英偉達(dá) vs 英特爾：后浪來(lái)襲

上周三，也就是 2020 年 7 月 8 日，是個(gè)值得在歷史上留下一筆的日子。在這一天美股收盤(pán)之后，英偉達(dá)的股價(jià)收漲 2.3%，來(lái)到 404 美元，這也使得英偉達(dá)市值飆升到 2480 億美元，從而超過(guò)英特爾的 2460 億美元，一躍成為美國(guó)第一大芯片公司。

圖片來(lái)自 Refinitiv Datastream

在這幾周，納斯達(dá)克的芯片股紛紛上漲，除了英偉達(dá)之外，英特爾的很多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，比如 AMD、Xilinx、臺(tái)積電、蘋(píng)果等公司，上周的股價(jià)都上漲了 5%到 10%。相比之下，英特爾甚至還下跌了近 2%。

事實(shí)上，這樣的趨勢(shì)從 2020 年開(kāi)年就開(kāi)始了。在 2020 年，英偉達(dá)的股價(jià)上漲了 68%，而英特爾則下降了 3%。就在這一正一負(fù)、一漲一跌之間，美國(guó)第一大芯片公司就這樣被拱手讓出。

值得注意的是，這里說(shuō)的是“美國(guó)”第一大芯片公司。上周我還發(fā)了一條微博，紀(jì)念這個(gè)芯片行業(yè)的歷史性時(shí)刻。

圖片來(lái)自微博，沒(méi)關(guān)注的趕緊關(guān)注一下

只不過(guò)我說(shuō)錯(cuò)了，英偉達(dá)并未成為“全球”第一大芯片公司。來(lái)自亞洲的臺(tái)積電和三星的市值早就超過(guò)了英特爾，而我還停留在英特爾仍然是全球芯片霸主的老黃歷里，沒(méi)有翻篇。所以，英偉達(dá)的這次超越，不僅讓自己成為了美國(guó)第一大芯片公司，也成為了全球第三大半導(dǎo)體企業(yè) .

10 納米工藝：英特爾的阿喀琉斯之踵

說(shuō)英偉達(dá)是 AI 時(shí)代的最大贏家，應(yīng)該沒(méi)有人會(huì)反對(duì)，資本大佬們對(duì)此更是舉雙手雙腳投票贊成。要知道在 2015 年 6 月，英偉達(dá)的股價(jià)只有 19 美元。而 5 年之后的今天，股價(jià)就已經(jīng)飆升到 400 美元以上，漲幅超過(guò) 20 倍。

在 2018 年，英偉達(dá)股價(jià)遭遇腰斬，但僅僅兩年之后，真香定律再次回歸，英偉達(dá)股價(jià)不但收復(fù)了失地，還比當(dāng)時(shí)番了兩番。更重要的是，這股發(fā)展勢(shì)頭還在延續(xù)，英偉達(dá) 78 倍的市盈率就說(shuō)明了這一點(diǎn)。

相比之下，英特爾在這五年間的股價(jià)，只從 29 美元漲到 59 美元，甚至低于芯片行業(yè)的平均水平。

造成這一局面的，很重要的原因之一就是二者采用了不同的業(yè)務(wù)模式。英特爾一直采用的是名為 IDM 的模式，全名叫 Integrated Device Manufacturer。在這個(gè)業(yè)務(wù)模式下，英特爾除了擁有龐大的芯片設(shè)計(jì)和銷(xiāo)售團(tuán)隊(duì)之外，還在全球各地設(shè)立了很多芯片工廠，負(fù)責(zé)對(duì)芯片進(jìn)行生產(chǎn)、封裝和測(cè)試，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的自產(chǎn)自銷(xiāo)。

目前，英特爾在全球 10 個(gè)地區(qū)有著 15 個(gè)芯片工廠，除了美國(guó)本土的工廠之外，還包括愛(ài)爾蘭、以色列，以及中國(guó)的大連、成都和上海，并由此構(gòu)建了復(fù)雜的全球供應(yīng)鏈體系。值得注意的是，英特爾全球 11 萬(wàn)員工里的一半，從事的都是芯片生產(chǎn)相關(guān)的業(yè)務(wù)和服務(wù)。

