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英特爾的全力轉型 - IDM 2.0 是正確的答案嗎?| 科技巨頭解碼#50

2021/04/01閱讀時間約 24 分鐘
Pat Gelsinger 能解決 Intel 所遇到的困境嗎?
在二十一世紀初期,「Wintel」聯盟這個名詞,可以說就是整個科技產業的唯一霸權。然而,隨著時間過去,這個名詞不再風光,成了一個滿布灰塵的骨董,喪失了主導著整個科技產業的地位。兩大主角中的微軟,一度面臨著不知何去何從的困境,但終究靠著一位新任 CEO,扭轉了局面,全力擁抱雲端,重新回到了高峰。然而,另一位主角,Intel 英特爾,雖然比微軟晚了幾年,但同樣也是遇到了公司史上最大的挑戰之一,前途風雨飄搖。而 Intel新任的 CEO Pat Gelsinger,這位回鍋的技術高手,能否像微軟的 Satya Nadella 一樣,挽救這個老牌巨人,就成了整個科技產業最矚目的焦點。
而在 Pat Gelsinger 正式上任 Intel CEO 之後,還不到一個月,他就正式對外公佈了他打算如何讓英特爾這個半導體巨人重回高峰的計畫。對於 Intel 目前面臨的困境,Pat Gelsinger 正式宣布了要以「IDM 2.0」的策略,來帶領 Intel 走出低谷。
傳統而言,在半導體產業,Intel 是 IDM垂直整合模式 ( Integrated Design & Manufacture ) 的代表廠商。所謂的垂直整合模式,指的就是 Intel 從設計 IC,生產製造,到封裝測試,都由自己全部完成。簡單來說,自己設計的 CPU (或其他晶片),就由自己來生產製造。而另一個與 IDM 垂直整合相反的模式,就是專業分工模式,設計 IC 的廠商就專心設計,而生產,就交給專業的晶圓代工廠商,如台積電來幫忙生產。
而在 Intel 的霸權受到挑戰,傳統的 IDM 模式備受質疑的這個時候,Pat Gelsinger 選擇傳承火炬,不切割製造事業,而是要以 IDM 2.0 的策略來翻轉 Intel,這真的是一個正確的方向嗎?就讓我們本期的科技巨頭解碼,帶著大家一起來思考這個問題吧。
當然,由於 Miula 我對於半導體產業的理解其實有限,並非此領域的專家,所以我會比較以商業角度面下去分析與思考,而若這個分析有缺漏之處,也歡迎業界專家給予指教。
Intel 所面臨的雙重困境
對於 Intel 來說,目前可以說是腹背受敵,同時面臨到兩大危機。第一個危機,是來自於多年競爭對手的 AMD,其 CPU 產品在這兩年不斷的搶奪 Intel 的市占率。而第二個危機,則是來自於 ARM 架構 CPU 對 X86 架構 CPU 的挑戰,特別是在蘋果在自家的 Mac 電腦上,捨棄了 Intel CPU,改採取 ARM 架構的自製 CPU M1 之後。
首先,我們先來看 AMD 對 Intel 造成的威脅。原本在 X86 CPU 市場上,AMD 的產品長期被 Intel 壓制,在效能上無法競爭,在市佔率上更是遙遙落後。但自從 2017 年開始,AMD 推出以 Zen 架構的全新一代 CPU,以 Ryzen 為代號殺進市場之後,就開始追上原本遙遙領先的 Intel,慢慢打開其 CPU 的接受度。而到了 2019 年,AMD 發布了 Zen 2 的微處理器架構,效能又較前一代有顯著的進步,並且採用了台積電當時最先進的七奈米製程來製造。從這個時間點開始,Intel 跟 AMD 在市場上的局勢就開始逆轉。Zen 2 架構下的 AMD Ryzen 處理器,在大多數的評測之中,都交出了不輸給 Intel CPU,甚至更好的成績。而市場上很顯然的也認知到這個事實,所以從最敏感的 DIY PC 市場開始,AMD 的市占率開始明顯的提升,從 Intel 這邊搶走了越來越多的市場。
