製程落後台積電,矽谷老將英特爾如何因應?

2019.01.04 by
林宏文
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主跑科技、生技產業多年,目前為財經專欄作家、財經節目與論壇主持人,長期關注產業發展、投資趨勢、公司治理以及國家競爭力等議題。

英特爾
面臨製程落後台積電,加上晶片大缺貨,半導體大廠英特爾2018年多災多難,放眼未來,英特爾要透過強化架構設計,提升晶片的效能,因應後進者的追趕。

十二月中,我飛了一趟矽谷,參加英特爾(Intel)為全球媒體舉辦的2018 Architecture Day活動,雖然行前就知道這必定是一趟很累的行程,冗長的飛行加上討厭的時差,而且前後只有三天兩夜,但我還是決心去一趟。我很好奇的是,到底這家全球最老牌的半導體公司,將如何面對接下來的變局。

CEO閃辭、晶片缺貨,2018英特爾走得辛苦

對英特爾來說,2018年可以說是多災多難的一年。製程落後台積電、CEO突然走人,加上產品進度不如預期,在全球面臨股災、景氣放緩之際,英特爾晶片竟然還能缺貨,也讓許多拿不到晶片的電腦公司頻跳腳。1968年創立、已滿50歲的英特爾,在新秀輩出的矽谷已屬於老爺爺等級的企業了,會陷入如此窘境,的確讓許多人很意外。

讓英特爾難堪的事不只這些,即將於元月開展的2019美國消費電子展(CES),找來大會演講者是超微執行長蘇姿豐,長期以來這個場合的主講者只有兩個,分別是英特爾及微軟,但是,去年輝達(NVIDIA)執行長黃仁勳受邀演講,今年更找來一直被視為英特爾小老弟的超微,老字號的英特爾壓力可想而知。

這些原因,都是我想去矽谷一窺究竟的原因。另外還有,幾位過去只能從媒體上看到的英特爾大將,例如擔任英特爾架構長、過去任職過超微、蘋果等公司的Raja Koduri,還有從特斯拉(Tesla)挖來,任職過超微、蘋果的Jim Keller等人,都是近一年來加入英特爾的神級人物。當然,活動場地在英特爾創辦人之一諾宜斯(Robert Noyce)的家,這也是挺吸引人的,沒見識過矽谷豪宅的我,當然是有一些期待。

面對製程技術落後,英特爾強化晶片架構設計

英特爾的Architecture Day活動安排了一整天,從早上十點上課到下午五點,九場講者輪番上台,中間少有休息,豪宅內擺了許多demo機台,講解人員隨時說明,食物、飲料自取,讓來自全世界各地三十五位媒體記者,可以自由採訪發問。

英特爾在會中公布了從2019至2023 年的處理器核心微架構規劃,2019年可以見到大核心 Sunny Cove,接著是 Willow Cove 和 Golden Cove。Atom 則是從Tremont,再來是Gracemont,以及與尚未命名的 「Next mont 」接棒。台灣產業界比較關心的是,2019 下半年將推出的 Sunny Cove 微架構,預計將搭載在代號 Ice Lake 處理器,並會採用期盼許久的 10奈米製程。

在製程技術落後台積電的情況下,英特爾眾主管也不諱言,要以更好的架構設計,讓晶片大幅提升效能。至於如何改進效能呢?我大概只聽懂一些,例如可以分為通用效能提升與特殊用途效能提升,前者透過更深(Deeper)、更廣(Wider)、更聰明(Smarter)三個方向進行,至於後者則是透過導入新指令集與軟體編譯器最佳化,至於那些專有名詞我就不多贅述,因為其實我也聽不懂,有些投影片也沒來得及拍,因為人已進入半瞌睡狀態了。

回台灣後,等我精神與腦袋都清醒一些時,我仔細回想了一下,過去英特爾靠著優異的設計架構與先進的製造技術,打遍天下無敵手,但如今製程落後台積電,狀況就不一樣了。

對英特爾來說,製程技術落後顯然是2018年弄亂一池春水的主因。事實上,英特爾的製程技術規畫和台積電不太一樣,台積電是從28奈米、20奈米、16奈米、12奈米及10奈米,一路循序漸進至7奈米、5奈米到3奈米,但英特爾在22奈米後就直接跨入14奈米,接下來再進10奈米,但因為10奈米製程推展不順,原本應該2017至2018年就要進入量產,結果卻讓2014年開始量產的14奈米,硬是連績生產了五年,直到2019年都還是公司的主力製程,這才導致產品缺貨等嚴重問題。

