【圖解】Intel連續5年營收創新高!台積電、AMD來勢洶洶,重返榮光要面對哪些隱憂?
【圖解】Intel連續5年營收創新高!台積電、AMD來勢洶洶,重返榮光要面對哪些隱憂?

英特爾曾稱霸全球晶片市場多年,也是第一家推出x86架構CPU的公司。於2020年的表現不俗,儘管產能受疫情影響,英特爾全年營收仍打破了前一年的記錄,來到779億美元的歷史新高,連續第五年創下營收記錄。

英特爾的事業群可分兩大類,分別為PC事業以及資料中心事業群。晶片作為兩大類的核心產品,在2020年,PC事業晶片營收占比54%、資料中心處理晶片則是46%。

值得注意的是,從2016年至2019年,英特爾以PC客戶運算晶片的營收成長,平均來說變動不大,但受益於2020年全球遠端辦公及教學需求劇增,年增28%,筆電出貨量更是年增54%。不過,桌機銷售仍在衰退中,加上競爭對手AMD在桌上處理器的市佔,已經在今年第1季超過英特爾,後續仍有待觀察。

若從英特爾近年三率表現(毛利率、營業利潤率和淨利率)來觀察獲利能力,可以看到毛利率都維持在高檔的60%左右,因為毛利率能反映產品製造和定價能力的關鍵指標,英特爾財務狀況其實表現不俗。

而英特爾旗下急速成長中的資料中心事業群,底下涵蓋了4個子群,包含資料中心、物聯網、非揮發性記憶體以及可程式化解決方案事業群。如此發展,也是英特爾發展資料中心事業的策略:從伺服器、儲存系統到網路設備部署,提供一條龍服務。

但也因為許多雲端廠商開始為自己家的資料中心設計晶片,加上近期AMD、NVIDIA也推出更有競爭力的資料中心處理器,壓縮到英特爾在資料中心事業的表現,甚至在今年第1季營收驟減20%期望值,削弱了整體利潤表現。此外,英特爾執行長基辛格砸錢打造製造廠,致使今年成本升高,加上銷售更仰賴低毛利的PC,英特爾也預期今年毛利率表現將下滑至55%。

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英特爾(Intel)執行長季辛格(Pat Gelsinger)。
圖/ intel

延伸閱讀:高通、聯發科加大力道進攻筆電市場!英特爾霸主地位搖搖欲墜?

大舉投入研發支出,但在IDM 2.0發展上仍待觀察

作為全球數一數二的半導體大廠,研發投入也成為英特爾能否永續經營的重要指標。根據IC Insight研究機構指出,2020年全球半導體公司的研發支出達到684美元,創下紀錄,而英特爾更是佔據1/5穩居第一。

除了大量投入研發經費外,英特爾CEO基辛格上任不到半年內,就紛紛宣布將投入更多資本、擴產計畫:宣布IDM2.0策略,重申英特爾會將最重要的產品,留在自家晶圓廠生產。一是發展7奈米先進製程,二是在晶片代工方面重新做好產業分工。

不過,今年4月季辛格才承諾晶片將於今年產出,6月官方卻表示最新Xeon系列晶片,本原訂今年底時程開始量產,卻要延到明年才能開始量產。基辛格遭遇上任以第一個重大產品挫折,也再度損及英特爾在晶片業界的技術領導地位。

在製程方面,台積電於2018年4月量產7奈米製程,2020年4月量產5奈米製程,2022年下半年量產3奈米製程。而英特爾的7奈米製程則延宕到2023年方可量產。換言之,目前台積電在製程技術方面領先英特爾約2年。撇除技術差距不談,台積電在客戶服務上也幾乎遍及所有晶片大廠,從蘋果、高通、AMD到NVIDIA等。

進一步看到架構和設計方面,英特爾推出x86架構曾是史上最成功架構,它的運算效能極其強大,加上該架構的開放性,一度搶下9成的市佔率。不過也因為相當耗電,智慧手機業者更注重續航力,arm開發的低功耗、高效能的架構更能貼近需求,蘋果也轉向arm架構的懷抱,加上蘋果每年推陳出新,也推出較英特爾高3.51倍性能的M1晶片。

