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Intel緣何為ARM代工,新標準能被廣泛接受麼?| 解讀

雷鋒網()按:本文作者鐵流, 雷鋒網首發文章。

日前, Intel公開表示將為ARM陣營IC設計廠商代工生產晶片。 且還公開叫板“友商”, 稱Intel的10nm工藝比三星、台積電的10nm工藝更具優勢。

ARM方面表示很期待與英特爾合作。 此外, 不知道是否因為台積電和三星製造工藝注水的問題, Intel的專家Mark Bohr還發佈了一個更合理的衡量半導體工藝水準的公式。 那麼, Intel緣何開始為ARM陣營IC設計公司代工晶片, Intel提出的新計算公式能得到台積電、三星、格羅方德等代工大廠的認同麼?

Intel罕有為協力廠商提供代工業務

一直以來, 雖然台積電在晶片代工領域的市場份額獨佔鰲頭, 但在晶片製造工藝上, Intel始終掌握著最先進的技術。 舉例來說, 雖然同樣是14nm製造工藝, 三星的14nm製造工藝就和Intel的14nm製造工藝有不小的差距。 而最新高通驍龍835採用的三星10nm製造工藝, 也未必能勝過Intel的14nm製造工藝。

不過, 雖然intel有全球頂尖的製造工藝, 但除了一些小廠商,

或者像被Intel收購的阿爾特拉這類IC設計公司之外, Intel鮮有大規模為其他廠商代工。

GPU行業領頭羊英偉達公司的黃仁勳就曾經表示:Intel應該利用自己高級半導體工藝的優勢為NVIDIA、高通、蘋果和德州儀器代工晶片, 而不是自己瞎鼓搗移動晶片。 然而, Intel的代工業務規模很小, 前Intel發言人Jon Carvill也曾表示:Intel目前的重點是設計自己的產品, 而非為競爭對手代工。

總之, 雖然Intel空有最先進的半導體製造工藝, 但卻鮮有為英偉達、高通、德州儀器等fabless廠商做晶片代工。 即便隨著PC市場成為夕陽市場, 全球PC市場的下滑使Intel在產能上出現過剩, 工廠開工率不足, 產能閒置, Intel依舊鮮有為其他IC設計公司代工。

限制Intel代工業務的根源主要在於商業競爭

在半導體行業中, 有三種運作模式:

一是從事能獨立完成設計、製造、封裝測試的公司, 被稱為IDM(Integrated Design and Manufacture), 比如Intel、以及曾經的AMD和IBM;

二是只從事IC設計, 但沒有代工廠, 這類公司被稱為Fabless, 像現在的AMD、ARM等都屬於Fabless;

三是只做代工, 不做設計, 這類公司被稱為Foundry, 最典型的就是台積電。

一直以來, Intel在半導體制程工藝上都具有較大優勢。 這也為Intel在PC市場與AMD的競爭中帶來基礎。 在吃夠了奔四的虧以後, Intel洗心革面在當年設計極為出色的P6架構(比如奔III的圖拉丁核心)基礎上衍生出了迅馳以及酷睿等成功產品, 不僅在CPU性能上壓倒性超越AMD, 並且逐漸整合了北橋, 南橋, 集成顯示核心等。

這個過程中, 一系列協力廠商介面晶片商, 顯示核心商徹底失去了市場, 一台最簡化的電腦可以只剩下Intel的CPU+集成電源管理晶片(如AXP系列)+無線晶片+RAM+存儲(SSD/eMMC)+音訊/觸摸/顯示控制等少數幾塊晶片。

經過這一番商業大戰之後, Intel獨霸電腦晶片後, 但也導致一個結果, IC領域經歷過混戰倖存到現在的企業, 基本上都是Intel的直接競爭對手, 或者曾經有過不愉快的交集。

因此, 像台積電這樣只做代工, 不做設計的純粹代工廠, 顯然更容易獲得IC設計公司的訂單。 畢竟, AMD以及眾多ARM陣營IC設計公司和台積電是互補關係, 但與Intel卻是競爭關係。 正是因為台積電不設計晶片, 不會對IC設計公司構成直接競爭, 這樣才能佔據龐大的市場份額。

