互联网资讯 / 手机数码 · 2024年3月5日

英特尔5nm芯片的未来

几年前,英特尔曾是半导体设计与制造的领军者,但近年来,随着摩尔定律的逐渐失效,英特尔在制造工艺上的进展速度明显放缓。这不仅是英特尔面临的问题,而是整个行业在工艺发展上都遇到了瓶颈。

一些人认为“英特尔迟迟未推出5nm芯片”,就将其视为英特尔在工艺上落后于业界先进水平的标志,并提出了一系列观点,例如:

  • 由于英特尔在5nm市场上没有相关份额,因此未能推出高端芯片;
  • 英特尔错失了AI市场的发展机会;
  • 英特尔已被英伟达和AMD超越;
  • ChatGPT的热潮主要利好英伟达;
  • 市场对英特尔的振兴计划缺乏信心,股价远远落后于整体半导体行业;
  • 英特尔的长期市场表现也明显落后于主要竞争对手。

这些观点表面上似乎有道理,实际上却存在许多漏洞。这些论调高度依赖于一个核心观点,即英特尔在5nm市场的表现,并且将“5nm”芯片视为高端芯片的标准,实际上这反映了工艺命名带来的误解。

为了更好地理解这一点,我们可以先从大家熟悉的手机行业入手。一般来说,手机型号中的数字越大,代表手机越新,性能往往也越强。但这需要在同品牌同系列的基础上进行比较,例如华为Mate40通常会比华为Mate30性能更强。

假设你在手机店看中了一款iPhone 14,但店员却一直推荐华为Mate20(发布于2018年),并声称其型号更高,性能更强。对于懂行的数码爱好者来说,这显然是一种误导。手机的选择不能仅仅依赖于型号中的数字,但在芯片领域,这种误导却屡见不鲜。

工艺命名的游戏

对于熟悉半导体行业的人而言,摩尔定律是一个耳熟能详的概念。戈登·摩尔曾提出,每18到24个月,芯片上的晶体管数量将翻倍。

为了实现晶体管密度的翻倍,每个晶体管的尺寸需要缩小至原来的0.7倍,因此工艺节点的命名通常是以上一代工艺的0.7倍进行命名。例如,350nm(0.35微米)工艺的下一代为250nm(0.25微米)。

起初,行业的发展与摩尔定律相符,晶体管数量确实得到了翻倍。然而,随着时间推移,晶体管密度的翻倍变得愈发艰难。为此,行业内出现了两种解决方案。一些企业如三星和台积电认为,应该放弃摩尔定律,工艺只要有提升即可命名为下一代工艺。而英特尔则选择在10nm节点上坚持,力求每一代工艺的晶体管密度都翻倍。英特尔这样做的原因除了技术和战略考虑外,还有一层情感因素,戈登·摩尔是英特尔的创始人之一,因此英特尔自然而然地成为了摩尔定律的坚定支持者。

股价与技术的矛盾

在当前情况下,股价与技术的关系对英特尔而言颇具矛盾。前CEO司睿博(Bob Swan)主要关注股价,通过大规模回购股票来提升股价,但由于技术发展不顺,最终效果并不理想。现任CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)则将重心放在技术发展上,大量资金投入研发与扩张生产。

然而,这样的策略可能带来问题。EUV生产线(采用EUV光刻机的芯片生产线)所需面积大于DUV生产线,必须通过扩建旧厂或建设新厂来部署EUV生产线。此外,EUV设备的成本也远高于DUV,因此扩大晶圆厂的生产和发展先进工艺需要巨额投资。这种“烧钱”的行为将直接影响短期财务报表,尽管这是为未来的收益做准备,但短期内财务状况却不容乐观。同时,PC行业的低迷也对英特尔造成了重大影响。

最终,2022年英特尔的合并净利润较前一年下降了约59.65%,仅有80.17亿美元,而被市场普遍看好的AMD在同年获得了13.2亿美元的合并净利润。财务报表的疲软往往导致股价表现不佳,因此,英特尔在股价与技术之间可能不得不做出选择。

相比之下,AMD的“资产轻”优势使其不必承担晶圆厂的束缚,避免了工艺研发失败的风险,但这也意味着需要将部分利润交给其他晶圆代工厂。而英特尔加大对主营业务的投资,虽可望实现丰厚的回报,但也承担了研发失败的风险。成功则赚取巨额利润,失败则面临重大损失。值得注意的是,在2022年第三季度财报中,英特尔提到“Intel 20A和18A:第一批内部测试芯片已流片;正在为一家主要的潜在代工客户进行内部测试芯片的生产”,只要量产时间和细节不出现问题,重回晶圆制造行业的领导地位并非难事。

战略上的得与失

在芯片领域,英特尔面临着众多竞争对手。

从数据来看,2022年PC行业的低迷导致英伟达和AMD的总营收与合并净利润与英特尔的差距逐渐缩小。随着这两家公司追赶的步伐加快,未来几年内,英伟达与AMD可能会实现与英特尔的平起平坐,这将对英特尔的业务线构成压力。然而,若单独来看各家公司,英特尔当前的盈利能力依然明显优于这两家。

此外,近年来英特尔在人工智能、无人驾驶、5G、虚拟现实、机器人、精准医疗等领域进行了广泛布局,但其中许多产品的公众认知度相对较低。

以AI领域为例,除了主打的CPU外,英特尔还推出了如至强融核(Xeon PHi)协处理器、FPGA、神经计算棒、GPU Flex、开源的OpenVINO工具套件等一系列AI产品。

但在公众心中,AI领域认知度高的可能依然是显卡,很多人是因为显卡能够用于游戏而熟悉它。实际上,AI领域涉及的芯片种类繁多,公众对大多数AI产品的认知度普遍较低。只有相关行业的开发者会去了解并购买这些产品。

产品认知度的低下会导致无法有效借助热点事件的热度。比如,前段时间备受关注的ChatGPT,许多人首先想到的芯片厂商可能是英伟达。然而,如果ChatGPT确实能引领AI行业的新热潮,英特尔在这一领域的收益同样不可小觑。