英特尔10nm制程量产之痛 目标有些“激进”

 英特尔在最近的电话财报会议期间公布了其第一季度营收达到168亿美元，同比增长16%。这一业绩再创记录，并且英特尔还将其全年业绩目标提高至675亿美元，比之前提高了25亿美元。不过，CEO 布莱恩·科再奇(Brian Krzanich)承认其10纳米工艺制程“略有些激进”，还面临生产问题，量产将推出到2019年的某个时间。

因此，英特尔今年还将推出更多14nm的产品，包括台式机处理器Whiskey Lake和数据中心处理器Cascade Lake Xeons。

目标有些激进，10纳米制程多次“跳票”

总的来说英特尔本季度表现很好，但其最初承诺在2015年交付的10纳米制程，历经多次延迟，至今仍未推向市场。近日的电话财报会议上英特尔宣布10纳米产品的量产将推迟到2019年。

英特尔首席执行官Brian Krzanich一再强调英特尔正在小批量出货Cannon Lake，但并未明确指出客户或产品。正如我们在今年早些时候指出的那样，延期看起来可能不重要，但英特尔自2015年以来就一直销售Skylake架构的处理器，自2014年就停留在14纳米制程。这意味着英特尔的同一过程经历了第四(或第五)次迭代，这阻碍了其新架构推向市场。当然，这对经常声称制程技术领先竞争对手三年的公司而言并不是一个好兆头。

与之前基于科学度量进行半导体制程节点的命名方式有所不同，近来搬到子制程的命名更多的偏向营销，因此台积电的7纳米与英特尔的10纳米工艺并不完全相同。 不过，台积电正开始大批量生产7nm产品，这表明以台积电为代表的代工厂正在成功解决生产挑战。

至于一再延期的原因，Krzanich解释说，英特尔10纳米制程在14纳米制程上将晶体管密度增加2.7 倍的目标“略有些激进”。 相比之下，英特尔在升级到14纳米时密度只增加了2.4倍。尽管数字差异看上去很小，但行业的平均值仅为1.5-2倍。 由于10纳米制造的困难，英特尔已经将其密度目标修改为2.4倍，以便向7纳米节点过渡，同时还将更多依靠其EMIB技术。

在先进光刻技术中英特尔的10纳米制程非同寻常，因为其决定完全放弃极紫外光刻(EUV)，转而采用传统的 193nm 深紫外光源。不过，10纳米也是英特尔基于传统光刻技术的最后一个工艺，7纳米节点将转向EUV。尽管Krzanich没有透露更多细节，但他指出该公司必须使用多达 5~6 个多模式的步骤去打造特定的 10纳米特性，这或许是英特尔正在经历的产能问题的一个主要因素。

正如今年早些时候格罗方德所说，硅晶片与光刻工具的每一次交互，都增加了缺陷的可能性，而多模式需要与这些工具进行大量的交互。格罗方德进一步指出，相比之下，EUV 不仅能够更有效地利用产能，还能够减少设备需要与晶圆片交互的次数。

尽管 EUV 自身也面临挑战，但在 7纳米之前英特尔不会享受到任何潜在的优势。Krzanich告诉分析师，英特尔计划继续保持 10nm 制程，以便积累有效制造 7nm 芯片所需的知识。

10纳米量产或延迟到2019年下半年

Krzanich表示，我们的10纳米工艺正持续取得进展。我们意识到了产量问题并进行了改进，但他们需要时间才能取得成效。目前产量正在提高，但改善速度比我们预期的要慢。因此，量产将从2018年下半年推迟到2019年。我们也将继续利用14纳米技术打造产品，包括面向台式机的处理器Whiskey Lake和数据中心处理器Cascade Lake Xeons，产品将在今年晚些时候推出。

据悉，英特尔不愿意在2019年上半年量产，因此10纳米可能会推迟到下半年。从Krzanich的声明中得知，尽管英特尔已经对问题进行修复，但并未在实际量产中对进行验证，这意味着如果改善程序无效，英特尔仍需要重新设计。

另外，作为英特尔如今的推动力，英特尔芯片关键技术和制造部门进行了调整。英特尔发布了一份收益预告宣布它已经聘请著名芯片架构师吉姆凯勒(Kim Keller)来领导其芯片设计计划，这可能是为了向投资者释放英特尔十分关注10nm制造问题的信息。

但是，工艺制程的进步需要大量的潜伏期，因此领导层变革可能需要一段时间才能对英特尔的路线图产生重大影响。英特尔显然想将进行迅速的整合，但其竞争对手AMD新架构的表现良好。 AMD已经在其实验室中使用7nm GPU，并计划在今年 的EPYC 2处理器采用7nm，两款产品都将在明年初量产。

10纳米延后削弱英特尔竞争力

英特尔10纳米制程的延后导致微架构发展停滞，问题可能比表面上看起来更大。 英特尔的财务数据已经指出，该公司正在成功转向人工智能、数据中心、自动驾驶、5G、FPGA和物联网等多种业务，甚至GPU也是其中之一。

不幸的是，英特尔的工艺技术涉及到所有这些领域，并为此提供芯片，10nm的迟到可能会影响英特尔在这些细分市场的竞争力。 Krzanich也指出，自2014年推出以来，英特尔已经将14纳米的性能提高了70%，但会很快达到收益递减点。

考虑到目前情况，英特尔相对平稳的研发费用(+ 3%)支出肯定不会令人鼓舞。 由于10纳米的良率问题，英特尔可能会转向第二代10nm +，但它并未得到确认，不过Krzanich还表示英特尔不会直接跳到7nm节点，而是会从10nm节点转向7nm工艺。

Krzanich也承认，英特尔的制程优势正在减小。 英特尔长期以来一直是摩尔定律的守护者，并坚信摩尔定律还将持续。虽然如此，但是我们已经很长一段时间没有看到Tick-Tock。 考虑到自2014年以来英特尔并未量产更先进的制程，可以说摩尔定律已经宣告失效。

英特尔以数据中心为主的转型步入正轨

最后，在简单谈一谈英特尔的业绩。英特尔Client Computing Group(CCG)业绩强劲，该集团专注于笔记本电脑和台式机的处理器，CCG部门的收入为82亿美元，同比增长3%，主要是由于平均售价和高性能处理器销售的增长强劲。不过，该业务持续受到AMD的冲击。

英特尔数据中心集团(DCG)销售价格昂贵的至强可扩展机型，收入增长了24%，但英特尔在下半年的服务器销售有所下滑，理由是“下半年的竞争更加激烈”。 这可能与AMD的EPYC处理器和arm架构的高通产品等竞争对手有关。

英特尔去年过渡到以数据为中心，这主要与数据中心处理器相关。由此也降低了英特尔对PC的依赖。在第一季度，DCG贡献了英特尔46%的收入，显然英特尔的转型正在步入正轨。