另外, 像Intel收購阿爾特拉的這種舉動, 註定了作為阿爾特拉最主要競爭對手的賽靈思根本不可能選擇去Intel流片, 一方面是因為商業競爭的問題,

另一方面還涉及存在技術洩密的可能性。

ARM與X86的鬥爭也迫使Intel不願意為ARM代工

在幾年前PC業務增長進入瓶頸之際, 以智慧手機為代表的智慧終端機異軍突起, ARM也隨著智慧終端機設備的井噴而一飛沖天。 雖然ARM只是一個隻授權不生產的企業, 而且無論是CPU的性能, 還是企業規模都遠遠不能和Intel相比, 但這背後卻是ARM與X86的鬥爭。

在過去幾年Intel+微軟+桌面/筆記型電腦 與 ARM+Linux衍生系統+智慧手機/平板之間已經發生了數次較量,

Intel研發了用於智慧穿戴設備和物聯網的“居裡”和“愛迪生”, 以及用於手機和平板的阿童木系列晶片, 並通過高額補貼想將X86晶片在手機和平板電腦, 以及智慧穿戴產品中推廣。 為了能夠相容安卓系統, Intel甚至不惜以損失部分CPU性能為代價進行翻譯, 而且還入股展訊, 與展訊合作開發X86手機晶片。

同樣, ARM也在數年前就佈局低功耗伺服器CPU, 並以相對不高的價格將ARM V8指令集授權給APM、Cavium、AMD、高通、華為、國防科大、華芯通等諸多IC設計公司開發ARM伺服器CPU, APM開發出了ARM伺服器CPU, 採用該晶片的伺服器已經在資料中心、互聯網伺服器等領域有了批量的應用。 華為也開發了一款32核A57的伺服器晶片, 該專案為核高基專案, 而且根據公開資料,下一步將在特殊領域得以推廣。國防科大也開發了FT2000,就SPEC2006測試成績來看,FT2000的多執行緒性能已經能與Intel Xeon E5-2695v3晶片相媲美。而面對咄咄逼人的ARM伺服器CPU,Intel也專門開發了至強D系列低功耗伺服器CPU來應對。

因此,在這種ARM與X86互相侵蝕對方傳統優勢領域的情況下,想要Intel為ARM代工,就比較困難了。

提出新標準根源在於Intel打算開放代工業務

由於PC業務已經近乎夕陽產業。而移動設備、智慧穿戴、物聯網的市場異常龐大。而在過去幾年,Intel通過巨額補貼試圖將X86晶片打進移動設備市場的效果非常有限,除了少數廠家選擇了X86晶片之外,像三星、華為、LG、步步高、小米等全球主要整機廠都選擇了ARM。

在這種大背景下,Intel從電腦時代獨霸的角色,成了移動設備時代必需與人合作的角色。而且由於PC業務增量有限,Intel開發對外代工,還能將閒置產能充分利用起來,實現利益最大化。

而這對於ARM而言,Intel為其代工無異於Intel對ARM的示好和妥協,這使得ARM晶片也能夠使用全球最好的製造工藝,這不僅為ARM陣營IC設計公司多了一個技術實力極強的流片管道,也使ARM晶片可以在採用更好的製造工藝下獲得更好的性能。

然而,目前Intel對外開放代工的時機卻略顯晚了一些,雖然在製造工藝上Intel依然領先,但至少在命名上,三星和台積電已經超越了Intel。對於原本不大規模對外開放代工業務的Intel來說,三星和台積電在製造工藝上注水壓根就無所謂。

但是對於準備對外開放代工業務,和台積電、三星搶生意的Intel來說,如果坐視台積電和三星在製造工藝命名上耍花招,就很可能會使自己失去一些訂單,蒙受利益損失。特別是在當前製造工藝命名比較亂的情況下,繼台積電推出12nm製造工藝後,三星推出6nm、8nm製造工藝。

因此,Intel推出新的衡量半導體工藝水準的公式就尤為重要了。Intel希望在介紹工藝節點時要公佈邏輯晶片的電晶體密度、SRAM cell單元面積等參數,並定下加權係數以便於新標準計算。

