日落西山的英特尔：给别人造芯片能东山再起吗？（下）
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编者按：曾几何时，英特尔是报道体行业的旗帜，技术领先，利润丰厚，日子过得无比滋润。给别人代工这种事情是它从来都没考虑过的。毕竟，做这件事情投入太大，建设周期太长，等你建好了还没回收成本技术可能就又落后了。但最近不同了，各种原因造成的芯片短缺让台积电为首的代工厂赚得盘满钵满，而且承接不同的客户需求也让代工厂的技术不断得到改进。英特尔现在不仅赚不到那么多的钱，而且技术也落后了。于是这家半导体巨头打算第二次出击，做代工业务。这次，它能成功吗？文章来自编译，篇幅关系，我们分两部分刊出，此为第二部分。
图片来源：英特尔
划重点：
相对于多走几小步，步子一下子迈得太大更容易滑倒
代工市场的真正挑战在于确保满足每一位客户的需求得到满足
让客户信任跟制造能力一样重要
对于英特尔和美国而言，采用代工模式代表着一项重大转变
日落西山的英特尔：给别人造芯片能东山再起吗？（上）
步子太大容易......
与此同时，台积电正在崛起。整个 2000 年代台积电都是财源滚滚来，从而让他们能够投资到更大、更先进的晶圆厂。这家公司证明了代工业务不仅可行，而且利润丰厚。
很快，台积电开始向苹果伸出橄榄枝，此举最终将这家公司推上了领先地位。当时苹果已经开始给 iPhone 设计自己的芯片，虽然它的早期版本是由三星制造的，但一场专利纠纷导致苹果开始寻找替代厂家。
苹果对台积电的芯片做了好几年的测试， 2015 年，他们开始把台积电制造的芯片跟三星的芯片在iPhone 6s 上进行直接较量。三星名义上还有优势——它做出来的晶体管更小，按理说应该比台积电的更高效。但在大多数情况下，事实并非如此。台积电的芯片保持住了自己的地位，等到iPhone 7 推出时，三星出局了。分析师称赞这款手机“极其轻薄”，拥有强大的处理器，从那时起，台积电就一直出现在 iPhone 里面。
台积电掌握了低功耗处理器的艺术，部分是因为它在为数百家不同的客户代工芯片的过程中改进了技术。加州大学伯克利分校教授、台积电的前首席技术官胡晨明（Chenming Hu）说：“一旦你拥有大量代工客户，这些客户的产品周期不可能都是同步的。在几乎任何时候，只要有一项新技术，就会有部分客户愿意为此买单。”
“相对于多走几小步，步子一下子迈得太大更容易滑倒。”
——加州大学伯克利分校教授胡晨鸣
能够兼顾多家客户与多种技术的代工厂可以迅速超越竞争对手。比方说，台积电的规模让这家公司可以比其他任何公司更快地掌握极紫外光刻技术，从而减少了制造先进芯片所需的步骤数，并提高了晶圆厂的产量。
胡晨鸣说，大型代工厂一般会有数十或数百位客户，这鼓励他们步子迈得小一点，因为总会有感兴趣的客户。他说：“相对于多走几小步，步子一下子迈得太大更容易滑倒。”公司也更容易从失误中恢复过来。
在历史上，英特尔一般都是采用尝试反映摩尔定律的大跃进方式。按照摩尔定律的描述，晶体管的密度每 18到24 个月的时间就会翻一番。在公司历史的大部分时间里，英特尔都取得了成功，推出了令人印象深刻的更新，让公司比竞争对手领先了一步都多步。但后来到了 2015 年，英特尔滑倒了。这家公司宣布自己 10 纳米制程的芯片推出时间要推后。2017 年，它再次宣布推迟。很快，这家行业巨头不仅没能跟对手平分秋色，而且还落后了。
与此同时，其他公司开始效仿苹果，设计自己的芯片，而不是买像英特尔卖的那种现成的部件。随着台积电取得领先，越来越多的公司开始把自己的设计交给它来制造，这让这家公司有更多机会去改进自己的工艺。现如今，大约有 90% 的尖端芯片都是由台积电制造的，而其余的则是由三星制造。
