關(guān)于英特爾拆分代工業(yè)務(wù)的傳言一度甚囂塵上,不過(guò),隨著新任CEO陳立武的上任,英特爾轉(zhuǎn)型的局面終于撥云見日。日前在英特爾代工大會(huì)(Intel Foundry Direct Connect)的開幕主題演講中,剛剛上任5周的陳立武給出了肯定答復(fù)。
“有人問(wèn)我:‘立武,你承諾要發(fā)展代工業(yè)務(wù)嗎?’我的答案是肯定的。我很高興與大家分享,我完全致力于推動(dòng)英特爾代工的成功”,陳立武說(shuō)道,“我也深知我們還有需要改進(jìn)的地方,因此我決心強(qiáng)化路線圖,加強(qiáng)合作伙伴關(guān)系,并提升執(zhí)行力?!?/p>
正如陳立武所看到的,英特爾發(fā)展代工業(yè)務(wù)絕非是簡(jiǎn)單的面向業(yè)界的產(chǎn)能開放,而是一場(chǎng)觸及技術(shù)基因、組織文化與商業(yè)邏輯的深層變革。但是,在半導(dǎo)體制造進(jìn)入尖端實(shí)力比拼、在AI重塑半導(dǎo)體價(jià)值鏈的臨界點(diǎn)上,英特爾代工業(yè)務(wù)需要克服哪些關(guān)鍵挑戰(zhàn)?英特爾又能否跨越技術(shù)、生態(tài)與信任重建的“三重門”?
技術(shù)突圍:尖端制程與先進(jìn)封裝的“組合拳”
制程進(jìn)展:18A年內(nèi)量產(chǎn),14A欲實(shí)現(xiàn)PPA躍遷
18A是被寄予厚望的一代關(guān)鍵制程節(jié)點(diǎn),英特爾在代工大會(huì)上宣布,18A已進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)階段,并將于今年內(nèi)實(shí)現(xiàn)正式量產(chǎn)。目前,NVIDIA、博通、智源科技、IBM等企業(yè)已相繼開始采用Intel 18A制程進(jìn)行流片測(cè)試。
為滿足多樣化需求,英特爾還推出了18A-P制程,其設(shè)計(jì)規(guī)則與18A兼容。截至目前,已有兩款產(chǎn)品完成流片,并且所有IP合作伙伴都在調(diào)試復(fù)用IP,以充分發(fā)揮18A-P制程的優(yōu)勢(shì)。此外,英特爾還將基于硅通孔技術(shù),開發(fā)18A-PT制程。這一制程能夠?qū)崿F(xiàn)IP的完全復(fù)用以及設(shè)計(jì)模塊的復(fù)用,為相關(guān)應(yīng)用提供更強(qiáng)大的支持。
“我們下一代制程節(jié)點(diǎn)最重要的進(jìn)展之一是Intel 18A,它將用于我們即將推出的Panther Lake產(chǎn)品。首款Panther Lake產(chǎn)品將在2025年底發(fā)布,更多型號(hào)將在2026年上半年推出”,陳立武透露。
Intel 14A是重點(diǎn)交付的下一代技術(shù)節(jié)點(diǎn)?;谠贗ntel 18A制程節(jié)點(diǎn)研發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中積累的豐富經(jīng)驗(yàn),英特爾為Intel 14A制程節(jié)點(diǎn)設(shè)定了比最初披露更高的性能、功耗和面積(PPA)指標(biāo),體現(xiàn)了足夠的自信。預(yù)計(jì)14A在每瓦性能上提升15-20%,芯片密度提升近30%,功耗降低25%甚至更多。目前,英特爾已向多個(gè)市場(chǎng)的客戶交付14A制程的PDK,并與客戶攜手共同開發(fā)測(cè)試芯片,推動(dòng)14A制程技術(shù)的不斷優(yōu)化和完善。
此外,14A制程一個(gè)非常重要的差異化因素是High-NA(高數(shù)值孔徑)EUV技術(shù)。英特爾在Intel 14A上可以選擇低數(shù)值孔徑或高數(shù)值孔徑的解決方案,設(shè)計(jì)規(guī)則兼容,客戶可以選擇風(fēng)險(xiǎn)更低、收益更佳的方案。
陳立武指出,Intel 14制程節(jié)點(diǎn)將使英特爾能夠服務(wù)更廣泛的市場(chǎng)。英特爾正在與關(guān)鍵客戶緊密合作,他稱其為“制程節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)型客戶”,這些客戶將與英特爾共同定義14A的功能和KPI,使之成為業(yè)界頂尖的制程節(jié)點(diǎn)。