和英特爾不同，英偉達(dá)采用的是名為 Fabless 的模式，也就是所謂的無(wú)晶圓廠模式。在上一期視頻里，我就詳細(xì)介紹了這個(gè)模式，沒(méi)看過(guò)的朋友可以去看一下，文末點(diǎn)擊閱讀全文，或在老石談芯公眾號(hào)內(nèi)回復(fù)“視頻”。這種業(yè)務(wù)模式只保留了芯片的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、銷(xiāo)售和應(yīng)用等環(huán)節(jié)，而將芯片制造外包給專(zhuān)門(mén)的芯片代工廠完成，比如臺(tái)積電、三星和中芯國(guó)際等等。

當(dāng)前，幾乎所有的芯片公司都采用無(wú)晶圓廠模式。這種模式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)同樣明顯。要知道，建設(shè)芯片工廠、維護(hù)工廠的正常運(yùn)行、以及開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體工藝制程等工作，可以說(shuō)是地球上最燒錢(qián)的生意。當(dāng)前，投資一個(gè)現(xiàn)代化的晶圓廠所需要的資金都在百億美金量級(jí)。

因此，采用無(wú)晶圓廠模式的好處顯而易見(jiàn)。芯片公司可以專(zhuān)注于自身的核心業(yè)務(wù)，并將有限的資源投入芯片本身的設(shè)計(jì)和研發(fā)。巨額的資金投入也勸退了很多原本擁有晶圓廠的芯片公司，比如，AMD 就將自身的芯片工廠剝離出來(lái)，成立了格羅方德（Global Fundries）。更有甚者，IBM 在 2014 年邀請(qǐng)格羅方德收購(gòu)自己的芯片制造業(yè)務(wù)，并付給后者 15 億美元。

但是，無(wú)晶圓廠模式的最主要問(wèn)題，就是半導(dǎo)體工藝技術(shù)和產(chǎn)能并不受自己的控制。由于大國(guó)之間的相互博弈，很多時(shí)候這些技術(shù)也會(huì)升級(jí)成政治斗爭(zhēng)的籌碼。這里最典型的例子，就是當(dāng)前美國(guó)對(duì)華為的制裁。在美國(guó)的禁令之下，臺(tái)積電不得不停止對(duì)華為海思的芯片代工，這也將直接影響華為的 5G、基站、以及手機(jī)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

在芯片代工領(lǐng)域，目前屬于絕對(duì)的僧多粥少。臺(tái)積電作為全球芯片公司的主要代工廠，肯定優(yōu)先服務(wù)蘋(píng)果、高通、華為、AMD 等大客戶(hù)。即便如此，臺(tái)積電的芯片產(chǎn)能仍然供不應(yīng)求。因此即使華為海思受到美國(guó)限制，臺(tái)積電也可以迅速完成對(duì)華為的替代，保證生產(chǎn)線全速運(yùn)轉(zhuǎn)。

在之前的文章中曾經(jīng)介紹過(guò)，英特爾之所以能在過(guò)去的若干年里一直占據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)的頭把交椅，最主要的是靠?jī)杉?dú)門(mén)秘籍，其一是它的 x86 CPU 架構(gòu)，其二就是它的工藝制程。事實(shí)上，相比 CPU 架構(gòu)，工藝制程對(duì)芯片性能的提升有著更加決定性的影響。

在 2019 年的 HotChips 大會(huì)上，AMD 的 CEO 蘇姿豐博士發(fā)表了主旨演講。她在演講里提到了一個(gè)非常有趣但深刻的內(nèi)容，在過(guò)去的 10 年間，芯片性能的提升有 40%直接來(lái)自于半導(dǎo)體工藝的更新?lián)Q代，20%也與工藝直接相關(guān)，比如更大的晶圓面積等。與之相比，只有 17%來(lái)自芯片的架構(gòu)升級(jí)。由此可見(jiàn)半導(dǎo)體工藝對(duì)整個(gè)芯片行業(yè)的重要性。

在 10 納米工藝之前，英特爾的芯片工藝一直比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。這也保證了英特爾的 Tik-Tok 戰(zhàn)略在過(guò)去的很多年間一直非常好用。

然而，來(lái)到 10 納米工藝節(jié)點(diǎn)時(shí)，英特爾似乎遭遇了重大挫折。早在 2017 年，英特爾就披露了 10 納米技術(shù)的工藝路線圖。當(dāng)時(shí)英特爾的資深技術(shù)院士馬克波爾就發(fā)表了名為“工藝領(lǐng)導(dǎo)者 – Technology Leadership”的主旨演講。

馬克波爾在這場(chǎng)演講中提到，相比前幾代工藝發(fā)展的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，10 納米的研發(fā)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，但同時(shí)會(huì)帶來(lái)更高的性能提升，并且在整體上保持摩爾定律的延續(xù)。

