曾经的王者来势汹汹，台积电“危”？

来源:今日芯闻发布时间:2023-06-271009浏览

来源 | 雷科技文 | 雷科技数码3C组时隔数年，半导体市场似乎又进入到一个风起云涌的时代，随着AI大模型到来，半导体巨头们都开始加大投资，期望在AI时代中可以获得新的增长。英伟达作为AI大模型时代获益最多的厂商，自然是稳坐钓鱼台，而AMD也开始奋力直追，陆续推出多款新的超强算力产品，目标都直指AI市场。半导体领域中的两大巨头都已经开始了明争暗斗，那么英特尔显然是不会缺席的。

图源：Tom's Hardware在过去的三天时间里，英特尔已经陆续对外公布了合计金额超600亿美元的多项投资计划，其中，芯片的生产与设计业务发生了巨变，可以说彻底改变了英特尔的芯片生产与设计方式。据悉，英特尔将会在明年对晶圆制造业务的损益（PL）进行单独核算，同时也将会开始对外接受代工需求。此外，英特尔还宣布将会在2024年的下半年开始量产Intel 18A工艺，作为Intel 20A工艺的改进版，从晶体密度来看，基本等效于其他晶圆代工厂商的1.8nm工艺。同时，Intel 18A工艺还会支持PowerVia、RibbonFET等技术，按英特尔的说法，Intel 18A的效能会完全超过台积电和三星的2nm工艺。从英特尔对外公布的技术文档来看，PowerVia被称为“背面供电技术”，该技术将传统的电源线从前端移到晶圆的背面，将电源线与信号线分开部署，旨在解决芯片微缩结构中日益严重的互连瓶颈问题。在测试中，PowerVia技术被证明可以有效降低芯片电压，以更低的电压获得更高的处理器频率，在温度表现上也优于此前的所有工艺。而RibbonFET实质上是一个全新的晶体管架构，正式中文名称为全环绕栅极晶体管，主要的优点是在更小的空间中部署更多的晶体管，以达成大幅度提高晶体管数量的需求。晶体管数量某种程度上可以直接代表处理器的性能，借助这个新的架构，英特尔才得以在Intel 18A上完成对台积电和三星的反超。考虑到台积电和三星的2nm工艺最快也要等到2025年才能实现量产，在此之前，英特尔的处理器在工艺技术水平上可能都会处于领先地位，当然，前提是一切顺利的情况下。

英特尔进军晶圆代工

台积电“危”？

在三大半导体芯片巨头中，英特尔是目前唯一还在坚持所有芯片均由自主晶圆工厂生产的厂商，AMD和英伟达早已完全转为芯片设计企业，具体的生产均交由台积电、三星等晶圆代工厂完成。目前，英伟达和AMD均采用台积电的5nm工艺制造主流芯片，从此前公布的信息来看，英伟达和AMD似乎都打算在下一代的主流处理器上采用台积电的3nm工艺。不过，考虑到制造成本等问题，届时可能会出现5nm与3nm制程共用的情况，在中高端型号上使用3nm工艺，而在低端型号上采用改进版的5nm制程，通常也被称为4nm制程。对于多数芯片设计厂商而言，台积电是目前他们可以找到的最好的晶圆代工厂，即使是拥有同等制程工艺的三星，实际出产的晶圆在能效比等方面都要落后于台积电。高通的骁龙8Gen 1处理器，第一代采用的是三星工艺，第二代采用的则是台积电工艺，在芯片本身的架构设计没有改变的情况下，仅仅是更改代工厂就得到了近20%的效能提升。