原本的XXnm製造工藝,一方面是衡量速度,一方面也是集成度。越高工藝的目標是集成度越高,速度越快。但如果只用XXnm來衡量製造工藝,其實是有所欠缺的。比如中國大陸的SMIC和台積電相比,雖然是同等工藝但要慢不少。加上之前蘋果交付三星代工的14nm晶片反而不如台積電16nm晶片的情況,使Intel提出的新公式具有一定依據。

不過,Intel這個新標準的權威性還有待提升,相關例證也有待補充,而且新標準計算相對複雜,不太容易被大眾理解。更關鍵的是出於商業利益,台積電和三星也不可能去迎合Intel的新標準,畢竟台積電和三星已經通過在命名上玩花樣獲得了實際利益,想要讓台積電和三星迎合Intel新標準,無異於揮刀自宮,實屬強人所難。

而且根據公開資料,下一步將在特殊領域得以推廣。國防科大也開發了FT2000,就SPEC2006測試成績來看,FT2000的多執行緒性能已經能與Intel Xeon E5-2695v3晶片相媲美。而面對咄咄逼人的ARM伺服器CPU,Intel也專門開發了至強D系列低功耗伺服器CPU來應對。

因此,在這種ARM與X86互相侵蝕對方傳統優勢領域的情況下,想要Intel為ARM代工,就比較困難了。

提出新標準根源在於Intel打算開放代工業務

由於PC業務已經近乎夕陽產業。而移動設備、智慧穿戴、物聯網的市場異常龐大。而在過去幾年,Intel通過巨額補貼試圖將X86晶片打進移動設備市場的效果非常有限,除了少數廠家選擇了X86晶片之外,像三星、華為、LG、步步高、小米等全球主要整機廠都選擇了ARM。

在這種大背景下,Intel從電腦時代獨霸的角色,成了移動設備時代必需與人合作的角色。而且由於PC業務增量有限,Intel開發對外代工,還能將閒置產能充分利用起來,實現利益最大化。

而這對於ARM而言,Intel為其代工無異於Intel對ARM的示好和妥協,這使得ARM晶片也能夠使用全球最好的製造工藝,這不僅為ARM陣營IC設計公司多了一個技術實力極強的流片管道,也使ARM晶片可以在採用更好的製造工藝下獲得更好的性能。

然而,目前Intel對外開放代工的時機卻略顯晚了一些,雖然在製造工藝上Intel依然領先,但至少在命名上,三星和台積電已經超越了Intel。對於原本不大規模對外開放代工業務的Intel來說,三星和台積電在製造工藝上注水壓根就無所謂。

但是對於準備對外開放代工業務,和台積電、三星搶生意的Intel來說,如果坐視台積電和三星在製造工藝命名上耍花招,就很可能會使自己失去一些訂單,蒙受利益損失。特別是在當前製造工藝命名比較亂的情況下,繼台積電推出12nm製造工藝後,三星推出6nm、8nm製造工藝。

因此,Intel推出新的衡量半導體工藝水準的公式就尤為重要了。Intel希望在介紹工藝節點時要公佈邏輯晶片的電晶體密度、SRAM cell單元面積等參數,並定下加權係數以便於新標準計算。

原本的XXnm製造工藝,一方面是衡量速度,一方面也是集成度。越高工藝的目標是集成度越高,速度越快。但如果只用XXnm來衡量製造工藝,其實是有所欠缺的。比如中國大陸的SMIC和台積電相比,雖然是同等工藝但要慢不少。加上之前蘋果交付三星代工的14nm晶片反而不如台積電16nm晶片的情況,使Intel提出的新公式具有一定依據。

不過,Intel這個新標準的權威性還有待提升,相關例證也有待補充,而且新標準計算相對複雜,不太容易被大眾理解。更關鍵的是出於商業利益,台積電和三星也不可能去迎合Intel的新標準,畢竟台積電和三星已經通過在命名上玩花樣獲得了實際利益,想要讓台積電和三星迎合Intel新標準,無異於揮刀自宮,實屬強人所難。

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