胡晨鸣说：“开发新一代技术极其困难。在极端领先的技术方面，英特尔现在落后于台积电和三星，都要追溯到英特尔没有参与到代工这一事实。”
信任问题
Eurasia Group 地缘技术实践负责人 Paul Triolo 说：“真正的问题是，英特尔进军代工业务是是不有助于他们重返领先地位？”
半导体行业的成功在很大程度上要取决于规模。卖得越多意味着完善工艺流程的机会越多，而完善流程有助于进入下一个工艺节点。Triolo 说：“台积电就是这种情况。到某个时候，他们就能达到能力与客户关系的临界规模。然后就形成了良性循环——你需要的就是这个。”
胡晨鸣说：“美国能不能在不做代工的情况下保持其技术领先地位？这确实就是 Gelsinger想要努力解决的问题。如果不涉足代工业务，英特尔就无法保持技术领先——我当然同意这个结论。”
对于英特尔和美国而言，采用代工模式代表着一项重大转变。从历史来看，领先的美国公司要么充当设计和制造芯片的 IDM，要么扮演把生产外包给另一家公司（往往是在亚洲）的无晶圆厂设计者的角色。部分是因为计算机芯片的大部分利润都是来自设计和销售，而不是制造。加州州立大学蒙特雷湾分校创新与研究副主任詹妮弗·关（Jennifer Kuan）表示，台积电作为一家纯代工厂取得成功“在历史上几乎算是一个反常。”不仅如此，她补充道：“台积电已经证明了这其实是一项有利可图的业务。”很多人没想到结果会是这样的。
现在，英特尔似乎正在把满腔的热情投入到代工业务之中。到目前为止，英特尔宣布高通和AWS已经成为自己的客户，负责代工战略与规划的副总裁克劳斯·舒格拉夫（Klaus Schuegraf,）表示，还有其他 100 家公司对此表现出兴趣。“我们的订货单很长，客户来自各行各业。” 目前，英特尔似乎聚焦在高性能市场上。舒格拉夫说：“我们发现未来五、十年的业务增长主要来自前沿。”
不过，代工市场的真正挑战不在于能否吸引客户，甚至也不是能不能开发出更好的技术——而在于确保满足每一位客户的需求能否得到满足。乔治城大学的研究员亨特（Hunter）表示，台积电之所以与众不同，其中一点在于它“能够满足十分广泛的客户需求”，尤其是芯片设计公司的需求。“英特尔在这方面的经验没有那么丰富。”
作为一家纯粹的代工厂，台积电的客户不必担心自己设计的独特元素会被制造商设法偷走用到自己的芯片上。斯坦福大学教授H.-S. Philip Wong在2018-2020 年间层领导台积电的研发。他说：“跟台积电交流的时候，他们提到的基本原则之一就是客户信任。这对他们来说跟制造能力一样重要。”
英特尔似乎已经从上一次推出代工厂的失败尝试中吸取了教训，当时的努力在5年后的2018 年五年偃旗息鼓。跟上一次不同的是，新的英特尔代工服务（Intel Foundry Services）是个独立的业务部门，直接向 Gelsinger 报告。舒格拉夫表示，多年来，该公司一直在跟供应商建立关键关系，这样无晶圆厂公司就不必把自己的设计硬塞进英特尔的做事方式里面。而且在流程的设置上也可以做到让客户不必担心自己的秘密会出现在其他芯片里面。
亚利桑那州钱德勒，英特尔的大规模制造设施Fab 32，员工Margaret Henschel正在走过。Tim Herman /英特尔
舒格拉夫说：“我们能够将客户的机密信息隔离出来，在利用英特尔核心的同时为这些客户提供服务。”英特尔针对特定客户定制的任何流程“只有那些需要知道的人才能知道。” 他补充说，该公司还致力于“在产能的分配方式方面对客户保持公平与透明。这看起来跟其他代工厂打交道很像。”