图源：高通所以，高性能处理器的代工厂都首选台积电，比如iPhone的A系列处理器均由台积电代工，并且基本都能用上台积电的最新制程工艺。相较于财大气粗且产品利润极高的苹果，其他厂商则一般会选择次一代的制程工艺，一般来说只有高通会在最新型号的旗舰处理器上跟进台积电的最新制程。即使是台积电的次一代制程工艺，在半导体领域也依然是先进制程，足够满足大多数的芯片设计需求。不过，正是因为台积电目前在先进制程上几乎没有对手，所以台积电的代工价格近年来涨幅明显，已经让不少芯片企业有了别的心思。高通、英伟达等企业一直都在与三星频繁接触，希望能够进一步优化制程工艺技术，AMD也与三星关系密切，甚至通过技术合作的方式将RDNA 2架构带到了手机端，推出高性能的低功耗移动端核显。可以说，芯片企业早就“苦”台积电久矣，只是还在等待一个“救世主”的出现，此前，最有希望担任这个角色的就是三星，现在，或许还有英特尔。从英特尔目前的10nm制程来看，其性能与台积电的5nm不相上下，如果后续的Intel 20A和Intel 18A可以如描述那般媲美2nm和1.8nm制程，那么对于其他芯片厂商来说，只要价格合适就会是一个巨大的诱惑。据悉，在英特尔发布这个信息后，很快就有芯片企业做出了回应，而且还是近期风头正盛的英伟达。早前，英伟达的CEO黄仁勋在面对外界问询时回复，自己确实在月初收到了英特尔提供的Intel 18A工艺的测试样品，他已经向英特尔方面表示了自己的兴趣与关注。

图源：英伟达如果英伟达选择让英特尔进行芯片代工，无疑是对英特尔制程工艺的一个肯定，同时也会让其他芯片产生在寻找代工厂时将英特尔纳入考虑范围。同时，英特尔在代工市场上位，也会直接威胁到台积电，不管是让台积电暂缓提价方案，还是降价打价格战，对于芯片厂商来说都是乐见其成的。在我看来，如今的半导体代工市场，确实缺乏一个新力量来遏制台积电，而英特尔或许就会是其中的关键。

英特尔将重获市场主导？

不得不承认，代工生产与设计分开的模式，确实更有利于半导体企业进行快速的迭代更新，让团队可以将精力完全放在芯片设计上，无须去考虑自己的代工厂是否有足够的能力进行量产。此前，英特尔的新架构处理器一直难产，以至于被AMD抢占大量市场，最主要的原因就是英特尔的晶圆生产能力无法满足新架构处理器的生产，即使解决了生产问题，英特尔也依然用了两年来对技术进行完善，最终才在13代酷睿处理器上完成了对AMD的反超。即使如此，英特尔与AMD在市场份额上依然处于拉锯状态，目前是英特尔暂时领先，正在逐步拉高自己的市场份额。但是，在服务器领域，AMD已经对英特尔的地位构成了直接威胁，能否继续遏制AMD的进攻，新的制程工艺与架构将成为关键。所以，英特尔一直寄希望于即将在2024年量产的Intel 20A与Intel 18A两项工艺技术，如果一切顺利，英特尔将会拥有接近一年的时间差，可以在处理器市场上对AMD形成降维打击，届时AMD只有两个选择：1、承受台积电的高昂代工价格，大范围3nm工艺；2、调整产品价格，以此形成竞争力。但是在我看来，两个选择都只能算是权宜之计，依然无法直接对抗英特尔的架构与工艺优势。首先，英特尔的最新制程工艺对标台积电的2nm工艺，仅靠3nm工艺显然是无法直接对抗的，最好的情况就是能效比持平。其次，产品降价确实可以提升竞争力，但是仅限于中低端市场，在高端服务器市场，对应的客户往往更在意整体的性能而非价格，对于这些科技巨头而言，经济成本的优先级是要低于时间成本的。这么说来，AMD难道就没有一点赢面吗？显然不是，处理器的性能除了制程工艺外，还会受到处理器架构的影响，如果AMD可以在架构设计上领先英特尔，那么在台积电3nm制程工艺的辅助下，是可以与英特尔继续分庭对抗的。不过，这样就要凑足两个先决条件，一是台积电的3nm可以稳定供应，二是AMD的新架构足够给力。当然，如果英特尔的代工厂真的来者不拒，那么找英特尔代工或许也是选项之一，不过对于AMD来说，这个选择显然是不可能的。至于英特尔是否愿意接受，那就是个未知数了。至少从目前的情况来看，英特尔凭借领先的制程工艺与架构设计，是有望在2024年重新获得市场的主导地位，前提是英特尔的制程工艺量产一切平稳。
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本文转自雷科技，原标题为《台积电，危险了！》，作者言论不代表本平台观点。部分图片来自网络，且未能核实版权归属，不为商业用途，如有侵犯，敬请作者与我们联系info@gsi24.com。

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