先進(jìn)封裝撐起關(guān)鍵“護(hù)城河”
英特爾不僅投資前端(芯片制造),也大力投資后端產(chǎn)能(封裝測(cè)試等),這是其差異化優(yōu)勢(shì)。后端產(chǎn)能方面,英特爾在全球擁有傳統(tǒng)的封裝測(cè)試能力,同時(shí)也具備先進(jìn)封裝能力,包括Foveros、Foveros Direct以及EMIB等。
陳立武強(qiáng)調(diào),“我們正在投資關(guān)鍵技術(shù),包括英特爾獨(dú)具特色的先進(jìn)封裝能力。我們的EMIB(嵌入式多芯片互連橋接)和Foveros解決方案正在幫助客戶實(shí)現(xiàn)更高的能源效率、更優(yōu)的帶寬表現(xiàn)以及更低的成本?!?/p>
這些關(guān)鍵技術(shù)的最新進(jìn)展如下:
首先是EMIB技術(shù)增強(qiáng):對(duì)EMIB技術(shù)進(jìn)行升級(jí),通過(guò)添加硅通孔(TSV)將其提升為 EMIB-T。相較于大型中介層技術(shù),EMIB-T能夠有效降低成本、加快產(chǎn)品上市速度,并且在規(guī)模擴(kuò)展方面更加高效。英特爾與Amkor Technology達(dá)成合作,計(jì)劃在2026年底前全面量產(chǎn)EMIB能力,進(jìn)一步拓展供應(yīng)鏈選擇,為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
此外還有Foveros技術(shù)的創(chuàng)新:Foveros技術(shù)融入集成穩(wěn)壓器和MIM電容等新元件,顯著提升了技術(shù)的靈活性。同時(shí),根據(jù)客戶需求,英特爾通過(guò)Foveros Direct 3D先進(jìn)封裝技術(shù),進(jìn)一步擴(kuò)展頂部和底部裸芯片的功能,以更好地滿足市場(chǎng)對(duì)先進(jìn)封裝技術(shù)的需求。
成熟制程合作:英特爾代工流片的首批基于16nm制程的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入晶圓廠生產(chǎn)。英特爾代工也正在與主要客戶洽談與UMC合作開發(fā)的12納米節(jié)點(diǎn)及其演進(jìn)版本。
生態(tài)聯(lián)動(dòng):EDA核心圈已成,新的價(jià)值鏈聯(lián)盟和芯粒聯(lián)盟成立
從IDM巨頭轉(zhuǎn)型為提供代工服務(wù),核心挑戰(zhàn)就在于打破封閉體系的技術(shù)孤島,建立開放生態(tài)的合作體系。2025年的英特爾代工大會(huì)釋放了一個(gè)明確信號(hào),與EDA廠商的合作、以及相關(guān)的客戶服務(wù)能力,已成為制程技術(shù)之外的“第二戰(zhàn)場(chǎng)”。三大EDA廠商在陳立武演講環(huán)節(jié)的悉數(shù)站臺(tái),也初步顯露了英特爾的核心生態(tài)力量。
陳立武表示,“我們將更敏捷地采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、EDA工具以及行業(yè)領(lǐng)先并廣泛認(rèn)可的設(shè)計(jì)實(shí)踐, 包括IP設(shè)計(jì)、數(shù)字設(shè)計(jì)流程、面向制造的設(shè)計(jì)以及面向良率的設(shè)計(jì)?!?/p>
IP合作助力“一次性成功”目標(biāo)
IP是加速開發(fā)進(jìn)程、確保性能與兼容性達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵,并通過(guò)已驗(yàn)證的設(shè)計(jì)方案助力實(shí)現(xiàn)“一次性成功”的目標(biāo)。Synopsys總裁兼CEO Sassine Ghazi表示,英特爾和Synopsys在IP和EDA領(lǐng)域開展了大量合作,在Intel 18A制程節(jié)點(diǎn)方面,雙方很早就開始了基礎(chǔ)IP和互連IP組合的開發(fā)。目前14A仍處于初始階段(Day 0),Synopsys正在與英特爾合作,運(yùn)用器件工藝仿真軟件(TCAD)以及基礎(chǔ)IP(即基本的標(biāo)準(zhǔn)單元),來(lái)啟動(dòng)IP開發(fā)工作。
