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部分高端芯片外包!传英特尔正与台积电三星洽谈

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通过在每个封装中压缩和塞进更多晶体管来提高性能的传统方法,正在被更复杂的技术所取代,这些技术包括将处理器和内存组件堆叠到单个芯片中,以及为人工智能等任务引入更量身定制的设计。

1月9日消息,据知情人士透露,美国芯片巨头英特尔已经与台积电三星电子公司进行洽谈,考虑将其部分高端芯片生产外包出去。不过,英特尔并未完全放弃芯片生产,并希望继续提高自己的制造能力。

知情人士表示,英特尔可能在两周内宣布外包计划,目前尚未做出最终决定。英特尔需要从外部采购的元件最早可能要到2023年才会上市,而且将基于台积电其他客户已经在使用的既定制造工艺。 与此同时,英特尔与三星的谈判正处于更初级阶段,而且三星的代工能力也落后于台积电。台积电和三星的代表均拒绝置评。英特尔发言人则重申了该公司首席执行官鲍勃·斯旺(Bob Swan)此前的评论。


斯旺曾向投资者承诺,当英特尔在1月21日发布财报时,他将同时宣布外包计划,让英特尔的生产业务重回正轨。作为世界上最著名的芯片制造商,英特尔历来在先进制造技术方面引领行业,这对保持现代半导体性能增长的步伐至关重要。不过,在生产工艺开发经历了长达数年的延误后,英特尔已经落后于那些自行设计芯片、并与台积电签约制造芯片的竞争对手。

在吉姆·凯勒(Jim Keller)的领导下,英特尔的设计师们转向了模块化生产微处理器的方法。这提供了更大的灵活性,既可以在内部制造芯片,也可以将生产外包。但凯勒去年离开了英特尔,而AMD和苹果等竞争对手则凭借自己强大的设计能力和台积电更先进的生产技术,正不断蚕食英特尔的优势。

知情人士说,这给英特尔带来了巨大的竞争压力,迫使它在最后一刻对产品路线图做出改变,使其决策过程变得更加复杂。斯旺解释说,他之所以选择在这个时间做出决定,是因为英特尔需要订购芯片制造设备,以确保有足够的产能,或者给合作伙伴足够的提醒,让他们做类似的准备。他说,能够以合适的成本按时向客户交付领先的产品,这将决定英特尔使用多少外包服务。

知情人士称,台积电正准备提供采用4纳米工艺生产的英特尔芯片,不过初步测试使用的是较老的5纳米工艺。该公司表示,将在2021年第四季度试产4纳米芯片,并在明年开始批量出货。台积电预计将在今年年底前在台湾省新竹县宝山乡投入运营一个新工厂,如有需要,该工厂可以转为英特尔的生产基地。 

激进投资者丹·勒布(Dan Loeb)也代表股东对英特尔技术开发停滞表达了不满,并敦促该公司进行积极的战略变革。

虽然英特尔以前也外包过低端芯片生产,但它始终将最好的半导体留在内部生产,并认为这是一种竞争优势。该公司的工程师历来根据公司的制造工艺定制设计,因此将旗舰产品生产外包在过去是不可想象的。此外,作为全球80%个人电脑和服务器处理器的芯片供应商,英特尔每年生产数亿块芯片。这种规模决定了任何潜在供应商都必须扩大产能才能满足英特尔的需求。

英特尔的战略转变恰好发生在芯片行业需求激增和技术变革的关键时刻。通过在每个封装中压缩和塞进更多晶体管来提高性能的传统方法,正在被更复杂的技术所取代,这些技术包括将处理器和内存组件堆叠到单个芯片中,以及为人工智能等任务引入更量身定制的设计。

AMD和其他公司通过对设计进行细分,允许分阶段组装处理器的各个部件,这在一定程度上降低了制造工艺研发进展无法以预期速度进行的风险。英特尔表示,它也在朝着模块化的方向发展。(小小)

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苹果M1之后,英特尔再也不能随意「挤牙膏」了

去年AMD和苹果可谓是大受欢迎,AMD推出的Ryzen系列芯片大卖,根据数据调研机构PassMark的最新数据,在2020年Q4季度AMD与英特尔处理器市场占有率对比中,AMD占据了总份额的37.8%,是近14年来首次达到这一高度。

部分高端芯片外包!传英特尔正与台积电三星洽谈

而苹果推出的M1芯片, Geekbench多核跑分超过了16寸MacBook Pro所搭载i9-9980HK处理器。

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相比之下,英特尔在大众舆论中的形象多少有些尴尬,过去几年来因为多代CPU之间性能提升幅度较小,还比AMD的CPU贵,被用户调侃为「牙膏厂」。

曾经的PC领域霸主英特尔,怎么就「落后」了呢?

