近來(lái)，半導(dǎo)體市場(chǎng)再次變得繁榮，尤其隨著AI大型機(jī)模型的出現(xiàn)，半導(dǎo)體巨頭們紛紛加大投資力度，以期在AI時(shí)代中積蓄新的增長(zhǎng)。

作為AI大模型時(shí)代中最受益的廠商之一，英偉達(dá)穩(wěn)居市場(chǎng)前沿，而AMD也加入了競(jìng)爭(zhēng)，推出了多款超強(qiáng)算力產(chǎn)品，專(zhuān)注于AI市場(chǎng)。兩大半導(dǎo)體巨頭顯然在激烈角逐，而英特爾也在積極參與。

英特爾最近公布了多項(xiàng)超過(guò)600億美元的投資計(jì)劃，其中包括重大的芯片生產(chǎn)和設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)變革。據(jù)報(bào)道，英特爾計(jì)劃拆分晶圓制造業(yè)務(wù)并獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，并且將開(kāi)始接受代工需求。這些舉措將徹底改變英特爾的芯片生產(chǎn)和設(shè)計(jì)方式。

英特爾宣布，將在2024年下半年開(kāi)始生產(chǎn)其改進(jìn)版的Intel 18A工藝，其晶體密度相當(dāng)于其他代工廠商的1.8nm工藝。Intel 18A工藝還支持PowerVia、RibbonFET等技術(shù)，超越臺(tái)積電和三星的2nm工藝。這是一個(gè)重要的里程碑，將為科技行業(yè)帶來(lái)更多創(chuàng)新和成果。

根據(jù)英特爾公布的文檔顯示，PowerVia是一項(xiàng)稱(chēng)為“背面供電技術(shù)”的創(chuàng)新技術(shù)，旨在解決芯片微結(jié)構(gòu)中不斷加劇的互連瓶頸問(wèn)題。 PowerVia技術(shù)采用背面供電，將電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)分開(kāi)布置，可顯著降低芯片電壓，同時(shí)提高處理器頻率，并在溫度性能方面勝過(guò)所有先前的工藝。這種技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景，特別是在高性能計(jì)算和移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)。

RibbonFET是一種全新的晶體管架構(gòu)，也稱(chēng)為全環(huán)繞柵極晶體管，它的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在更小的空間中部署更多的晶體管，從而大幅度提高處理器的性能。晶體管數(shù)量是衡量處理器性能的一個(gè)重要指標(biāo)。采用這種新的架構(gòu)，英特爾成功地超越了三星和臺(tái)積電，成為Intel 18A處理器的領(lǐng)跑者。

根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，臺(tái)積電和三星的2nm工藝將最早在2025年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。在此之前，英特爾的處理器可能會(huì)領(lǐng)先于其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的工藝水平。但前提是順利進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和實(shí)施。

英特爾進(jìn)軍晶圓代工，臺(tái)積電“危”？

英特爾是目前僅有的三大半導(dǎo)體芯片制造商之一，堅(jiān)持自產(chǎn)所有芯片的決策。相比之下，AMD和英偉達(dá)轉(zhuǎn)型為設(shè)計(jì)公司，將生產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)交給臺(tái)積電、三星等晶圓代工廠。

目前，英偉達(dá)和AMD都在使用臺(tái)積電的5nm工藝制造主流芯片。根據(jù)之前公布的信息，這兩家公司計(jì)劃在下一代主流處理器上采用臺(tái)積電的3nm工藝。由于制造成本等因素，可能會(huì)采用5nm與3nm制程共用的做法，即在中高端型號(hào)上使用3nm工藝，在低端型號(hào)上采用改進(jìn)版的5nm制程，也有人稱(chēng)之為4nm制程。

對(duì)于大多數(shù)芯片設(shè)計(jì)廠商而言，臺(tái)積電是目前最優(yōu)秀的晶圓代工廠。即使三星擁有相同制程工藝，其出產(chǎn)的晶圓在能效比等方面都會(huì)落后于臺(tái)積電。高通的驍龍8Gen 1處理器采用三星制程工藝第一代，第二代則采用臺(tái)積電工藝。在芯片結(jié)構(gòu)未變的情況下，僅僅更改代工廠就可以獲得近20%的效能提升。

因此，臺(tái)積電成為了高性能處理器代工廠的首選。比如，iPhone使用的A系列處理器都是由臺(tái)積電代工的，并且使用了最新的制程工藝。除了蘋(píng)果這樣財(cái)大氣粗且產(chǎn)品利潤(rùn)極高的公司，其他廠商則會(huì)選擇次一代的制程工藝。僅有高通會(huì)在其最新旗艦處理器上使用臺(tái)積電的最新制程技術(shù)。

臺(tái)積電在半導(dǎo)體制程領(lǐng)域擁有一流的先進(jìn)技術(shù)，即使是次一代制程工藝也足夠滿(mǎn)足眾多芯片設(shè)計(jì)需求。然而，由于臺(tái)積電在先進(jìn)制程上幾乎沒(méi)有對(duì)手，該公司代工價(jià)格近年來(lái)穩(wěn)步上漲，這促使一些芯片企業(yè)尋求其他方案。

多個(gè)知名企業(yè)，包括高通、英偉達(dá)等，不斷與三星進(jìn)行接觸，旨在進(jìn)一步優(yōu)化制程工藝技術(shù)。此外，AMD與三星之間的關(guān)系也十分緊密，通過(guò)技術(shù)合作，已將RDNA 2架構(gòu)成功應(yīng)用于手機(jī)端，推出了高性能低功耗的移動(dòng)端核顯。