Sassine Ghazi認(rèn)為,英特爾在提升客戶快速采用其技術(shù)的能力方面已經(jīng)取得了巨大進(jìn)展。針對(duì)一些客戶關(guān)注的采用英特爾技術(shù)進(jìn)行量產(chǎn)爬坡的難度,與他們熟悉的其他廠商相比如何?他認(rèn)為,設(shè)計(jì)難度上的差距已經(jīng)大幅縮小了。Synopsys從10nm開始在英特爾技術(shù)平臺(tái)上設(shè)計(jì)IP,當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)工作量比在Intel 18A制程節(jié)點(diǎn)(現(xiàn)已達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))上高出2.5到3倍。
“這是一個(gè)巨大的進(jìn)步,對(duì)我們的客戶來(lái)說(shuō)意義重大。你不能僅僅依靠技術(shù)取勝。你需要讓整個(gè)流程都準(zhǔn)備就緒,這樣客戶才會(huì)認(rèn)為是可行的方案”,Sassine Ghazi強(qiáng)調(diào)。
AI用于設(shè)計(jì)流程存在巨大機(jī)遇
隨著AI的迅猛發(fā)展,EDA廠商Cadence在全面推動(dòng)將AI應(yīng)用于所有EDA工具。據(jù)Cadence總裁兼CEO Anirudh Devgan分享,AI是一個(gè)重大契機(jī),可以改變芯片設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方式,還能使許多繁瑣的工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,并且在性能、功耗和面積(PPA)方面實(shí)現(xiàn)10%到20%的提升。
“我認(rèn)為,與英特爾代工合作,在將AI應(yīng)用于設(shè)計(jì)流程方面存在著巨大的機(jī)遇”,Anirudh Devgan強(qiáng)調(diào),“除了核心的晶體管之外,我認(rèn)為封裝技術(shù)和背面供電技術(shù)都會(huì)是很不錯(cuò)的方向。我認(rèn)為整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模將會(huì)超過(guò)一萬(wàn)億美元,一些報(bào)告稱,到2035年,晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模都可能會(huì)超過(guò)五千億美元。這是一個(gè)巨大的機(jī)遇?!?/p>
面向制造的設(shè)計(jì)推動(dòng)更高良率、可靠性和成本效益
晶圓代工取得成功的第三個(gè)關(guān)鍵要素是面向制造的設(shè)計(jì)能力(DFM)。面向制造的設(shè)計(jì)正在推動(dòng)晶圓廠實(shí)現(xiàn)更高的良率、可靠性以及更具成本效益的生產(chǎn)流程。多年來(lái),英特爾代工和Siemens EDA一直在技術(shù)認(rèn)證、物理驗(yàn)證和模擬方面開展合作。
Siemens EDA CEO Mike Ellow表示,目前,Siemens EDA已通過(guò)了Intel 18A制程的認(rèn)證。正在對(duì)Intel 18A-P制程進(jìn)行性能調(diào)優(yōu),并且已經(jīng)啟動(dòng)了Intel 14A-E制程的相關(guān)工作。他們與英特爾先進(jìn)封裝團(tuán)隊(duì)已經(jīng)持續(xù)合作了將近15年,已經(jīng)成為英特爾晶圓代工加速芯粒聯(lián)盟(Intel Foundry Accelerator Chiplet Alliance)的創(chuàng)始合作伙伴之一。