一步慢,步步慢

和Apple M1芯片、AMD最新的Ryzen芯片系列相比,英特尔被调侃最多的就是CPU工艺制程落后。苹果M1芯片已经用上了5nm制程,AMD的桌面级的处理器Ryzen系列也用上了7nm制程。

反观英特尔,尽管用于笔记本产品的低功耗版11代英特尔酷睿处理器工艺制程已经达到了10nm,但目前高性能的桌面级处理器还是卡在14nm,10nm的桌面级处理器要在2021年才能推出,也难怪被调侃「挤牙膏」。

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这和英特尔所实行的tick-tock策略有关,英特尔从2007年开始执行该策略,一年一次tick和tock,分别是减小能耗、减小发热量和更新处理器架构、提升性能的过程。

也就是说,英特尔研发生产的处理器需要两年才能有一次大的性能提升,原本这种模式大部分消费者还能接受,毕竟大部分人电脑也不会一年一换,但在14nm过渡到10nm的过程中,该模式失效了。

英特尔在研发10nm制程阶段,过于追求高晶体管密度,据外媒zdnet报道,英特尔10nm产品的晶体管密度甚至和台积电7nm产品相近。如此高的晶体管密度并不容易实现,这也导致了英特尔在真正量产时良率并不高,不得已之下只有持续优化14nm,Tick-tock模式也因此失效了,2年更新一次制程变成了3年乃至更长。

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而我们现在看到的英特尔10nm的低功耗版处理器之所以没有和AMD 7nm低功耗版处理器拉开太大差距,很大一个原因就是英特尔处理器的晶体管密度足够高,单核性能足够强。

生产良率问题之外,英特尔所坚持的IDM模式也对它跨入10nm制程有一定影响,在半导体领域英特尔是少有的自己设计、自己生产、自己销售的公司。

而AMD和苹果大多都是自己负责芯片设计,将制造生产的环节交由台积电代工,在新一代EUV技术逐渐成熟的情况下,台积电能以相对不错的良率生产7nm制程芯片。

且由于它能接受苹果、AMD在内多个厂商的订单,规模效应下单片成本就显著降低了。

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▲ 台积电. 图片来自:美联社

英特尔实行自产自销的策略下,虽然设计和生产协同配合能保证更高的性能,但10nm的工艺难产,拖慢了它的进度。新制程出不来,处理器、服务器芯片等产品还是得卖,这些都得有研发人员支持,

处理器是一个技术门槛极高的领域,研发人员的补充和发展并不是那么容易,而且建厂、研发的成本极高。

研发成本高、研发资源分散,这也就难怪英特尔难以在短时间内赶上苹果、AMD、台积电三家一样的工艺制程进度了。

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这期间台积电也是个不容忽视的角色,AMD设计的CPU芯片能快速进入7nm制程领域,离不开台积电的帮助。甚至于英特尔CEO罗伯特斯旺都在财报会议上表示,他们也在对第三方代工和自主生产进行评估。

比起制程的落后,英特尔更应该警惕的是ARM的崛起

英特尔和AMD之争已经在PC行业演变了数十年了,双方各有占据优势的时间段,这次也是AMD在弱势之后的奋起直追,它们争斗对于整个PC行业产生的影响几乎是可以预见的,就算是AMD抢占了37.8% 的处理器市场份额,但离英特尔的62.2% 还有不少的距离。

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▲数据来自: PassMark

以苹果M1为代表的的ARM芯片进入个人电脑领域,意义则完全不一样了。

一直以来,ARM架构芯片大多都应用在手机移动端、物联网端,A14、骁龙865芯片用的都是ARM架构,也因此很长一段时间内ARM处理器在大众心中的标签都是性能中等、续航好。

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▲ M1芯片与其他产品的多核详细跑分对比. 数据来源:wccftech

但现在不一样了,苹果在新MacBook Pro系列上加入的M1芯片性能已经足够强了,在Mac上的表现甚至超过了英特尔11代酷睿i7处理器低能耗版,和英特尔的高性能桌面级处理器i7-10850H接近。

M1版的MacBook Pro推出后,经过一些博主的测试,在使用苹果自家的FCP软件剪辑输出,时间上比英特尔版本的快上不少,就算是有苹果自家软件优化好的原因,如此高幅度的提升也能证明ARM性能足够强了。

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▲ 博主@悉尼顾俊对M1芯片版MacBook Pro的测试

当然,ARM在跑分和视频场景的领先,并不意味着M1芯片能在所有应用场景领先英特尔的处理器产品。

目前,M1芯片还只是应用在入门级的Mac系列上,和英特尔的高性能处理器相比,仍然有一定的差距。

只是之前许多使用英特尔X86架构处理器才能做的事情,现在采用ARM架构的M1处理器也能做了,甚至部分还做的更好。

ARM软件生态也在补足当中,Adobe也在苹果发布新MacBook Pro后不久开始ARM版本的软件beta测试。

微软旗下的Office同样是第一批软件变更的支持者,甚至于暴雪都宣布《魔兽世界》9.0版本会增加对苹果M1芯片的支持,随着时间的推进,ARM生态可预见性的会一步步完善。

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对比X86架构处理,使用精简指令集的ARM处理器还有硬件能耗的优势,MacBook Pro之所以被苹果称作「史上续航最好的Mac」,正是ARM所带来的能耗优势。