收购也许有助于英特尔快速获得其中的部分技能。今年早些时候，有传言称英特尔正在跟格罗方德进行谈判，但到目前为止还没有任何进展。Maire 说：“英特尔之前尝试做代工之所以失败，主要是因为没有做到以客户为中心，也不是专注于为大量不同的客户制造大量部件上面。但格罗方德做到了这一点。”
舒格拉夫承认，适应广泛的客户要求对公司来说可能是个考验，因为该公司历来都要靠自己的内部设计师跟其制造部门之间的紧密关系。但他认为这个挑战英特尔可以克服。“这会让我们有点紧张。但从根本上说，我们已经为此做好了准备。”
站在十字路口的美国
任何人都需要一段时间才能判断英特尔做代工的野心到底是成功还是失败。观察人士认为，这至少需要三年时间才能下结论，更有可能要五年时间。建造晶圆厂就需要几年的时间，而新的芯片设计也需要数月或数年的时间来测试和生产。哈佛大学教授Shih 说：“这些事情总是要花上一定的时间的。”
从长远来看，英特尔的成功还要取决于美国的产业政策。台积电的成本比英特尔低，部分原因是因为得到了大力支持。美国半导体工业协会估计，以10年时间计算，在美国建造和运营晶圆厂的成本要比亚洲高 30%，这其中约有一半的成本差异要归结为政府补贴。
美国国会正在考虑向半导体行业注资约 500 亿美元，以激励美国国内的晶圆厂研发与建设。这可在一定程度上促进公平竞争，但也会带来新的挑战。加州大学伯克利分校工程院院长金智洁（Tsu-Jae King Liu）表示，如果这项法案获得通过，半导体行业每年将创造数以万计的新工作岗位。（金智洁也是英特尔董事会成员，不过此番她只是以院长的身份讲话。）她说：“这意味着我们每年需要 5000到10000 名应届毕业生。没有任何一所大学能够满足这种劳动力发展需求，就算像加州大学这样的大学系统也不行。”
加州大学伯克利分校工程院院长金智洁在跟参加管理、创业与技术课程的新生交谈。David Paul Morris /彭博社
亨特说，短期内，高技能的移民会有助于填补这一空白。但从长远来看，美国需要找到“增加人才数量”的方法，他说。“各个层面的人才都需要，从拥有职业学位的人到拥有博士学位的人都需要。” 按照这些思路，金智洁与她的同事一直在制订一个跨越行业、大学与社区学院的项目来满足需求。她说：“我们希望运营半导体教育的最佳实践，并把这些做法推广到全美。”
不管是美国还是英特尔，要重新拿回半导体制造领域的领先优势的话，还有一段陡峭的山路要爬，但接受采访的人都没有放弃自身机会的打算。亨特说：“我想，有这么一种观点认为，让‘整家公司’都专注于制造提高了台积电超越英特尔的可能性。但对于所发生的事情，我认为没有什么是不可避免的。美国拥有来自全球各地的人才，我们拥有强大的知识产权保护，我们拥有渴望与美国的代工厂合作的设计公司生态体系。”
伯克利教授胡晨鸣对此表示同意。他说：“我们有领导者，也就是英特尔，我们有技术基础，基本上可以跟全世界最好的大学相提并论。而且我们仍然拥有这个领域最好的大学。” 也许，他们缺少的是一种紧迫感。胡晨鸣补充说，能不能取得成功“实际上取决于你是不是认为你必须做这件事。”
就目前而言，很多人认为美国——尤其是英特尔——别无选择。Maire 说：“我们已经看到这场疫情加剧了半导体相对不大的短缺，并导致全球经济陷入混乱。美国的成功在很大程度上要取决于这个。”
译者：boxi。
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