英特尔的代工“局”

目前世界芯片代工市场，台积电地位无人撼动。很近有媒体爆出，台积电正酝酿今年第三季度调涨8英寸成熟制程代工报价，这将是继去年9月台积电代工全面涨价之后的再次调价，去年涨价很高幅度达20%。与此同时，台积电也将在4月给员工例行调薪，加薪8%。尽管频频涨价，用户依然追着台积电下单、加单。台积电日子过得顺风顺水，令正大踏步推进代工的英特尔，分外眼馋。

帕特?基辛格去年年初就任英特尔CEO时，很大的举动是改变了英特尔商业模式，加入世界芯片代工战局。过去一年，英特尔虽在代工厂的布局上有一些投资，但真正的大手笔却是在今年的2月和3月。在短短的一个月时间内，英特尔宣布投资190亿美元在德国马格德堡建立芯片工厂；花54亿美元买下代工企业高塔；联合高通、微软、台积电等组建了Chiplet标准联盟；加入RISC-V国际基金会；设立10亿美元基金建立代工创新生态系统；开放X86内核授权；组建汽车代工服务团队，等等。

英特尔的一系列操作意图非常清晰：大规模投资买厂、建厂，意在扩大代工产能、扩大代工产品线；组建新标准联盟，开放内核授权，加入“对手”联盟，设立代工基金，意在改写代工市场现成规则，重建代工新秩序、建立新牌局。


抢苹果的订单，暂时无望

苹果是芯片代工市场兵家必争的客户，是风向标。这些年，芯片代工界似乎有不成文的“约定”：谁拿下苹果，谁就能坐上代工“一哥”的位置，所以这些年三星和台积电围绕苹果的争夺一直就没有消停过。现在苹果在台积电手里，是台积电的第yi大客户，其iPhone13的重心芯片A15就由台积电代工，目前台积电是世界芯片很大的代工企业，占有超过50%的市场份额。

英特尔CEO帕特?基辛格在去年三月宣布IDM2.0战略时表示，希望争取苹果这样的客户。一年时间过去，苹果订单并未交给英特尔，而且苹果还破天荒地接受了台积电的芯片涨价（每次台积电整体上调代工价格，都会给予苹果“很惠待遇”只涨一丁点，就怕苹果转投其他对手）。现在苹果不仅接受了台积电涨价，今年又包下了台积电4纳米约12-15万片的产能，用于苹果A16处理器的代工，预计今年第三季度量产。

台积电 “一哥”地位并不是一夜之间长成的，而且在台积电生长的过程中，英特尔扮演了重要角色，如果有预知台积电会成为自己代工路上的很大对手，英特尔早年一定不会给台积电背书。

台积电诞生于1987年，晶圆代工这种商业模式刚一问世，谁都不敢“第yi个吃螃蟹”，把代工订单交给一个新厂。如何建立行业的信任，台积电创始人张忠谋利用原来工作时的人脉，找到了英特尔总裁安迪?格鲁夫，将其请到工厂，对台积电进行认可。面对格鲁夫一口气提出的200多个问题，张忠谋亲自组队进行24小时攻关，终于通过认可并拿下英特尔订单。有了英特尔的订单做背书，才拉开台积电的代工事业的辉煌序幕。

当然，台积电这三十年的发展也并非一帆风顺，这期间，战联电、战三星等对手，抢高通、抢苹果等大客户，中间有很多惊心动魄的故事。尤其是苹果，这种多金又稳定的客户，是世界代工市场的“肥肉”，谁都希望将其纳入囊中。早前，苹果是三星代工的客户，在苹果推出iPhone、三星也发布手机彼此有竞争关系之后，台积电乘机将苹果抢了过来；后因三星在制程上的超过，又将苹果的代工订单夺了回去；2015年，三星代工的苹果A9芯片出现发热问题，台积电又将苹果芯片代工夺了回来。

现在看，英特尔想把苹果芯片订单抢过来的计划，暂时无望。代工市场有代工市场的规则，其中的信任、供货周期、品质保障等等一系列关系的建立，需要时间，需要契机。更关键的是，苹果在意的先进制造工艺上，目前台积电在7nm 、5nm市场完全占据主导地位，从未来布局上，其依然保持超过。在几家芯片代工巨头的未来规划中，台积电将在2022年下半年量产3nm工艺，2025年2 nm工艺实现量产；三星电子将于2022年上半年开始生产首批3nm芯片，第二代3nm芯片预计将于2023年开始生产，2025年推出2nm工艺；而英特尔相当于7nm的Intel 4预计在2022年下半年投产，Intel 3将在2023年下半年投产。

不久前，对英特尔来说又一个坏消息传来。在苹果发布会上，苹果推出的很新款电脑Mac Studio非常亮眼，新款Mac Studio之所以强，是因为有厉害的重心处理器芯片M1 Ultra，而这个厉害的芯片是苹果与台积电紧密捆绑的结果。