而且这次苹果还加入了对iOS 、iPad原生软件的支持,只要相应的软件开发者提供更新,消费者就能在搭载了M1处理器的MacBook Pro上运行《王者荣耀》等手机应用。

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这无疑是极大地丰富了Mac的软件生态,和此前微软推行的Win10 Universal App平台有着异曲同工之妙,统一多个平台,降低开发难度,软件生态也更好。

个人电脑市场从来就不是一个纯粹比拼硬件性能的市场,软件内容同样重要。

以往ARM因性能等限制,没能获得这个市场的入场券,但今天的它在苹果M1芯片的加持下,已经露出了上牌桌争斗的能力。

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▲ 图片来自:wccftech

软件生态方面,尽管现在并不完善,但在微软、Adobe这样的厂商支持下,软件适配速度已经是超乎想象的了。

更何况在消费端而言,绝大部分人使用的软件不会脱离通讯软件、浏览器、Office这三类,用上ARM架构的MacBook Pro还能用移动端的软件,比起以往的电脑软件生态来说,是一次长足的进步。

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面对以X86架构处理器为代表的英特尔,ARM展现出的进攻性是电脑市场前所未有的,苹果宣布Mac迁移到ARM生态之后,也有业内人士称ARM笔电的优势会促使Windows阵营厂商转投ARM生态。

相比AMD抢占市场份额,英特尔更应该警惕的是ARM的崛起。

有竞争其实是好事

现在的情况对于英特尔来说,确实可以说是极为不利,但也还没到满盘皆崩的地步。

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作为PC行业的霸主,多年来不管是和Windows组成的Wintel联盟还是和众多笔电厂商合纵连横,英特尔的优势也不仅仅体现在性能上,它也有着高壁垒。

在专业领域,英特尔还是有着ARM芯片所无法比拟的优势,就目前而言M1尽管面对同级别的英特尔处理器有优势,但在更高性能层级的产品,苹果还未能拿出相应的应对方案,iMac 、iMac Pro 、Mac Pro等高性能产品的ARM处理器版本还未出现。

至于它们什么时候能出现,也不仅仅和ARM硬件性能有关,还要看相应工业软件的支持,像Adobe也表示Photoshop等软件要到明年才能完成适配,毕竟大部分购买这些高性能Mac的用户,目的主要还是通过工业领域的各种应用完成生产。

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此外,英特尔与Adobe合作推出的硬件加速技术,对相应用户也有一定吸引力,像是Adobe Premiere Pro上的英特尔硬件加速编码/解码技术。

而像Clarisse iFX这种复杂昂贵的3D渲染软件甚至建筑行业的绘图模拟的工业软件适配则更难说了,工业级软件开放商适配的动力并不是那么强,它们和工业消费者之间的关系更为稳固,在工业领域消费者的软件选择并不多。

另一个ARM乃至AMD都较难跨越的领域是游戏,英特尔和整个产业链建立了较为密切的联系,不少游戏都会特别为英特尔系列的CPU优化。

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前段的时间的热门单机大作《全面战争:三国》,优化后同画面可显示的游戏士兵数量可增加6倍。

最后就是兼容性了,这是一个老生常谈的问题了,说一个我曾遇到的真实案例,因为对电脑有一些了解,经常有朋友咨询我如何购买合适的笔电。有一次竟然有人问买AMD处理器的电脑是否会遇到软件兼容性问题。

尽管主要原因是这位朋友对笔记电脑不太熟悉,但使用X86架构的AMD处理器尚且如此,何况ARM呢,尤其是国内现在软件更新速度慢,一些办公系统甚至还要用IE浏览器才能登陆,Windows +X86处理器显然是一个稳妥的选择。

工业领域、专业软件、兼容性、和Windows的强绑定等组成的高壁垒仍然会在相当长一段时间内维护英特尔的地位,它在普通消费领域也还有一战之力。

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AMD就像是这道壁垒上的攀爬者,从英特尔手中抢占市场份额,而采用ARM芯片的Mac则更像是一位志在打破壁垒的冲击者,试图冲破壁垒建立更大的生态,现在这道壁垒已经出现了裂缝,ARM还会一次又一次地冲击。

两相夹击之下,英特尔受到的影响是前所未有的,近年来也能看到英特尔改变的速度大大增快,10nm低功耗版酷睿处理器也来了。

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甚至于在11代酷睿处理器上升级的新集成显卡Xe,根据外媒wccftech的测试,其图形性能已经接近入门级独立显卡英伟达MX350了,这是此前英特尔处理器中的集成显卡所未达到的新高度,新推出Evo认证也是希望体系化Windows电脑的产品标准,降低消费者的消费决策难度。

对于消费者来说,AMD的积极跃进和苹果M1带来的冲击其实是好事,有竞争才能推动产品进步,英特尔近年来的进步和改变就是最好的证明,它需要拿出更好的产品来对抗AMD和ARM的入侵。

以后,英特尔或许不能再随意「挤牙膏」了。

题图来自:wccftech

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