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【芯视野】设计与制造分离 能否激活IDM2.0?

来源:爱集微

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2022-10-26

集微网报道(文/李映)当英特尔这一巨轮在新船长的带领下决心驶向IDM2.0航道之日起,或许注定要经历从内到外的淬炼和洗礼。

除了以“系统级代工”来加固自己的代工堡垒之外,日前,英特尔还宣称计划在其芯片设计和制造之间建立更大的决策分离,旨在让生产线像Fab业务一样运作,将来自英特尔内部和外部芯片公司的订单一视同仁。

英特尔称,内部代工模式的实施意味着设计和制造团队之间建立统一的流程,从而可实时反馈责任和评估成本,以发现和解决目前模式中存在的结构性低效问题。

“采用内部代工模式将使英特尔可交付具有竞争力的成本和可预测的产品上市节奏,这对未来的成功至关重要。”英特尔CEO 基辛格强调了这一转变的价值所系。

IDM 2.0加速

在紧锣密鼓实施IDM2.0战略一年半之后,英特尔或意识到在先进制程稍显落后、成本过高的情况下,庞大的组织体系也成为英特尔下一步发展的掣肘,因而壮士断腕拆分设计和制造团队。

不得不说,这是英特尔思维方式与运营模式的重大转变。

对此基辛格称,IDM 2.0战略旨在通过多年努力重获领先的技术地位、庞大的制造规模和长效的增长。在英特尔转型的第一阶段,在制程路线图和产能方面取得了重大进展。四年内推进五个制程节点的目标正在稳步推进,同时也在提升产能上进行了大量的投入。

但对于IDM2.0的宏伟夙愿,IDM 1.0时运作良好的系统和基础设施已经无法助力实现IDM 2.0的全部潜力。正如基辛格所指,英特尔需要开启IDM 2.0之旅的下一阶段,需要从根本上改变思维方式,实施内部代工模式,不仅是为了履行对外部客户的承诺,也是基于英特尔自身产品线的需要。

而每一个新的战略,需要匹配好的机制与执行力。据悉,为促进这一努力,英特尔已成立了IDM 2.0加速团队,由规划组(CPG)的高级副总裁Stuart Pann领导。IDM 2.0加速团队将与所有的业务部门和职能部门密切合作,加快将这种新的内部代工模式投入使用。

对于英特尔的这一设计与制造分离的“重张”,业界给出了相对肯定的看法。

集微咨询认为,如今全球市场在下行阶段,个人电脑与数据中心CPU及相关产品市场情况不及预期,而英特尔拥有大量的产能,庞大的针对芯片制造的运营成本在一定程度上已成为英特尔的负担,设计与制造的分离决策或可针对性地减轻压力。

以赛亚调研(Isaiah Research)表示,英特尔拆分设计和制造部门是依循IDM2.0的方向发展,设计业务可以不受代工部门限制,向外寻找台积电、三星等晶圆代工,分散制造风险,同时采用台积电先进制程也可以进一步增加英特尔本身产品的竞争力;而制造部门独立发展,也是希望减缓竞争客户疑虑,更多承接IC设计厂商业务。此外,对市场来说,台积电、三星与英特尔三强鼎立的竞争关系,客户可以从中获得更佳的成本效益。

一位业界资深人士也表示,英特尔的设计与制造分离或是无可避免的,因为他们过去整体策略是每一块都想赢,但都没有赢。而目前时势所趋,不得不“拆分”应对。

工艺一分为二?

随之而来的问题是,英特尔的新措施——设计与制造的分离能达到其期望的效果吗?先期又该以怎样的制程节点来试点切割?

上述资深人士也表示,接下来要看设计与制造分离之后能否顺畅走通,分开后的两大体系能否合作创造1+1大于2的效果。

但无论决策如何变,代工的“本质”其实是服务,整体而言英特尔还面临诸多挑战。

以赛亚调研对此总结说,英特尔在推进代工业务方面需要解决良率、成本、周期等挑战。

首先是提高先进制程良率:以7nm先进制程来看,台积电为Nvidia、AMD代工的GPU产品可以高达75~80%的良率;而英特尔目前代工自家7nm GPU产品良率仍不到50%,唯有在良率提升的状况下,才能有效益地经营代工业务,提高产品效能并且降低生产成本。

其次从晶圆代工成本来看,先进制程6/7nm以下投资成本相对高,尤其英特尔需要采购更多EUV机台扩建产能,未来也需要面临设备摊提的庞大压力。反之,若要从成熟制程优化的难度相对低,仅需要重新调整设备以化现有厂区产能,符合外部IC设计厂商需求。

最后,在缩减产品制造周期方面,相比以晶圆代工为主的台积电,英特尔因为向来只代工自家产品,对于设备优化如增加产量、提高效能表现的要求相对低,若是要对外代工,就必须要优化DPML(每层光刻所需天数)、缩减产品的生产周期,才能够应对半导体产品快速变化的趋势。