“在先進(jìn)封裝方面,英特爾的EMIB(嵌入式多芯片互連橋接)是一個(gè)非常吸引人的技術(shù)平臺(tái),它有望實(shí)現(xiàn)更低的延遲、功耗和成本,特別適合當(dāng)今AI的發(fā)展趨勢(shì)”,Mike Ellow表示,“過(guò)去那種硬件團(tuán)隊(duì)將芯片平臺(tái)移交給軟件團(tuán)隊(duì),然后軟件團(tuán)隊(duì)為了讓系統(tǒng)正常運(yùn)行而做出妥協(xié)的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。如今,硬件平臺(tái)必須根據(jù)它所驅(qū)動(dòng)的軟件工作負(fù)載進(jìn)行定制。這就是先進(jìn)封裝技術(shù)和三維集成電路(3D IC)發(fā)揮作用的地方,因?yàn)樗鼈冊(cè)试S對(duì)硬件資源進(jìn)行離散組合,以匹配它們所驅(qū)動(dòng)的工作負(fù)載。這就是英特爾代工憑借其技術(shù)平臺(tái)和先進(jìn)封裝團(tuán)隊(duì)發(fā)揮作用的地方”。
面向良率的設(shè)計(jì)需要緊密構(gòu)建PDK和數(shù)據(jù)集
陳立武也看到了面向良率的設(shè)計(jì)的重要性,因?yàn)閿?shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)在不斷為提高良率和縮短產(chǎn)品上市時(shí)間帶來(lái)新的機(jī)遇。如何提高不同制程節(jié)點(diǎn)的良率,如何從一開始就建立DFY(面向良率的設(shè)計(jì))和DFM(面向制造的設(shè)計(jì)),如何確保溫度和功耗問(wèn)題得到解決,并有一定的余量,這一點(diǎn)非常關(guān)鍵,特別是在汽車和數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域。而要實(shí)現(xiàn)這些,并妥善解決技術(shù)選擇與成本之間的權(quán)衡,是一項(xiàng)需要團(tuán)隊(duì)共同參與的工作。
PDF Solutions CEO John Kibarian表示,幾十年來(lái),英特爾一直是集成設(shè)備制造商(IDM)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。當(dāng)它決定轉(zhuǎn)向外部芯片設(shè)計(jì)公司提供先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)時(shí),英特爾認(rèn)識(shí)到,為了能夠快速提高良率,需要明確表征工藝和設(shè)計(jì)是如何以不同方式結(jié)合在一起的。所以大約在四年前,英特爾開始將PDF Solutions的系統(tǒng)與自身內(nèi)部系統(tǒng)合作使用,以構(gòu)建PDK,構(gòu)建數(shù)據(jù)集,讓研發(fā)工程師能夠更緊密地與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行互動(dòng)。
為了在7nm以下制程實(shí)現(xiàn)最佳性能和最小化性能波動(dòng),實(shí)現(xiàn)性能、盈利能力和良率的最大化,就必須進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化。而這需要研發(fā)團(tuán)隊(duì)必須從一開始就考慮產(chǎn)品組合,更早地利用制造過(guò)程中的設(shè)計(jì)信息開展工作,這樣制造商才能知道如何看待那些尚未見到的產(chǎn)品。
因此,PDF Solutions開發(fā)了一種將設(shè)計(jì)信息融入制造流程的工作方式,支持電子束檢測(cè),并開創(chuàng)了新的特性化數(shù)據(jù)分析方法,這樣研發(fā)團(tuán)隊(duì)就能對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的問(wèn)題做出響應(yīng),并盡早解決這些問(wèn)題。
成立新的價(jià)值鏈聯(lián)盟和芯粒聯(lián)盟
除了上述合作,英特爾還宣布成立了新的價(jià)值鏈聯(lián)盟和芯粒聯(lián)盟。價(jià)值鏈聯(lián)盟由三家基于英特爾技術(shù)的合作伙伴組成,專注于為客戶提供從最初規(guī)格制定到芯片制造、合格零部件產(chǎn)出的全套解決方案,滿足客戶對(duì)生態(tài)系統(tǒng)支持的多元化需求。