如今,一向是優等生的英特爾,面對的是超級對手台積電掀起的全新戰局。許多擁有設計能力的公司,與台積電的領先製程結合,從「超微+台積電」、「高通+台積電」、「輝達+台積電」等傳統對手,到「華為+台積電」、「蘋果+台積電」、「亞馬遜+台積電」等新一輪戰線的組合,都來勢洶洶地挑戰英特爾霸權。顯然,英特爾只有更認真地從設計架構上去提升改進,才能因應這些後進者的追趕。

台灣著重低階製程,當心中國迎頭趕上

當然,在記者會中,對於英特爾主管或媒體記者數度提到台積電,我與同樣來自台灣的天下雜誌陳良榕,當然是覺得與有榮焉,但心中不免也浮現另一個想法,為何英特爾主管不斷強調的晶片設計架構,我卻很少在台灣企業中聽過?

回想過去跑了半導體產業二十五年,我確實很少遇到企業老闆跟我談架構。除了過去聯發科一度在2013年以四核心手機晶片架構領先高通外,架構(Architecture)這個字,好像真的與台灣IC設計業者沒什麼關係。

台灣不太談架構,當然是有原因的。從產業分工角度來看,IC產業一年約五千億美元產值,有用到高階製程技術的晶片,例如一顆賣二、三百美元的CPU、GPU,但也有為數不少的低階產品,一顆只要幾美元到兩、三角的MCU,台灣玩不起高階晶片,但在低製程晶片上仍占有不少市場。

由於CPU、GPU這種晶片負責推動整個系統,當然必需好好定義規格與架構,但要做低階便宜的晶片,需要的能耐是讓產品迅速地進入市場,用量身訂做的產品規格服務廣大客戶群。

也因為美商、台商做的是不同區隔的市場,美商做高階產品,需要在前面定義架構與規格,大部分是做價值創造與提升(value up)的事;台商在後面跟著做市場擴大,主要著重在降低成本(cost down)的工作。

只是,這種讓台灣IC設計業很習慣、很舒服的局面,也快要被打破了。中國不僅在低階製程技術開始大展拳腳,在高階晶片的投資上也不落人後,美中貿易戰後,中國自主發展中國芯的行動力大力展現,台灣若一直著重低階製程產品,終究會被中國趕上,台灣若不想辦法往高階市場走,局勢會很危險。

目前台灣能夠在核心晶片與國際大廠競爭的,大約只剩下聯發科可以勉強撐住,但聯發科雖然很努力,還是差了臨門一腳。至於國內有更多公司都往周邊晶片或利基型晶片發展,誰能突破障礙,也需時間來證明。另外,台灣也有不少公司往矽智財元件(IP)發展,也培養出不錯的公司,例如創意、力旺、智原及世芯,還有円星(M31)、晶心等,有關這些公司面對的新競爭局勢,就等未來有機會再來詳談了。

2018年是全球積體電路發明的第六十年,國內也經常可以看到如下宣傳,「台灣半導體產業鏈在全世界締造製造第一、封裝測試第一、IC設計第二的地位。」每次看到這種洗腦式的宣傳,我就覺得,台灣這個IC設計世界第二,其實喊得很心虛,因為我們距離第一名實在太遠,而且眼看就馬上會被超越。如果回歸產業最真實的一面,情況應該是,「台灣其實只有台積電領先,其他大部分企業都與世界一流對手有不小的差距。」

我覺得,若要談談對台灣半導體業的新年新希望,那就是台灣要先有勇氣承認自己不夠好。就像美中貿易戰,中國輿論一片喊打,但華為創辦人任正非卻誠實地說,「中國確實落後美國很多,中國與美國的差距,估計未來20到30年,甚至50到60年還不能消除。」用這種態度來面對,台灣就不要再沾沾自喜於台積電的成就,而是要多想想有什麼方法可以提振IC設計的實力,這恐怕才是這個產業最該集中力氣做的事了。

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