如果我們從 PassMark 這個電腦測速軟體的統計來看。在桌上型電腦市場這塊,很明顯的,從 2017 年 Zen 架構推出後,AMD 就開始反轉下滑的趨勢,而到了 2019 年開始更是明顯的追上 Intel,到了 2021 年已經黃金交叉了。而在筆電市場,雖然反映沒有桌上型電腦那麼快,但也很明顯的在 2020 年,AMD 開始搶佔更高的筆電市場比例。當然,PassMark 的數據統計,因為是屬於性能愛好者的測量結果,對於 AMD 的市佔率可能會略有高估,但是用來觀察整體趨勢,還是有相當高的參考價值的。所以,我們可以明確的觀察到,在傳統的 X86 CPU 市場上,Intel 的確面臨了來自 AMD 的強力挑戰。
AMD 在桌上型電腦的市占率已經超車 Intel
但如果挑戰只有來自 AMD,對於 Intel 來說或許壓力還不會那麼大。很不幸的是,Intel 除了面對 X86 CPU 市場上的競爭之外,另一個強大的挑戰,則是來自於 ARM 架構對於 X86 市場的威脅。在過去,ARM 架構主要是在手機與平板等行動裝置市場稱王,因為其最強大的優勢,就是省電。在行動裝置對電力持久度斤斤計較的要求下,ARM 架構無疑的就是最好的選擇。
然而,隨著 ARM 架構越來越成熟,運算能力越來越強,不少廠商,紛紛動起了用 ARM 架構 CPU 來取代 X86 CPU 的念頭。當然,在一開始,這樣的嘗試都踢到了鐵板,ARM 架構 CPU 的性能,一直跟 X86 CPU 還是有一大段的差距。但是,隨著時間過去,ARM架構 CPU 的性能也越來越強大,終於開始出現了足以挑戰 X86 CPU 的選手。在 2018 年底,亞馬遜推出了 ARM 架構的伺服器 CPU Graviton,希望能夠在雲端上取代 Intel X86 架構的 CPU,並且在 2019 年,推出了第二代的 Graviton2 CPU,持續向其雲服務客戶推廣。但真正震驚市場的,莫過於在 2020 年,蘋果宣布使用自行開發的 M1 CPU (嚴格來說是 SoC ),取代其麥金塔電腦內的 Intel CPU,這也宣告了,ARM CPU 在電腦市場上成為 X86 CPU 真正競爭對手的新時代到來。
但是,某個程度來說,Intel 遇到的這兩大危機,其實都只是最終的結果呈現而已。事實上,Intel 會處於今天的困境,很大的一部分原因,是來自於其近年的研發瓶頸,以及內部的文化問題。在晶圓製造的先進製程領域,英特爾的研發路線明顯卡關,進度不斷的延期,明顯的落後於台積電。當 AMD 與蘋果接能夠借助台積電最新的五奈米或七奈米技術生產其 CPU 時,Intel 的產品卻只能用相對比較落後的十奈米或十四奈米的技術,自然是處於吃虧的狀況。
而另一方面,Intel 內部的 CPU設計部門,也受限於其製造部門的製程,必須配合製造的技術來調整其設計。這在 Intel 製造技術領先的時候,或許不是個大問題,但在 Intel 製造技術落後的時候,就等於是在 CPU 設計部門的腳踝上綁了一個沙袋,然後叫他們去比賽賽跑一樣。當然,在這種情境下,想要跑贏競爭對手,當然是個難度頂天的任務。
從外界的角度來看,或許把 Intel 切割,分拆成兩個不同的公司,一個專做設計,一個專做製造,可能會是解決 Intel 目前問題最乾脆的選項。畢竟,如果Intel 把製造切割出去,就代表其設計部門可以找台積電來代工生產,不用受限於自家製造部門的技術問題。但是 Intel 的新任 CEO Pat Gelsinger,並沒有選擇這條路線。
Pat Gelsinger 的 IDM 2.0計畫
面對 Intel 現在的處境,Pat Gelsinger 身為技術大神與英特爾老將,顯然並不是不了解狀況。他在 Intel Unleashed: Engineering the Future 這場活動中,正式向外界公布了他的 IDM 2.0 計畫。在這場主題演講中,有以下幾個值得注意的重點 –