芯片企業(yè)一直在期待一個(gè)救世主，而以前最有可能擔(dān)任這個(gè)角色的是三星，現(xiàn)在英特爾也成為了一個(gè)可能的選擇。英特爾的10nm制程的性能與臺(tái)積電的5nm不相上下。如果后續(xù)的Intel 20A和Intel 18A制程可以媲美2nm和1.8nm制程，那么其他芯片廠商只要價(jià)格合適就會(huì)被吸引。因此，英特爾可能成為芯片企業(yè)的救星。

近日，英特爾發(fā)布了一則消息，稱(chēng)他們已經(jīng)完成了18A工藝的測(cè)試。很快，英偉達(dá)也做出了回應(yīng)，CEO黃仁勛表示月初已收到Intel提供的測(cè)試樣品，并表達(dá)了自己的興趣與關(guān)注。英特爾和英偉達(dá)的這一互動(dòng)備受關(guān)注，成為了業(yè)界熱議的話(huà)題。

如果英偉達(dá)選擇讓英特爾進(jìn)行芯片代工，這證明英特爾的制程工藝受到了肯定。此舉也會(huì)激發(fā)其他芯片廠商在尋找代工廠時(shí)考慮選擇英特爾。同時(shí)，英特爾在代工市場(chǎng)上占據(jù)領(lǐng)先地位，對(duì)于臺(tái)積電來(lái)說(shuō)將面臨更大的競(jìng)爭(zhēng)壓力，可能不得不暫緩提價(jià)方案或參與降價(jià)戰(zhàn)，這對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)更為優(yōu)惠。

半導(dǎo)體代工市場(chǎng)需要新的競(jìng)爭(zhēng)力量來(lái)挑戰(zhàn)臺(tái)積電，而英特爾可能是關(guān)鍵因素。

代工生產(chǎn)與設(shè)計(jì)分離的模式對(duì)半導(dǎo)體企業(yè)進(jìn)行快速的迭代更新非常有利。這種模式允許芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于設(shè)計(jì)，而不需要考慮代工廠是否能夠進(jìn)行量產(chǎn)。無(wú)可否認(rèn)，這種模式可以極大地促進(jìn)半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展。

英特爾新架構(gòu)處理器一直萎靡不振，因?yàn)槠渚A生產(chǎn)能力無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，最終導(dǎo)致AMD占領(lǐng)市場(chǎng)。英特爾為了解決生產(chǎn)問(wèn)題，花費(fèi)了兩年時(shí)間進(jìn)行技術(shù)完善，最終在其13代酷睿處理器上實(shí)現(xiàn)了反超AMD。

盡管如此，英特爾和AMD在市場(chǎng)份額方面持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)，英特爾目前處于領(lǐng)先地位，不斷擴(kuò)大自己的市場(chǎng)份額。然而，在服務(wù)器領(lǐng)域，AMD已經(jīng)成為英特爾地位的直接威脅，所以制程工藝和架構(gòu)的發(fā)展將成為遏制AMD進(jìn)攻的關(guān)鍵。

英特爾一直寄希望于2024年量產(chǎn)的Intel 20A和Intel 18A工藝技術(shù)，這有望造成長(zhǎng)達(dá)一年的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這樣，英特爾可以對(duì)AMD進(jìn)行降維打擊，而讓后者只能在兩個(gè)選擇中取舍：承受昂貴的臺(tái)積電代工費(fèi)用，或者調(diào)整產(chǎn)品價(jià)格來(lái)保持競(jìng)爭(zhēng)力。

在我的觀點(diǎn)中，兩個(gè)選擇都只是權(quán)宜之計(jì)，無(wú)法直接與英特爾的架構(gòu)和制程優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)。 英特爾的最新制程工藝可以與臺(tái)積電的2nm工藝相對(duì)應(yīng)，因此僅依靠3nm工藝顯然是不夠的，最好的情況只能是能效比持平。

其次，產(chǎn)品降價(jià)確實(shí)能夠提升在中低端市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，但在高端服務(wù)器市場(chǎng)中，客戶(hù)更關(guān)注整體性能，對(duì)這些科技巨頭而言，經(jīng)濟(jì)成本的重要性低于時(shí)間成本。

AMD在比賽中的勝算是不是一文不值呢？其實(shí)不是，處理器的表現(xiàn)除了工藝制程外，還會(huì)受到處理器架構(gòu)的影響。如果AMD能夠在架構(gòu)設(shè)計(jì)上領(lǐng)先于英特爾，那么在位于臺(tái)灣的臺(tái)積電公司的3納米制程工藝的幫助下，它們?nèi)匀豢梢栽谑袌?chǎng)上持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)。但是，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)需要滿(mǎn)足兩個(gè)基本條件：一是臺(tái)積電的三納米處理器可以平穩(wěn)地供應(yīng)，二是AMD的新架構(gòu)足夠優(yōu)秀。

如果英特爾代工廠可以接受所有客戶(hù)，那么AMD或許可以考慮找英特爾代工。然而，AMD無(wú)法選擇這個(gè)選項(xiàng)。目前還不確定英特爾是否愿意接受這種情況。

英特爾有望于2024年重新成為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，這是憑借其先進(jìn)的制程工藝和架構(gòu)設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的，只要制程工藝的量產(chǎn)進(jìn)展順利即可達(dá)成目標(biāo)。