技術(shù)
導(dǎo)讀:只是,留給英特爾的時(shí)間已經(jīng)不多了。
在PC時(shí)代統(tǒng)治市場的英特爾最近又換CEO了。這家芯片巨頭的最近的日子顯然不好過。在錯(cuò)失了移動(dòng)之后,雖然英特爾憑借著服務(wù)器市場的利潤又撐過了10年,但它在PC市場和服務(wù)器市場都面臨著競爭對(duì)手的蠶食,而在制造方面的時(shí)間表一拖再拖已經(jīng)使得它在技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于臺(tái)積電。知名科技博主BenThompson總結(jié)了英特爾面臨的五大問題,并給出了兩個(gè)解決方案。只是,留給英特爾的時(shí)間已經(jīng)不多了。
劃重點(diǎn):
問題一:錯(cuò)失了移動(dòng)市場
問題二:服務(wù)器的成功耽誤了變革
問題三:制造能力落后于人
問題四:臺(tái)積電還要擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)
問題五:受地緣政治的影響
現(xiàn)在回想起來,早期Stratechery在英特爾任命新的首席執(zhí)行官之際撰寫的那篇文章過于樂觀了。看看標(biāo)題就知道了:
英特爾的機(jī)會(huì)
這種樂觀情緒的錯(cuò)位有兩個(gè)層面:首先是,事實(shí)上,八年后英特爾再次任命了一位新的首席執(zhí)行官PatGelsinger,而且取代的不是我當(dāng)時(shí)寫的那位首席執(zhí)行官布萊恩·科贊尼奇(BrianKrzanich),而是他的繼任者鮑勃·斯旺(BobSwan)。顯然,英特爾沒有抓住機(jī)會(huì)。更令人擔(dān)憂的是,現(xiàn)在已經(jīng)不再是沒抓住機(jī)會(huì)的問題,而是生存問題,而損失最大的會(huì)是美國。
問題一:移動(dòng)
2013年那篇文章的標(biāo)題顯得過于樂觀的第二個(gè)原因是,當(dāng)時(shí)英特爾就已經(jīng)遭遇了重大麻煩。跟他們宣稱相反的是,該公司對(duì)速度看過看重了,對(duì)功率管理太過不屑一顧了,以至于它根本沒法用來跑iPhoneCPU,而且雖然經(jīng)過了多年的嘗試,但依然沒法打入Android內(nèi)部。
這對(duì)公司造成的傷害甚至比之前的利潤所造成的還要深。在過去二十年的時(shí)間里,制造更小、更高效的處理器的成本激增到了數(shù)十億美元。這意味著投資新節(jié)點(diǎn)尺寸的公司必須能相應(yīng)賺更多的錢才能還清投資。過去十年以來,售出的智能手機(jī)高達(dá)數(shù)十億部,是這個(gè)行業(yè)增加收入的絕佳來源。反過來,盡管PC銷量多年來一直持平,但英特爾在這一塊卻一點(diǎn)收入都沒拿到。
但公司之所以還保持繁榮(就建設(shè)下一代晶圓廠所需的資本投資規(guī)模而言,結(jié)果是不成功便成仁),是因?yàn)橐苿?dòng)的對(duì)端——云計(jì)算的爆發(fā)式增長。
問題二:服務(wù)器的成功
英特爾成為顛覆者的時(shí)間還不久。服務(wù)器這一塊一開始是被Sun之類的集成公司統(tǒng)治的,在價(jià)格合適的情況,PC銷量的爆炸式增長意味著英特爾哪怕是在降價(jià)的情況下也可以迅速提高性能。當(dāng)然,個(gè)人電腦在可靠性方面沒法跟一體化的服務(wù)器相比,但是在本世紀(jì)初的時(shí)候,Google意識(shí)到提供服務(wù)所需要的規(guī)模和復(fù)雜性意味著想做出真正可靠的技術(shù)棧是不可能的。這個(gè)問題的解決方案是在假設(shè)會(huì)出故障的情況下去構(gòu)建,從而可以用價(jià)格(相對(duì))便宜的x86處理器建設(shè)自己的數(shù)據(jù)中心。