有分析师表示，M1 Ultra技术非常依赖来自台积电的底层芯片制造工艺。因为M1 Ultra芯片其实并不是新产品，而是由两个苹果此前推出的M1 Max芯片通过UltraFusion拼接技术拼接在一起，而UltraFusion非常依赖台积电新制造工艺，如果台积电的新制造工艺在苹果身上“试爽”，就意味着未来苹果将与台积电捆绑得更紧密，而且台积电有可能将这样的先进封装技术用在更多的客户身上。

传统SoC制造技术的竞赛上，英特尔追赶尚需要时日，而且英特尔往前跑，台积电、三星也不会就地等待。在原有的维度下竞赛，英特尔很难有超越对手的希望，好客户的订单就很难落到英特尔手里。

所以，是时候重新定义芯片新维度、重建芯片代工牌局的时候了。


靠“芯粒”，逆势翻盘？

怎么重建牌局，怎么才能让业界摆脱对工艺节点微缩的痴迷？“画饼”是一个方法。在翻箱倒柜自家的诸多技术，进行综合评估之后，英特尔想到了一条出路：异构集成，把不同工艺架构、不同指令集、不同功能的硬件组合成一个计算系统。而这条路在复杂度、成本上将大幅降低，同时效率、性能大幅提升，满足了业界对于未来的几乎所有诉求。

于是，3月3日，英特尔联手AMD、Arm、高通、台积电、三星、日月光、谷歌、Meta、微软等十大行业巨头联合成立了Chiplet标准联盟，推出了通用Chiplet高速互联标准“Universal Chiplet InterconnectExpress”（通用芯粒互连，简称“UCIe”）。有了UCle标准，这意味着不同芯片厂商和不同制作工艺之间建立统一“沟通用语”，参与联盟的芯片厂商可以共用一套语言系统。基于此，各公司技术壁垒被打破，实现真正的互联互通，极大程度上降低复杂芯片的研发和制作成本。

“芯粒互联”标准使得用“搭积木”的思路设计和制造芯片变成了可能。通过将复杂芯片的不同功能分区制作成单独芯片，再使用先进封装，将这些不同工艺节点和不同材质的芯片组合在一起，形成一个系统芯片，突破传统SoC制造面临的诸多挑战。Chiplet与单片SoC和IC载板相比较，在设计时间、风险、功耗等方面具有优势，特别是成本和性能优势。

从业界的角度看，“芯粒互联”通过异构集成的方式让摩尔定律得以延续，让整个产业界从芯片设计、制造、封装等各个环节都将大获收益，业界没有理由不认同。对于台积电、三星等对手，虽说该联盟是英特尔提议，但其能够做大代工蛋糕，未来将给整个代工市场数倍的扩大效应，对于各个环节都将利益均沾，何乐而不为。目前各个代工巨头也都看到了工艺微缩逼近物理极限的天花板，寻求新路径也是必须之选。

从英特尔的角度看，开辟新思路，建立新维度，就可以不在原来的老路上“死磕”“内卷”，英特尔代工有机会在这轮新洗牌中，赢得先机，抢回包括苹果在内的更多头部客户，获得更多新的客户。在这个联盟的首批成员中，已经呈现出这样的曙光，因为既然包括了台积电、三星等代工企业，也包括微软、谷歌、Meta等潜在客户，这些巨头未来都有大量的定制芯片需求。

“UCIe”看起来是十几个巨头联手推出联盟，但重心推手是英特尔，因为芯粒互联的UCIe1.0版本没有制定全新的标准，而是首先统一使用英特尔公司成熟的PCle（PCI Express）和 CXL(Compute Express Link)互联总线标准，前者提供广泛的互操作性和灵活性，后者可用于更先进的低延迟/高吞吐量连接。众所周知，任何标准都靠技术支撑，在协议标准之下，谁的实现技术很优，谁的能力很强，成本很低，谁就很能赢得客户，这个定律任何时候都适用，“芯粒互联”标准同样如此。至少在UCIe1.0版本里，都是英特尔的“技术影子”。

应该说，异构集成是续写摩尔定律的有效路径之一，已是业界共识。在这样的共识之下，各个企业都在积极研发异构集成的“拼接互联”技术。目前看，在UCIe联盟中，英伟达与苹果并不在其中，因为英伟达有自己独有的高速互联技术。

赛迪顾问集成电路中心高等咨询顾问池宪念认为，英伟达拥有NVIDIA NVLink-C2C芯片互联技术，可从 PCB 级集成和多芯片模组扩展到硅插入器和晶圆级连接。这可提供极高的带宽，同时优化能效和裸片面积效率。凭借先进的封装，每秒900GB的NVIDIA NVLink-C2C互连链路将比NVIDIA芯片上的PCIe Gen 5 PHY提供高达25倍的能效和90倍的面积效率。相较于UCIe标准，NVLink-C2C经过优化，延迟更低、带宽更高、能效更高。

英特尔的高明之处在于，其用行业标准的思路，邀请整个生态一起来玩。在玩生态方面，英特尔有多年经验，正是靠着生态的思路，英特尔在数据中心领域打败了原来的IBM、Sun等众多老牌玩家，逆风翻盘。