小芯片聯(lián)盟則由十幾家來(lái)自不同領(lǐng)域的公司構(gòu)成,其核心目標(biāo)是確保小芯片的安全性和互操作性,推動(dòng)小芯片技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,提升英特爾在小芯片領(lǐng)域的影響力。此外,英特爾還與EDA、IP、基板供應(yīng)商、測(cè)試設(shè)備公司等展開廣泛合作,不斷完善生態(tài)系統(tǒng)。
一場(chǎng)建立信任的大工程:形成以客戶為中心的思維模式
據(jù)了解,2021-2024年,英特爾在代工方面的投資達(dá)到了900億美元,其中,設(shè)備方面達(dá)370億美元,廠房達(dá)350億美元,180億用于重獲技術(shù)領(lǐng)先性。連年重資注入,英特爾豪賭代工業(yè)務(wù)的決心可見一斑。
不過(guò),從IDM模式,到以客戶為中心的代工模式,英特爾首先要完成思維模式上的轉(zhuǎn)型。而贏得信任、樹立信心,也是整場(chǎng)大會(huì)上,陳立武和幾位高層多次強(qiáng)調(diào)的。
“代工是一項(xiàng)服務(wù)性業(yè)務(wù),而它基于信任這一基本原則,我們必須有耐心才能贏得客戶的信任。然后,我們必須切實(shí)推動(dòng)一些技術(shù)的發(fā)展,以確保良率、性能和可靠性滿足要求”,陳立武表示,“我的首要任務(wù)之一,就是讓整個(gè)生態(tài)伙伴更便捷地與英特爾開展合作。為此,我們正積極探討最佳實(shí)現(xiàn)方式,正如本次活動(dòng)的名稱所示——‘Direct Connect’?!?/p>
英特爾代工首席技術(shù)與運(yùn)營(yíng)官Naga Chandrasekaran強(qiáng)調(diào),英特爾代工的轉(zhuǎn)型,必須贏得客戶的信任,改變企業(yè)文化,樹立以客戶為首位的理念。而出色的交付和執(zhí)行力、顯著改進(jìn)的質(zhì)量、速度、成本、效率,以及英特爾從外到內(nèi)的視角、從完全復(fù)制的模式轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)改進(jìn)的理念等等,都是非常關(guān)鍵的要素。
英特爾代工服務(wù)總經(jīng)理Kevin O’Buckley表示,英特爾高度重視客戶反饋,并將其全面融入技術(shù)研發(fā)和路線圖規(guī)劃中。例如,依據(jù)客戶需求推動(dòng)Intel 18A、Intel 14A 等制程節(jié)點(diǎn)的持續(xù)發(fā)展,以及不斷改進(jìn)先進(jìn)封裝技術(shù),以確保產(chǎn)品和服務(wù)能夠精準(zhǔn)滿足客戶的實(shí)際需求。
寫在最后
在當(dāng)前的時(shí)局和產(chǎn)業(yè)背景中,轉(zhuǎn)型已經(jīng)是英特爾必須面對(duì)的一個(gè)選擇。而代工業(yè)務(wù)又在英特爾轉(zhuǎn)型過(guò)程中占有非常關(guān)鍵的地位,甚至可以說(shuō)是未來(lái)幾年的生命線。如果無(wú)法在代工市場(chǎng)分羹,英特爾或?qū)⑾萑搿爸瞥萄邪l(fā)高投入-客戶流失-產(chǎn)能利用率下滑”的惡性循環(huán),最終拖累公司的整體業(yè)務(wù)。
從這個(gè)層面來(lái)看,英特爾代工業(yè)務(wù)接下來(lái)幾年的發(fā)展和布局非常關(guān)鍵。18A的如期交付,以及14A在PPA方面的更多驚艷表現(xiàn),有望給更多客戶注入信心。
正如陳立武所說(shuō),“在這個(gè)過(guò)程中,我們始終保持謙遜,我們每天都在努力贏得客戶的信任。我對(duì)接下來(lái)的工作充滿期待。英特爾代工團(tuán)隊(duì)也會(huì)持續(xù)與您保持溝通與交流。歸根結(jié)底,最好的證明是您——我們的客戶,以及我們?nèi)绾螢槟峁└玫姆?wù),從而贏得您的贊譽(yù)或更多業(yè)務(wù)。我想這將是一件很棒的事?!?/p>
作為IDM巨頭,英特爾的轉(zhuǎn)型并不容易,其固有的歷史包袱、“服務(wù)文化”的基因革命……需要自上而下的徹底轉(zhuǎn)變。英特爾代工業(yè)務(wù)如何兌現(xiàn)客戶承諾??jī)?nèi)部團(tuán)隊(duì)能否適應(yīng)當(dāng)前所需的敏捷迭代?我們繼續(xù)關(guān)注。