因此,英特尔的这一计划是需要分步走的。“以英特尔短期的消息发布跟合作规划来看,推测英特尔短期会从相对成熟的制程如12/16nm、22/28nm以上做切入,像是与联发科Wi-Fi的合作及未来欧洲设厂的规划主要都是以相对成熟的制程为主。”以赛亚调研分析。

而且从英特尔的基因来看,设计与制造的分离并不意味着所有产品“一视同仁”。

集微咨询指出,英特尔虽没有详细说明其未来的IDM2.0计划,但可推测该计划的可能性方案。目前英特尔的一些非CPU产品如FPGA等已经外放代工,所以这部分产品的代工大概率还是会依靠外部代工厂;同时,英特尔吸纳了积塔半导体,并在美国本土有远期的新产线建设规划,这部分新的产能也会对应到成熟、先进制程的自用芯片生产或代工业务中。

“但英特尔自己的核心产品CPU,大概率不会委外代工,还是在自己的工厂中制备,但现有工厂也会考虑腾出产能为其他公司代工相应制程的产品,如之前英特尔公开要为联发科代工16nm的产品,同时高通和亚马逊也被报道与英特尔代工业务有了初步的合作。”集微咨询判断说,“英特尔或将工艺一分为二,一部分满足内部CPU的需求,另一部分则开放出来做代工服务。CPU作为英特尔的看家本领,其产线不太可能开放出来代工,因这既要重新调设备参数工艺,还会牺牲自己的产能,可谓费力不讨好。”

此外,晶圆制造代工看上去是一个很高大上的东西,但实际上是一个细活、苦活、累活、杂活。做代工并不是来活就能干,首先需要提供平台开发工具来让IC设计客户做验证,仿真之类的活,其次还要树立“客户至上”的服务理念。从IDM转型代工,对于英特尔来说,最大挑战仍是代工文化,要学会与客户沟通,学会低身倾听客户诉求,要从客户角度出发为客户提供所需服务,最终满足客户差异化的需求。

或走向Fabless?

所谓见山不是山,设计与制造分离是否代表着英特尔终于要走向Fabless(无晶圆厂)的道路?

集微网通过与多位行业人士交流了解,业界对此的看法可谓大相径庭。

正方如知名半导体分析师陆行之在其facebook上所指,他认为英特尔走向Fabless将带来几大好处,一是其设计部门可自由权衡,使用自家代工还是台积电、三星、格芯甚至是联电的代工产能。二是代工部门有望逐步推动分割上市,分割后的代工企业可摆脱原有束缚,可争取如英伟达、AMD等现有的竞争者代工。当然,他也认为这要以分割后的英特尔制程技术、成本皆逐步优化为前提,才会成真。

一位行业资深人士也认为,未来英特尔代工会走向独立,因为美政府希望如此,格芯相对来说没有实力在先进制程布局,美国的倚重只能是英特尔,只能希望英特尔出来“担当”美国半导体制造业回流的主角。

但相反的论调也此起彼伏。有代工人士表示,分离的可能性不大,一旦分开的话,内部的协调、产能的分配等都是问题。代工是需要生态的,特别是基础IP等等,这种IP都是从很底层最早期开始布局的,这是设计团队的基石,那分开之后是否要抽离走?如果设计团队抽离走的话,那意味着代工需要重新构建生态,这在短时期内基本是难以想象的。而且产能也是问题,产能充足时还相对好调配,一旦产能紧缺,如何平衡自己和客户的需求?

他以三星为参照说,三星内部也是有IDM和Foundry并存,一直以来也存有各种各样的争议,但多年了一直仍在坚持,在研发投入、先进工艺进阶上一直在稳妥推进。但三星也有自身的问题,如三星LSI是旗下的设计公司,为客户定制了一些SoC芯片,但这些IP不会开放给其代工用,相当于代工的一些IP还是缺失的,没有IP就没有生态,因而导致三星的大芯片业务开展较难。

此外,设计与制造分离策略推进的变数还在于英特尔先进制造的蓝图是否能如期而至?上述资深人士分析,目前英特尔的制程进度相对落后,英特尔应先致力于实现自己规划的代工路线蓝图,业界看的是“做出来没?”“有没有客户用?”这两大关键因素,目前英特尔的分拆都还不足以影响战局。

对于未来的格局,以赛亚分析,在晶圆代工方面,短期内台积电、三星相比英特尔都还是有相当程度的优势。长期需要观望英特尔在晶圆代工的发展,像是有多少客户与产品在IFS投片,带来多少效益跟营收表现,但这些都需要事前克服前述提及的问题。

(校对/张轶群)

责编: 张轶群

李映

作者

微信:ilovekm2008

邮箱:liying@lunion.com.cn

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