现在，英特尔希望用“芯粒”在代工领域，再次逆风翻盘。


重塑能力，改造基因

当然，仅仅是给业界洗脑，塑造对自己有利的竞争维度，远远不够，英特尔要想做好代工这门生意，还必须更彻底洗心革面，重塑能力，改造基因。

这几天，英伟达CEO黄仁勋在电话采访中释放出有可能将代工订单交给英特尔的事，在业界引起轩然大波。黄仁勋同时表达，合作的事没那么快，而且英特尔要想做成这笔生意，还得有很多改变，包括整合供应链、改变企业文化等。英特尔CEO帕特?基辛格对此很是兴奋，印证了双方正在洽谈中。


为了代工，帕特.基辛格确实是拼了。

首先是扩产能、扩产线。先是去年投资200亿美元在美国建立两座晶圆工厂，很近又花了190亿美元在德国马格德堡建厂，目标是着力生产小于2纳米的芯片。同时帕特.基辛格还透露，未来十年将在欧洲共计投资877亿美元，包括在法国设立芯片研究中心，扩大在爱尔兰的现有生产基地，并在意大利构建封装厂（目前在洽谈中）。

英特尔除了自己在世界各地大肆建厂，并购是帕特.基辛格又一个破局求生之举。不久前，英特尔以54亿美元买下高塔（Tower Semiconductor）。尽管这桩并购尽管价格不是很高，但意义重大。高塔在产能的地区布局、产品类型、技术差异化等维度，都与英特尔IFS（英特尔代工事业部）有互补效应。英特尔的优势是数字芯片，所以原有的代工厂都集中在这些维度，但事实上，模拟芯片才是芯片领域“闷生发财”的主儿，尽管模拟芯片只占整个芯片产业的15%左右，但竞争同行少，所以巨头们赚到的利润就比数字芯片要高。有数据显示，美国的亚德诺公司（ADI）和凌特公司，在整个周期中的平均毛利率可以达到60%~76%。

模拟芯片如此高的利润，正是帕特.基辛格想要的，有分析师表示，英特尔当下的困局是利润率低。而且去年世界缺芯，很大一部分是模拟芯片，所以英特尔买下高塔，说明帕特.基辛格还真是眼光很“毒”，高塔提供CMOS、CIS、电源、功率器件、射频模拟器、MEMS等多种产品的代工在以色列、意大利、美国、日本有制造工厂，是世界MEMS代工TOP10的企业，年产初制晶圆200万片，其服务的移动、汽车、电源等都是高增长市场，无论是市场领域、技术产品，还是地缘覆盖，都是英特尔代工要补的短板。

其次是拥抱RISC-V。作为一家以x86架构起家的企业，业界戏称“其拥抱RISC-V相当于违背‘祖宗’之意，自己革自己的命；但为了代工业务，对于帕特.基辛格来说，没有什么不可以的。

在英特尔加入RISC-V基金会的官宣中表示：“英特尔代工服务客户解决方案工程副总裁 Bob Brennan 将加入 RISC-V 董事会和技术指导委员会。”而且在加入基金会后，英特尔宣布了由英特尔代工服务 (IFS) 主导的多项福利给 RISC-V 社区，包括IFS将赞助一个开源软件开发平台，该平台允许实验自由，包括整个生态系统、大学和财团的合作伙伴。IFS 战略将提供针对英特尔工艺技术优化的范围广泛的超过知识产权 (IP)。

再次是开放X86授权。一直以来，英特尔对于x86的软核和硬核的授权都极为谨慎，但为了代工，现在英特尔就没有什么不能破的戒了。BobBrennan称：“我们拥有所谓的多ISA（指令集架构）战略。这是英特尔历史上第yi次将x86软核和硬核授权给想要开发芯片的客户。”通过对x86软/硬核的授权，英特尔能够吸引想要打造多ISA芯片的客户，使其采用英特尔代工服务。加上此前与高通的合作，现在，英特尔终于成为一家同时支持X86、ARM、RISC-V三种指令集架构代工企业。

很近英特尔还宣布在代工服务（IFS）中成立专门的汽车团队，从三个维度为汽车制造商提供完整的解决方案：一是开放中央计算架构，该架构将利用基于“芯粒”构建模块和先进封装技术，针对技术节点、算法、软件和应用的优化解决方案提供显著的灵活性，以满足下一代自动驾驶汽车的计算需求；二是推出汽车级代工平台，与Mobileye合作让IFS能够为汽车客户交付先进的制程技术；三是实现向先进技术的过渡，IFS将为汽车制造商提供设计服务和英特尔的IP。

在上一个十年的智能手机时代，成就了苹果、高通、ARM，而下一个十年是智能汽车的时代，谁会成为智能汽车时代的“苹果”？充满了不确定性，而英特尔想要做的是，用IFS汽车团队贴身服务，将所有可能成为“苹果”与“高通”的汽车企业、芯片企业“一网打尽”。