  • 七奈米製程技術全力擁抱 EUV
Pat Gelsinger 正面承認了 Intel 過往的研發路線錯誤,其十奈米與七奈米製程,採用了太少的 EUV (極紫外線) 微影技術。Pat Gilsinger 的解釋是,在 Intel 開始研發十奈米製程的時候,當時 EUV 技術尚未成熟,所以 Intel 減少其技術的使用量。然而,由於後來 EUV 的技術快速成熟,這讓 Intel 站到了科技發展的錯誤一邊。所以,Intel 已經全面調整其七奈米製程的架構,全力擁抱 EUV 技術。
基本上,我個人認為這是一個非常值得注意的訊號。Intel 的研發路線導致技術落後是個市場公認的事實,但能夠讓 Intel 願意公開承認並且調整路線,這並不是一件簡單的事情。雖然外界常常有傳聞說 Intel 內部的製造單位非常強勢難搞,但很顯然 Pat Gelsinger 目前是取得足夠的主導權的。要驕傲的研發人員認錯並且擁抱調整,並不是容易的事,但 Intel 無疑跨出了第一步。
  • 進軍晶圓代工領域,Intel 的晶圓製造將成為獨立事業單位
在這場演講中,Pat Gelsinger 也宣布了 Intel 將進軍晶圓代工業務,稱之為 Intel Foundry Services,由 Intel高階主管 Randhir Thakur 負責,直接向 CEO 報告。這將是個獨立的事業單位,會擁有獨立的營運報表。
某個程度來看,這個調整,可以說是幅度較小的把設計與製造分割的動作。雖然沒有拆出去成為另一家公司,但當 Intel 的晶圓製造部門,成為一個獨立事業單位之後,其實也等於把設計與製造之間的權責劃分的更清楚了。雖然 Pat Gelsinger 有保證絕大多數 Intel 的產品還是將由內部生產,但事實上,當晶圓製造事業開始必須為自己的財務報表負責,必須開始服務外部客戶的時候,這將會完全改變這個單位的內部文化。Intel 的晶圓代工事業,必須要能夠成為有能力爭取外部業務的公司,也就是說,無論從技術面,或者是心態面,Intel 的晶圓製造單位都需要更能跟外部市場接軌。而這在 Intel 內部的意義,就是設計部門的話語權會加強,將能夠更加主導產品的設計。
而另一方面,當 Intel 的晶圓代工,開始擁有來自外部的營收,不再只是製造 Intel 自己的產品的時候,也會讓 Pat Gelsinger 的下一個策略大幅減少抗力。
  • 增加對於外部晶圓代工廠的使用量
對於現在 Intel 在製程技術上的落後,Pat Gelsinger 除了在七奈米製程上面全面調整以外,另一個重要的策略,就是要加大對於外部晶圓代工廠,如台積電的使用。之前 Intel 就已經決定要將下一代的顯示晶片外包給台積電生產了,但接下來,Pat Gelsinger 打算更進一步,將部分的 CPU 也外包給台積電來生產。根據 Intel 發布的訊息,會交由外包生產的產品線,包含了個人電腦與資料中心的核心運算產品。目前的合理推測是,英特爾很可能會將其高階的 CPU 產品線,在未來兩年交由台積電生產,以提升在市場上的產品競爭力。
在傳統來說,把 CPU 這樣的核心產品外包,勢必受到 Intel 內部製造部門的強烈反對。但在Pat Gelsinger 將製造部門獨立成為一個盈虧自負的事業體,並且給予進軍代工事業的彈性的時候,把 CPU 的晶圓生產外包,受到的阻力就會變小。而能夠將高階 CPU 外包給台積電生產,一方面可以受益於台積電的製程,另一方面,也會給予 CPU 設計單位更多的彈性,在這樣的狀況下,Intel 將有機會能奪回 CPU 的性能領先優勢。
  • 開放 X86 等 Intel IP ( Intellectual property)