資料中心_datacenter
英特爾仍是資料中心晶片市佔龍頭。
圖/ shutterstock

在資料中心事業上,英特爾仍是傲居晶片龍頭。根據Mercury Research的報告,2021年第一季英特爾在數據中心晶片的市佔為91.1%。AMD市佔為8.9%、遠高於3年前同期的1.8%。由此可見AMD市佔逐漸擴大,NVIDIA也打算加入戰場。

雖然英特爾前幾年都著重於CPU發展,但後續也不斷改變其產品結構、投入研發核心技術。但競爭對手在各方面包抄英特爾,除了在資料中心上持續保持動能外,能否透過IDM 2.0策略找尋新的出路並重回榮光,仍有待我們持續關注下去。

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責任編輯:錢玉紘

關鍵字: #Intel
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從影像晶片到AI感知平臺:芯鼎科技以ThetaEye開啟智慧視覺新篇章,搶攻車用與智慧場域
從影像晶片到AI感知平臺:芯鼎科技以ThetaEye開啟智慧視覺新篇章,搶攻車用與智慧場域

2009年,芯鼎科技自凌陽科技影像部門獨立(spin-off)而出。當時,數位相機市場正值鼎盛,而芯鼎科技憑藉其深厚的影像訊號處理器(Image Signal Processor, ISP)與影像處理核心技術,迅速在市場上嶄露頭角,不僅長期是日系大廠的合作夥伴,更是日本數位相機品牌的核心供應鏈夥伴。「當時,我們的技術在數位相機領域可說是首屈一指,特別是在處理高像素影像方面。」 芯鼎科技總經理許英偉驕傲地說。

然而,科技浪潮從不等人。隨著2014年後智慧型手機的普及,對數位相機市場造成衝擊,成為半導體業界口中的「典範轉移」經典案例。許英偉回憶道,當時市場營收掉得非常快,我們真切感受到那股壓力,甚至可以說是瀕臨滅頂的邊緣。也正是這股壓力,促使芯鼎科技痛定思痛,開始自問:「在相機領域累積了核心技術後,究竟芯鼎科技還能做些什麼?」

數位相機市場退潮,芯鼎科技尋找新戰場

面對市場重大的典範轉移,芯鼎科技並沒有選擇固守在原本逐漸式微的數位相機領域,而是把多年累積的影像技術,帶往更高門檻、也更具發展潛力的新市場。當時,他們看見了全新的機會點:車用影像。「當時網路攝影機(IP Camera)市場競爭太激烈,尤其大陸廠商進入速度非常快,我們反而選擇挑戰門檻更高的車用市場,特別是前裝市場(Factory-installed products)[註一]。」許英偉回憶說到。

不同於家用相機多數時間是閒置的,車用影像系統一旦啟動就必須在高溫、長時間運作與劇烈震動等極端環境下持續穩定運作。而且,車用市場不只要看得清楚,更關乎安全與責任。這讓芯鼎科技意識到,單純依賴過去的影像演算法已不足以應對市場需求,必須深入系統整合與跨領域的技術布局。

在這段轉型的過程中,芯鼎科技的核心能力不再只是單純的ISP晶片,而是逐步擴展到整合多顆影像感測器、進行車用級系統設計,並在高階影像分析領域累積了能量。他們的產品已成功導入包括歐洲多家車廠在內的車用影像系統,例如電子後照鏡,以及先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)的智慧影像分析等高階應用;同時,芯鼎科技也把觸角延伸到室外高階監控市場,投入AI節能感測裝置的開發與工業應用領域,像是機器視覺與工廠自動化等初步探索。