在隨后二十年的時(shí)間里,所有主流的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商都采用了Google的做法,x86則成為服務(wù)器的默認(rèn)指令集。而英特爾是其中最大的受益者之一,原因很簡單,那就是英特爾制造了最好的x86處理器,尤其是服務(wù)器應(yīng)用。這既是因?yàn)橛⑻貭柕膶僭O(shè)計(jì),也是它有著卓越的制造能力。英特爾的競爭對(duì)手AMD偶爾會(huì)威脅到它在臺(tái)式機(jī)的地位,但也只能威脅筆記本電腦的低端市場,但在數(shù)據(jù)中心市場根本不會(huì)造成威脅。
這樣一來,英特爾就擺脫了微軟在后PC時(shí)代遭遇的命運(yùn):微軟不僅被排除在移動(dòng)設(shè)備之外,還被排除在運(yùn)行Linux而不是Windows的服務(wù)器之外。當(dāng)然,這家公司曾經(jīng)嘗試過在設(shè)備端(通過Office)和服務(wù)器端(通過Azure)給Windows提供盡可能多的支持。不過其實(shí)推動(dòng)該公司近期發(fā)展的正是Windows的終結(jié),因?yàn)镺ffice已遷移到云端,而另一頭的端點(diǎn)可以出現(xiàn)在所有設(shè)備上,而Azure也向Linux敞開懷抱。在這兩種情況下,Microsoft都必須接受這一點(diǎn),那就是自身的差異化已經(jīng)從擁有API變成能夠?yàn)橐?guī)模龐大的既有客戶提供服務(wù)。
我前面提到的“英特爾的機(jī)會(huì)”對(duì)英特爾來說也會(huì)產(chǎn)生類似的轉(zhuǎn)變:盡管這家公司的差異化優(yōu)勢(shì)長期以來一直都是基于對(duì)自家芯片設(shè)計(jì)和制造的集成,但移動(dòng)意味著x86像Windows一樣被永久性地貶為計(jì)算市場的少數(shù)派。不過,那其實(shí)也是個(gè)機(jī)會(huì)。
大多數(shù)的芯片設(shè)計(jì)者都沒有自己的晶圓廠。他們一般是做出設(shè)計(jì),然后交給晶圓廠制造。AMD、Nvidia、高通、聯(lián)發(fā)科、蘋果——著和諧公司都沒有自己的晶圓廠。他們選擇這么做當(dāng)然是有道理的:制造半導(dǎo)體也許是全世界資本密集度最高的行業(yè),而AMD、高通等一直都樂于把重心放在利潤更高的設(shè)計(jì)上。
只是,大部分的設(shè)計(jì)工作已經(jīng)給人日趨商品化的感覺。畢竟,幾乎所有的移動(dòng)芯片都已經(jīng)集中在ARM體系結(jié)構(gòu)上。只需要支付許可費(fèi),蘋果等公司就可以建立自己的修改版本,然后找晶圓廠把最終的芯片造出來就行。這些設(shè)計(jì)在一些小地方有其獨(dú)到之處,但是移動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)已經(jīng)不可能像英特爾統(tǒng)治PC一樣由一個(gè)玩家主導(dǎo)。
但另一方面,制造能力變得越來越稀缺,所以也就變得越來越有價(jià)值。實(shí)際上,時(shí)至今日,全球的主流代工廠只剩下四家:三星、格羅方德(GlobalFoundries)、臺(tái)積電(TSMC)以及英特爾。只有四家公司有能力制造當(dāng)今的每一種移動(dòng)設(shè)備以及未來所有產(chǎn)品里面的芯片。
需求龐大,供應(yīng)商有限,進(jìn)入壁壘高企。現(xiàn)在是做芯片制造廠的好時(shí)機(jī)。也有可能是成為英特爾的好時(shí)機(jī)。畢竟,在這四家公司里面,最先進(jìn)的還是英特爾。唯一的問題是,不管發(fā)生什么情況,英特爾都把自己看作是一家設(shè)計(jì)公司。
順便說一句,我的意思不是建議放棄英特爾的x86業(yè)務(wù)。我在腳注里面補(bǔ)充說過:
當(dāng)然,他們還可以繼續(xù)保留x86設(shè)計(jì)業(yè)務(wù),但這不是他們唯一的業(yè)務(wù),而且慢慢地到了今后,甚至這都不是他們的主要業(yè)務(wù)。
實(shí)際上,x86業(yè)務(wù)被證明利潤太豐厚了,豐厚到他們不愿采取如此激進(jìn)的步驟,而這正是導(dǎo)致被顛覆的“問題”所在:是,英特爾避免了微軟的命運(yùn),但這也意味著這家公司從未感受到財(cái)務(wù)上的痛苦。而這種痛苦,對(duì)于在可能有所作為的時(shí)候進(jìn)行如此激進(jìn)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型是必不可少的(而且,說句公道話,就算安迪·格羅夫再怎么英明神武,如果不是因?yàn)?984年公司內(nèi)存業(yè)務(wù)的崩盤,他也不會(huì)全情投入到處理器上)。
問題三:制造
同時(shí),在過去十年中,以模塊化為中心的臺(tái)積電,在移動(dòng)的龐大出貨量以及愿意跟ASML等的一流供應(yīng)商合作(并共享利潤)的推動(dòng)下,制造能力已經(jīng)一舉超越了英特爾。
這在多方面對(duì)英特爾造成了威脅:
英特爾已經(jīng)丟掉了蘋果的Mac業(yè)務(wù),部分是因?yàn)楹笳叩腗1芯片表現(xiàn)出色。不過,重要的是,需要注意到,盡管從某種程度上來說M1的性能出色是因?yàn)樘O果的設(shè)計(jì)(編者注:M1已經(jīng)把CPU、GPU、內(nèi)存等一體化),但它用的是臺(tái)積電(TSMC)5nm工藝制造這一事實(shí)也是一個(gè)重要因素。
同樣地,AMD芯片在臺(tái)式機(jī)上的表現(xiàn)也已經(jīng)比英特爾的更快,而且在數(shù)據(jù)中心上也極具競爭力。再次地,AMD的改進(jìn)的一部分要?dú)w功于有了更好的設(shè)計(jì),但同樣重要的是,AMD是用臺(tái)積電的7nm工藝制造的芯片。
大型云服務(wù)提供商也在逐漸對(duì)自己的芯片設(shè)計(jì)投資加碼。以亞馬遜為例,其基于GravitonARM處理器已經(jīng)開始第二次迭代。設(shè)計(jì)就是Graviton的優(yōu)勢(shì)之一,但另外一點(diǎn)(你知道我要說什么?。?,事實(shí)上,它是由臺(tái)積電生產(chǎn)的,也是7nm的制程(英特爾千呼萬喚始出來的10納米制程產(chǎn)品要跟人家的下一代制程競爭)。
簡而言之,英特爾也正在失去PC的份額,雪上加霜的是,在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,英特爾的x86服務(wù)器也受到了AMD的威脅,甚至像亞馬遜這樣的云計(jì)算公司都開始向后集成到處理器上了。我甚至還沒有談到其他特殊用途的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的增長,比方說用于機(jī)器學(xué)習(xí)的、基于GPU的應(yīng)用,這些應(yīng)用是由Nvidia等公司設(shè)計(jì),由三星制造的,沒英特爾什么事。
為什么說上述情況對(duì)英特爾而言很危急呢?原因在于我在前面提到的體量問題:這家公司早就已經(jīng)錯(cuò)過了移動(dòng)業(yè)務(wù),盡管服務(wù)器芯片提供了公司在過去十年投資于制造所需的增長,但在必以往任何時(shí)候大都更需要投資的此刻,公司已經(jīng)承受不起在出貨量方面的損失了。
問題四:臺(tái)積電
不幸的是,這還不是最糟糕的情況。在英特爾任命新的首席執(zhí)行官的次日,臺(tái)積電(TSMC)就公布了自己的收益情況,更重要的是,它還發(fā)布了公司在2021年的資本支出指標(biāo);來自彭博社:
在對(duì)今年高達(dá)280億美元的資本性支出計(jì)劃進(jìn)行大概介紹之后,臺(tái)積電引發(fā)了全球芯片股的上漲。這筆巨額款項(xiàng)旨在擴(kuò)大其技術(shù)領(lǐng)先地位,并會(huì)用來在美國亞利桑那州建設(shè)工廠,以服務(wù)美國的主要客戶。
這筆巨額資金只會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)臺(tái)積電的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
預(yù)期的支出狂潮席卷從紐約到東京的所有芯片制造商。2021年的資本性支出的目標(biāo)為250億美元至280億美元,而去年則是172億美元。大約80%的支出將用于先進(jìn)處理器技術(shù),這表明臺(tái)積電預(yù)計(jì)尖端芯片制造業(yè)務(wù)將會(huì)大幅增長。分析師預(yù)計(jì),在經(jīng)過了一系列的內(nèi)部技術(shù)失誤之后,全球最知名的芯片制造商英特爾將會(huì)把制造外包給臺(tái)積電等公司。
沒錯(cuò):英特爾至少到現(xiàn)在可能已經(jīng)放棄了制程的領(lǐng)導(dǎo)地位。該公司將保持其基于設(shè)計(jì)的利潤率,并通過把尖端芯片制造外包給臺(tái)積電來避免AMD的威脅,但這只會(huì)增加臺(tái)積電的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),而且也沒法堵住英特爾的其他漏洞。
問題五:地緣政治
英特爾的漏洞并不是唯一需要關(guān)注的。去年我就寫過有關(guān)“芯片與地緣政治”的文章:
就像他們所說那樣,就地緣政治而言,半導(dǎo)體制造業(yè)的情況很復(fù)雜,而且會(huì)有個(gè)更復(fù)雜的并發(fā)癥。
你應(yīng)該會(huì)注意到,半導(dǎo)體的主要制造商均位于太平洋的彼岸,而美國位于太平洋的另一頭。俄勒岡,美國的新墨西哥州和亞利桑那州也有先進(jìn)的代工廠,但那些都是英特爾的,而英特爾只生產(chǎn)針對(duì)在自己的集成用例的芯片。
這一點(diǎn)之所以那么重要,是因?yàn)槌薖C和服務(wù)器(英特爾的重點(diǎn)領(lǐng)域)以外,芯片還有很多用例也都很重要,也就是說,臺(tái)積電很重要。現(xiàn)如今,無論是軍事用途還是其他用途,幾乎每一個(gè)設(shè)備內(nèi)部都裝有處理器。其中有的不需要特別高的性能,幾年前在美國和世界各地建造的晶圓廠就可以制造。但是,有的則需要最先進(jìn)的工藝,這意味著只有臺(tái)積電才可以制造。
如果你是一個(gè)國家的軍事參謀的話,就會(huì)明白其中的風(fēng)險(xiǎn)。你的工作不是要弄清楚地緣政治會(huì)不會(huì)導(dǎo)致戰(zhàn)爭,而是要為你永遠(yuǎn)也不希望發(fā)生的可能情況做準(zhǔn)備。
那是那篇文章的背景是臺(tái)積電宣布將會(huì)在美國的亞利桑那州設(shè)立一個(gè)5nm的晶圓廠。是,5nm在今天屬于最先進(jìn)技術(shù),但等到2024年那個(gè)晶圓廠開業(yè)的時(shí)候,不再是了。盡管如此,幾乎可以肯定的是,那將是在美國專門用來完成合同制造訂單的最先進(jìn)的晶圓廠。希望英特爾在那家工廠開張的時(shí)候能夠超越它的制程能力吧。
不過需要注意的是,這件事情對(duì)美國的重要性跟對(duì)英特爾的重要性是不一樣的:后者關(guān)注的是x86,而美國需要在美土擁有尖端的通用的晶圓廠。換句話說,英特爾始終會(huì)把設(shè)計(jì)放在優(yōu)先考慮,但美國的優(yōu)先考慮事項(xiàng)是制造。
順便說一下,這就是為什么我現(xiàn)在比2013年那時(shí)候更加懷疑英特爾會(huì)給他人代工的原因所在。為了實(shí)現(xiàn)償還投資所需要的出貨量,英特爾可能會(huì)被迫做代工,但是這家公司會(huì)始終把自己的設(shè)計(jì)放在第一位。
