英特尔晶片製程「落后」意味什么？

在晶片製造核心製程，曾经领先的英特尔如今已失去优势。2020 年 7 月 24 日，英特尔公布 2020 年第二季财报。财报透露，由于 7 奈米製程良率不理想，英特尔 7 奈米 CPU 产品较先前预期延后约 6 个月。英特尔首席财务长 George Davis 受访时说，7 奈米晶片製造製程技术发现"严重缺陷"，英特尔正在调整。

这是英特尔第二次延后 7 奈米量产，较原先计划共延期一年。英特尔 7 奈米晶片预计不会早于 2022 下半年推出。儘管英特尔 Q2 在资料中心和储存业务收入大幅增长，但 7 奈米量产延后消息仍让股价 7 月 24 日收盘下跌超过 16%。

财报电话会议，英特尔透露"可能会将主要零组件生产外包"。今年 3 月摩根士丹利会议，George Davis 对投资者承认，公司已落后竞争对手台积电，要追上至少要 2 年。

7 月 27 日《工商时报》报导，英特尔与台积电达成协议，后者将在 2021 年为前者代工 18 万片 6 奈米晶圆。晶圆是製作晶片所用的硅晶片，通常一片晶圆可切出几十个晶片。

英特尔找台积电代工的消息已多次传出，且集中于 6 奈米 GPU，并未涉及 CPU 产品。目前英特尔和台积电都没有证实代工 6 奈米晶片的传闻。

英特尔一直引以为傲的就是领导晶片製造。彭博社评论，英特尔考虑外包"预示美国统治半导体行业时代的终结"，"此举可能会在硅谷以外引起迴响，影响全球贸易"。一些动作已反映现象：美国商务部压力下，今年 5 月台积电表明会在美国建厂，生产最先进的 5 奈米晶片。

英特尔和台积电分别是晶片业两种分工模式的典型，前者代表 IDM 模式，后者则是垂直分工模式的重要环节。

IDM 全称 Integrated Device Manufacture（整合元件製造商），意指一家公司包办晶片设计全部流程，从设计、製造、封装测试到最后销售。除了英特尔，三星也採用这种模式。

垂直分工模式里，有些积体电路公司只做晶片设计和销售，没有晶片製造工厂（Fabrication，简称 Fab），这种公司通常称为 Fabless，高通、NVIDIA、AMD 和华为海思都是这种类型。

帮别人製造晶片、不设计晶片的厂商叫 Foundry（晶圆代工厂），典型厂商有台积电和中芯国际。这种模式开创，正是得益于台积电纯晶圆代工厂。

很多曾是 IDM 模式的美国晶片公司，已陆续关掉或出售美国工厂，转让亚洲代工厂生产。只有英特尔一直坚持 IDM 模式，认为同时兼顾设计和製造，两方面都能相互督促。

得益于这种模式，过去 30 多年，英特尔长时间处于技术领先地位。但从投入层面来看，IDM 模式需要大量资金，一条生产线动辄几亿美元，门槛非常高，对新进入者非常不友善。

垂直分工模式分离设计和製造，负责晶片设计做出方案，交给纯代工的专业 Foundry 製造，让晶片行业的準入门槛一下子降低很多。AI 晶片领域有这么多创业公司，正是得益于这种模式。

但垂直分工模式也有缺点，最先进製造製程的产能有限，只有苹果、AMD、华为和高通这种订单量大的晶片设计厂商，才能争取到优先产能。另外，代工厂也会因一些非商业因素，拒绝某家晶片设计厂商的订单。最近的例子是，台积电因美国商务部制裁华为，暂时拒绝华为的新订单。

在晶片製造业，评价工厂高低的主要标準是製程，现在通常以"X 奈米"形式表示。

製程数字越小，意味着能在更小体积的晶片塞进更多晶体管，且运算性能更高、耗电量更小。比如，5 奈米比 7 奈米先进，7 奈米比 10 奈米先进。大名鼎鼎的"摩尔定律"，描述的就是製程更新：单位面积上晶体管数量，每两年（也有说法是 18  个月）增加一倍。

1987 年台积电刚成立，製程远不如英特尔，落后两代之多。当时台积电製程是 3µm（微米，1 微米＝1,000 奈米），英特尔 1979 年推出 8086 处理器时，就採用 3µm 製程。1985 年，英特尔发展到 1µm。

但经过多年积累，台积电在智慧手机时代追上了英特尔。

由于命名混乱，台积电和英特尔製程节点并不一样。半导体从业者认为，英特尔的 10 奈米＝台积电的 7 奈米，英特尔 7 奈米＝台积电或三星 5 奈米（台积电和三星一样）。英特尔製程不商用，不开放，所以不能直接套用商用节点分类。

2017 年，台积电开始量产 10 奈米製程，此时英特尔是 14 奈米。2018 年，台积电开始大规模量产 7 奈米。一年后，英特尔达成 10 奈米晶片量产。这阶段两家製造实力大致持平。

但这样的局面很快就打破。2020 年 4 月，台积电 5 奈米製程进入量产阶段。英特尔相对应的 7 奈米，内部目标是 2020 年中开始量产，却一而再延后。据英特尔 2020 年第二季财报，7 奈米晶片要到 2022 下半年才能亮相。这样一来，英特尔实实在在落后台积电。

面对这形势，英特尔开始改变。7 月 27 日，英特尔宣布首席工程师 Murthy Renduchintala 离职，领导的 TSCG（科技、系统架构和客户事业群）将分为 5 个团队，新领导者直接向 CEO Bob Swan 汇报。

离职的 Murthy Renduchintala 被认为是英特尔第二号人物，曾负责数据机业务，但最终以 10 亿美元卖给苹果。在英特尔工作了24 年的 Ann Kelleher 将领导 7 奈米和 5 奈米晶片开发。她之前是英特尔製造部门负责人，领导 10 奈米製程升级工作。