而在 Pat Gelsinger 這次演講內所提到的內容,一個很容易被忽視,但重要性卻不輸給前面三點的,就是對於X86 IP 與其他 Intel IP 的開放。簡單來說,就是把 Intel 的 IP,採取 ARM 模式開放出去,讓其他廠商,可以打造自己的 X86 CPU。舉例來說,雲服務的大廠 Amazon 與 Microsoft,傳統上如果要建立 X86 的運算能量,只能選擇直接購買 Intel 的 CPU,但這些 CPU 或許在部分的應用上,其實不見得是最佳化的。但當 Intel 開放旗下包括 X86 的 IP 的時候,亞馬遜跟微軟,其實可以依照自己的需求,自行設計專屬的 X86 CPU,這些 X86 CPU 可以針對特定運算功能做了更加優化,能夠更有效服務特定應用。而這對於這些雲端服務供應商,當然會是個很具吸引力的選項。
畢竟,雖然 ARM 在伺服器端的應用已經有不少進步,但絕大多數伺服器應用的軟體,還是都是建立在 X86 生態系之中,這也是為何 Amazon 推出的 Graviton2 方案雖然比較便宜,但卻還是無法取代 X86 的方案的原因。所以,我相信未來亞馬遜與微軟,都很有可能投入使用在自家雲服務的 X86 CPU 開發。而當然,這些 X86 CPU 交給誰代工會最適合呢?當然就是最了解這些 Intel IP 的 Intel Foundry Service 晶圓代工服務了,對吧。
Intel 的晶圓代工事業鎖定的客戶
Pat Gelsinger 的策略,走在正確的方向上嗎?
從商業的角度來看,我認為這個答案是肯定的。如果我們把 Intel 目前營運的困境,分成短期問題與長期問題來看。Intel 的短期問題,是現在的 CPU 產品的競爭力,已經被對手追上甚至開始落後,這會讓 Intel 的營業額與市占率受到很大的衝擊。而 Intel 的長期問題,則是其製造單位技術上的落後,以及傳統設計與製造綁在一起所帶來的運作僵化。
而 Pat Gelsinger 的策略,其實算是很對症下藥的,針對短期問題與長期問題,都提出了明確的解決方案。針對於短期的產品競爭力問題,Pat Gelsinger 的選擇就是加強使用外部廠商的先進製程。Intel 高階產品的毛利,絕對可以負擔的起台積電最先進製程的價格。而使用了台積電最先進製程的 Intel CPU,絕對會比受限於現有 Intel 製程技術落後的產品,更有跟 AMD 與 Apple 競爭的本錢。我估計我們很有機會,在 2022 年下半年或 2023 年,就看到台積電生產的 Intel CPU 出現在市面上。
而對於 Intel 的長期問題,Pat Gelsinger 其實也走在正確的方向上 – 那就是想辦法讓 Intel 的設計與製造分家。當然,分家有很多種形式,Pat Gelsinger 並沒有直接走到最終極的形式,讓設計與製造拆分成兩間公司 – 這對目前的 Intel 難度太高。但就算不分成兩家公司,只要今天讓 Intel 的晶圓製造單位變成獨立事業,並且進軍晶圓代工市場,這將會根本的改變 Intel 製造體系人員的文化。要能做好晶圓代工,Intel 製造部門的人員,就必須建立服務思維,建立起讓代工客戶最能彈性使用的系統架構。畢竟,你如果要硬逼客戶依照你的製程來修改其 IC設計,客戶最有可能的作法是轉單到其他的晶圓代工廠,而不是乖乖照做。而在盈虧自負,報表獨立的狀況下,Intel 代工事業想要能夠在市場上成功,就勢必得做心態與文化上的大轉型。
我個人認為,Pat Gelsinger 的目標,應該是想要讓 Intel 的 CPU,未來能夠很自由的在 Intel 內部製造,或者是在外部製造中做出選擇。在 Intel 的製造服務比較合適的時候,交給自己人來生產,但萬一 Intel 的製程落後或產能不足的時候,也能夠很簡單就轉換到外部晶圓代工廠生產。要做到這一點,那就必須讓 Intel 目前的製程技術架構,更加接近台積電等晶圓代工廠。這樣一來,Intel 的設計單位,可以很容易把其 CPU,選擇交給任何一方生產,而對於 Intel 的晶圓代工事業來說,也更容易能夠搶到晶圓代工市場的訂單。而講到這裡,我們就可以看到,為什麼 Pat Gelsinger 在七奈米製程認錯,要全力擁抱 EUV 技術的更深層原因了。
