入一種全新的「scaling booster」模式,大膽改變傳統線路佈局的方式。在研發階段很順利,但到了量產就出問題。

他認為,英特爾這回雖然「栽了個跟斗」,但「從另一個角度看,他們做的事是對的,又敢於嘗試創新,是很正面的。」(延伸閱讀:嗆台積電、搶AI市場 英特爾轉型玩真的!

種種跡象顯示,英特爾這4年間學到的技術、經驗,依舊可能在下一個技術世代爆發,演出大反攻。

一位英特爾董事便在《天下》採訪時預警,「英特爾的7奈米,會比台積的5奈米好很多。」(延伸閱讀:7奈米逆勢爆發 台積電讓大家鬆了一口氣

但這至少是2020年之後的事了。在那之前。英特爾的伺服器市占率,會被TSMC+AMD、TSMC+安培,甚至TSMC+亞馬遜蠶食多少?將是未來兩年的重頭戲。(責任編輯:吳凱琳)

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