解決方案一:拆分
這就是為什么英特爾需要一分為二的原因所在。是,幾十年來,整合設(shè)計(jì)與制造一直是英特爾堅(jiān)持的宗旨,但這種整合已變成這兩項(xiàng)業(yè)務(wù)的束縛。英特爾的設(shè)計(jì)受到公司制造能力的阻礙,而它的制造又存在動(dòng)力不足的問題。
要想了解芯片業(yè),關(guān)鍵是要知道芯片設(shè)計(jì)的利潤要高得多。比方說,英偉達(dá)的毛利率在60%到65%之間,而給英偉達(dá)制造芯片的臺(tái)積電毛利率接近50%。如上所述,由于設(shè)計(jì)和制造的基礎(chǔ),傳統(tǒng)上英特爾的利潤率跟英偉達(dá)(Nvidia)接近,這就是為什么英特爾自己的芯片始終會(huì)是自家制造部門優(yōu)先考慮的原因。這將意味著潛在客戶只能得到不那么好的服務(wù),改變自身制造方式來適應(yīng)客戶,吸收同類最佳供應(yīng)商的意愿也就不那么強(qiáng)(因?yàn)闀?huì)進(jìn)一步降低利潤)。這里面還有一個(gè)信任的問題:跟英特爾競爭的公司愿不愿意跟競爭對(duì)手分享自己的設(shè)計(jì)呢?尤其是考慮到這位競爭對(duì)手受到的激勵(lì)是優(yōu)先考慮自家的業(yè)務(wù)時(shí)。
解決這個(gè)激勵(lì)問題的唯一辦法是將英特爾的制造業(yè)務(wù)剝離出去。是,開發(fā)高跟第三方合作所需的客戶服務(wù)組件是要花一些時(shí)間,龐大的IP開發(fā)模塊庫就更不用說了,這會(huì)使得跟臺(tái)積電之類的公司的合作會(huì)(相對(duì))容易些。但是,獨(dú)立的制造企業(yè)會(huì)擁有實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的一個(gè)最強(qiáng)大的動(dòng)力:生存需求。
解決方案二:補(bǔ)貼
這也為美國開始向這個(gè)領(lǐng)域注資打開了大門。目前,美國給英特爾提供補(bǔ)貼沒有任何意義。其實(shí)這家公司并沒有開發(fā)美國需要的東西,而且公司顯然也存在文化和管理上的問題,那些是用錢解決不了了。
這就是聯(lián)邦補(bǔ)貼計(jì)劃應(yīng)該按購買保障運(yùn)作的原因所在:用B價(jià)格購買A數(shù)量的美國產(chǎn)5納米處理器;;用D價(jià)格買美國產(chǎn)的C數(shù)量的3納米處理器;用F價(jià)格買美國產(chǎn)的E數(shù)量的2納米處理器等。這不僅會(huì)給拆分出來英特爾制造分公司帶來一些動(dòng)力,而且還會(huì)激勵(lì)其他公司進(jìn)行投資。說不定GlobalFoundries會(huì)重返市場,或者臺(tái)積電會(huì)在美國設(shè)立更多的晶圓廠。在一個(gè)資本近乎免費(fèi)的世界里,也會(huì)最終會(huì)有一家初創(chuàng)企業(yè)愿意帶頭先跳進(jìn)去。
可以肯定的是,這個(gè)處方把問題過于簡單化了。除了硅以外,芯片制造還有很多事情需要考慮。比方說,為了降低勞動(dòng)力成本很早以前就搬到海外的封裝現(xiàn)在已經(jīng)完全自動(dòng)化了。遷移回來的動(dòng)機(jī)可能會(huì)更直接一些。不過,理解一點(diǎn)至關(guān)重要,那就是要想恢復(fù)美國的競爭力,更不用領(lǐng)導(dǎo)力,會(huì)需要很多年的時(shí)間。美國的聯(lián)邦政府需要發(fā)揮作用,但英特爾也要扮演好自己的角色,不是為了抓住機(jī)遇,而是要接受一體化模式已經(jīng)走到頭這一現(xiàn)實(shí)。
原文發(fā)表在其個(gè)人博客上,標(biāo)題是:IntelProblems