簡單來說,Pat Gelsinger 的算盤,可以這樣說 – 透過設計與製造的半分家,讓兩邊都可以更獨立運作,在適合合作的時候擁有內部合作效益的優勢,但在適合分開的時候,又能夠具備各自獨立運作的空間。而這樣的彈性,可能可以讓 Intel 把原本 IDM 模式的劣勢,在 IDM 2.0時代獲得解決,卻仍保留其優勢。雖然我們不能斷言 Intel 的理想算盤一定會成功,但以商業策略的角度來看,無疑的 Pat Gelsinger 是做出了相當卓越的策略決定。
另外,還有一點值得注意的是,如果從長線風險的角度來看,Pat Gelsinger 的扭轉 Intel 戰略,也能夠相當有效的控管英特爾未來長線所面臨的巨大風險 – X86 生態系的存亡。誠然,Intel 的產品,其實不限於 X86 指令集的 CPU,還有顯示晶片、AI 晶片等,但是對於英特爾來說,真正最核心的產品,還是 X86 的處理器。但是現在 X86 的體系,無疑的出現了很大的裂縫,包括了 ARM、RISC-V 等架構的 CPU,很可能會成為 X86 體系的顛覆者。從最壞的角度來看,十年之後,X86 CPU 在整個市場被邊緣化,也不是完全不可能發生的事。
在這樣子的情勢之下,Pat Gelsinger 的 Intel 再生策略,其實具備了固樁跟保底的兩個避險。固樁的部分,就是開放 X86 IP,讓其他廠商也能生產客製化的 X86 CPU。這樣的 IP開放,有機會讓現有客戶繼續留在 X86 指令集的生態系。而保底的部分,則是把晶圓製造部份轉型成晶圓代工事業。在最壞最壞的打算下,假設 Intel 未來在 CPU 市場一敗塗地,屆時 Intel 最差也還能轉型成為如同台積電這樣的專業晶圓代工廠商。這或許也是為何 Pat Gelsinger 沒有打算直接把晶圓製造切割成為一家獨立公司的考量之一,晶圓代工事業,其實是 Intel 最終的保險。
品牌與代工的衝突
一個對於 Intel 跨入晶圓代工領域最常見的批評就是,這會產生品牌與代工的衝突。當一間公司,同時做品牌事業與代工事業的時候,你的競爭者會有疑慮,不願意把代工的訂單下給你,這也是為何宏碁跟緯創要分家、華碩跟和碩要分家的主要原因。一些批評者認為,對於 AMD、Nvidia、Apple 這些晶圓代工大客戶來說,Intel 算是競爭對手,很難想像這些公司會把下在台積電或三星的訂單,轉移到 Intel。
然而,這種說法,忽視了一個事實,就是在整個 IC 產業中,還是有大量的 IC 設計公司並沒有跟 Intel 有直接競爭的關係。也就是說,Intel 邁入晶圓代工,或許可能有 40% 的客戶跟他們有利益衝突,但還是有 60% 的潛在客戶,是沒有跟 Intel 有直接衝突的。對於這些產品跟 Intel 沒有衝突的 IC 設計公司來說,並沒有不能下單給 Intel 的顧慮。這跟宏碁代工筆電,但每一個客戶都是宏碁品牌筆電的競爭者的狀況,差距甚大。所以,我並不擔心 Intel 的晶圓代工事業,會找不到客戶。再加上 Intel 目前鎖定的代工客戶,很可能會是直接想要客製 X86 CPU 的雲端大廠,這就更沒有衝突的問題了。
事實上,如果 Intel 真的把部分高階 CPU 轉移到台積電或三星生產,其釋放出來的十四奈米產能,在整個晶圓代工產業,應該是有非常高的競爭力的。畢竟,大多數的晶片,不需要用到五奈米七奈米這種最先進製程(因為很貴),價格相對便宜的十四奈米製程,很可能會是市場上很具競爭力的一個選項。
地緣政治 - 額外的助力