芯鼎科技建置專業測試場域,以確保 AI 視覺方案符合需求。
芯鼎科技建置專業測試場域,以確保 AI 視覺方案符合需求。
圖/ 數位時代

然而,隨著車用電子與各行各業對智慧化的需求日益升高,市場開始對晶片提出全新的挑戰,「比如說,如果前方突然衝出行人,晶片必須在千分之一秒內做出反應,這種功能需求已經超越傳統影像處理的範圍,而屬於AI感知與判斷的範疇。」許英偉說,晶片要看得清楚、更要看懂環境。除了車載應用,團隊也看到智慧監控、機器視覺、無人機等多個場域都開始需要相同技術,而22奈米或28奈米等成熟製程的晶片已無法同時兼顧運算效能、功耗以及多感測融合的複雜需求,因此,芯鼎科技開始醞釀打造全新的 ThetaEye AI Solution SoC平臺,聚焦於 AI 視覺系統單晶片(System on a Chip, SoC)的特殊應用晶片(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)設計服務,同步導入 6 奈米先進製程技術。不過,從成熟製程跨入先進製程,再加上小晶片(Chiplet)架構、功能安全與資安防護等多重需求,對一家IC設計公司而言,其實是極大的挑戰。

邁向AI視覺 SoC新世代,迎戰高算力與多感測融合挑戰

適逢國科會協調經濟部及各相關部會共同合作,提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」。在此框架指引下,經濟部產業發展署積極推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫)。芯鼎科技看見了一道可能突破現狀的契機。「如果沒有外部資源的支持,要公司投入到先進製程以及全新的平臺開發,風險實在太高。」許英偉坦言。於是,在「晶創IC補助計畫」的支持下,一個從影像領域累積多年技術的團隊,正式踏上AI視覺系統SoC新世代的道路,也為打造 ThetaEye 平臺奠定了重要基礎。

芯鼎科技核心經營與技術團隊合影,藉由晶創IC補助計畫攜手推動從影像 ISP 晶片到 AI 視覺 So
芯鼎科技核心經營與技術團隊合影,藉由晶創IC補助計畫攜手推動從影像 ISP 晶片到 AI 視覺 SoC 的跨域轉型,積極布局智慧車用、機器視覺及工業應用市場。
圖/ 數位時代

決定跨足AI視覺 SoC之後,芯鼎科技最先碰到的,就是先進製程的巨大門檻。「從相機領域的ISP晶片,要進化到AI視覺SoC,算力需求已經高出過往幾十倍,而這又帶來功耗、散熱與成本的挑戰。」許英偉說。為此,芯鼎科技著手打造 ThetaEye AI Solution SoC 平臺,與過去的單晶片解決方案不同,新平臺導入先進的6奈米製程,讓晶片在相同面積下能容納更多AI運算單元,同時降低功耗。「多鏡頭、熱感、紅外線感測的需求愈來愈多,傳統製程做不來,尤其車子未來要做到360度全方位視覺感知,需要非常高的算力。」許英偉指出。更關鍵的是,芯鼎科技在 ThetaEye AI 平臺上導入小晶片設計,它能像積木一樣靈活拼接不同功能的晶粒,實現模組化、可客製的設計思維。這對 IC 設計公司意義重大,許英偉表示,若客戶只需要影像融合,可以只選擇相對應的模組;若需要 AI 推論或進階安全防護,也能彈性加進來,無須重頭打造整顆晶片。

除了硬體設計,芯鼎科技也同步把功能安全(支援ASIL-B安全等級)與資安架構,納入ThetaEye AI 平臺的設計考量,滿足車用產業對安全性與可靠性的高標準。「我們不只是做一顆晶片,而是希望打造一個可以快速導入不同市場的感知平臺。」許英偉強調。這樣的平臺化策略,不僅能讓芯鼎科技在車用市場、無人機、機器視覺、工業自動化等不同領域間快速複製技術成果,大幅縮短客戶導入時間,更是未來企業的競爭利基,也有助臺灣半導體產業在AI浪潮中掌握更多話語權。

回首這條轉型路,芯鼎科技從過去熟悉的靜態影像,踏入需即時判斷與決策的AI視覺新戰場,應用場景也更多元,期許讓臺灣成為AI感知晶片的關鍵力量,「我們相信,未來不只是車子,而是任何需要眼睛與大腦的智慧裝置,都將是我們的舞臺。」許英偉有信心的說。

|企業小檔案|
- 企業名稱:芯鼎科技
- 創辦人:羅森洲
- 核心技術:影像處理晶片IC設計
- 資本額:新臺幣9億509萬元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作,所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵國內業者往 AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

【註一】
前裝市場 (factory-installed products):在汽車製造過程中,由原始設備製造商(OEM)所預先安裝或整合的零組件、軟體或設備。

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