而最後一個值得一提的點,就是地緣政治對於 Intel 的助力。無論是美國,或者是歐洲,現在都已經發現晶圓製造高度集中在亞洲地區的風險。在加強的地緣政治對抗環境下,無論從國安角度,或者是經濟安全角度,美國與歐洲都有理由要在自己的地盤上建立晶圓供給的供應鏈,而這將會提供 Intel 一個很大的額外推力。
當然,台積電已經要到美國設廠,誰說未來不可能到歐洲也設廠呢?但是,以地緣政治的風險考量來看,除了要在本地有供應鏈以外,最好還是要有多個選擇,以分散風險。簡單用一句話來說,就是不能單壓台積電一家公司。所以在這樣的狀況下,我相信美國與歐洲,都會有動力來協助 Intel 的晶圓代工事業,以解決晶圓代工高度集中在亞洲的問題。
Intel 在地緣政治上佔有優勢
Miula 的看法與結論
1. 我覺得 Pat Gelsinger 能夠發布這樣的策略轉型,證明了他的確是 Intel 最合適的 CEO 人選。因為如果沒有搞定內部的反對勢力,Intel 是無法做出包括要外包 CPU 給晶圓代工廠生產,以及要進軍晶圓代工市場這樣的決定的。很多時候,搞不定公司內部的各方勢力,是 CEO 無法有效領導的最主要原因。而能夠在短短時間內搞定 Intel 這幾年的紛擾,無疑的是 Pat Gelsinger 交出的第一張漂亮成績單。
2. 補充上一點,願意在公開場合中,承認過去的研發路線錯誤,這是 Pat Gelsinger 替 Intel 帶來文化轉型的第一步 – 一個放下過去王者驕傲,面對現實開始學習的前任霸主。
3. 整體而言,我是相當認同 Pat Gelsinger 的大策略方向的。事實上,如果以 Intel 目前的狀況,強行拆分,很可能只會把整個基業都毀掉,而不是幫 Intel 重啟競爭力。以目前的結果來看,Pat Gelsinger 成功的讓 Intel 調整了研發的策略,也成功的把晶圓製造部門獨立化,讓內部設計與製造兩大功能未來能夠更加獨立彈性運作。基本上對於 Intel 的短期與長期問題,都提出了很可能會有效的解決方案。
4. 我個人是非常期待,看到 X86 IP 的進一步發展。我很好奇在 Intel 這樣的策略轉型之後,Amazon 與 Microsoft 兩大雲端業者,會不會開始打造自己的 X86 晶片。
5. 不過,即使轉型策略正確,Intel 要能從目前的困境中脫身,恐怕也還得花一段時間。未來的兩年,我認為 Intel 很可能還是會處於一個相對低谷的狀況。而到了兩年之後的 2023,Intel 能不能重新站上領先位置,就要看 Pat Gelsinger 是否能夠把執行力,重新帶回 Intel 之中了。
本期科技巨頭解碼的商業思考
當一個企業要轉型的時候,很容易傾向從外部找人,來解決公司內部的問題。畢竟,如果公司有問題,從這群有問題的人中找人出來改革,真的會有效嗎?然而,如果我們用過去十年,一個最成功的轉型案例 – 微軟來看,事實上一個內部拔升的 CEO Satya Nadella,其實也是能夠很有效的帶領公司徹底轉型。外部找來的人,很容易帶進新的想法,並且做出大幅度的改革,因為對他們來說,內部的做事傳統,都是該被改變的項目,都是把公司搞到危機的兇手之一。然而,內部提升的人,通常會更了解,每一個內部問題的原因,更了解很多表面上的問題背後的苦衷。我們很難說,到底是外部找來的人比較好,還是內部提升的人比較好,畢竟兩種方式都有成功與失敗的案例。
很有趣的,Pat Gelsinger 正好是同時兼具了這兩個特質。一方面,他是Intel 的創立元老,在Intel 待了非常多年,很了解Intel 內部的文化與問題。另一方面,他過去十年在VMWare 擔任 CEO,不再只是純Intel 人,回鍋Intel 之後,勢必會替Intel 注入新的文化,新的態度。從這個角度來看,我個人對於Pat Gelsinger 是否能夠重新將Intel 推進一個嶄新時代這件事,我是持樂觀的看法的,你呢?
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