英特爾 10 納米工藝路線圖，圖片來(lái)自英特爾

后來(lái)的故事我們都知道了，英特爾 10 納米工藝遇到阻礙已經(jīng)不是秘密。這也使得那些曾經(jīng)被遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手紛紛在 10 納米這個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)完成超車(chē)。例如，臺(tái)積電不僅率先量產(chǎn)了 10 納米工藝，還逐步推進(jìn)到 7 納米，并已經(jīng)開(kāi)始 5 納米器件的量產(chǎn)。

對(duì)此，波爾承認(rèn)“我認(rèn)為，我們?cè)?10nm 技術(shù)上有點(diǎn)‘沖動(dòng)（overshot）’了”。他認(rèn)為，“也許我們應(yīng)該下調(diào)一些我們的目標(biāo)，這樣的過(guò)渡就會(huì)容易得多”。之后他便在 2019 年宣布從英特爾退休，結(jié)束了自己 40 年的職業(yè)生涯。

伴隨著臺(tái)積電在工藝制程領(lǐng)域一舉實(shí)現(xiàn)超車(chē)，很多依托臺(tái)積電進(jìn)行代工的芯片公司也紛紛雄起，英偉達(dá)和 AMD 就是兩個(gè)很好的例子。

然而，這幾年英特爾錯(cuò)失的最好收購(gòu)標(biāo)的，就是來(lái)自以色列的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商 Mellanox。這家公司曾一度被微軟、賽靈思和英特爾爭(zhēng)相競(jìng)購(gòu)，而最后卻花落英偉達(dá)。Mellanox 的主要陣地就是數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，并已經(jīng)成為當(dāng)前各大數(shù)據(jù)中心的主流網(wǎng)絡(luò)解決方案之一。在全球前十的大型公司中，有九家公司的數(shù)據(jù)中心都采用了 Mellanox 的方案。

Mellanox 的產(chǎn)品系列，圖片來(lái)自 Mellanox

收購(gòu) Mellanox 之后，英偉達(dá)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)就如虎添翼，其營(yíng)收甚至已經(jīng)超過(guò)英偉達(dá)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目 – 游戲業(yè)務(wù)。彭博社也指出，在被英特爾主導(dǎo)的數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)上，英偉達(dá)是近年來(lái)唯一取得高速增長(zhǎng)的公司。

可以看到，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為兩家公司對(duì)決的主戰(zhàn)場(chǎng)?？梢哉f(shuō)，戰(zhàn)斗才剛剛開(kāi)始，兩家都已經(jīng)拿出了看家本領(lǐng)針?shù)h相對(duì)。一方面，英特爾牢牢占據(jù)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器 CPU 的控制地位，并不斷推進(jìn)基于 FPGA 和 AI ASIC 的硬件加速單元，同時(shí)還在加緊研發(fā)自家的 Xe GPU 系列，以擴(kuò)展系統(tǒng)的整體性能。另一方面，英偉達(dá)則在 AI 應(yīng)用領(lǐng)域占得先機(jī)，并在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域飛速發(fā)展。因此，這場(chǎng)戰(zhàn)斗鹿死誰(shuí)手還需拭目以待。

然而，或許就是這樣巨大的體量，使得英特爾遭遇了“船大難掉頭”的尷尬。英偉達(dá)的 78 倍市盈率反映的并非是當(dāng)下的營(yíng)收和利潤(rùn)情況，而是反映了市場(chǎng)對(duì)它保持迅猛發(fā)展勢(shì)頭的預(yù)期和認(rèn)可。

在高科技行業(yè)，大象跳舞、并完成華麗轉(zhuǎn)身的例子其實(shí)并不少見(jiàn)。比如，IBM 在上世紀(jì) 90 年代時(shí)曾陷入重重困境，虧損高達(dá)數(shù)百億美元。之后，IBM 主動(dòng)擁抱變化，逐步剝離制造業(yè)務(wù)，并轉(zhuǎn)型成為咨詢(xún)與服務(wù)提供商，重塑了當(dāng)年藍(lán)色巨人的輝煌。此外，微軟也曾在十年前陷入增長(zhǎng)的停滯。但在新任 CEO 納德拉的領(lǐng)導(dǎo)下，微軟重點(diǎn)發(fā)展云服務(wù)，并果斷拋棄很多不相關(guān)的業(yè)務(wù)板塊。在短短兩三年間，微軟云服務(wù)的收入就飆升到 200 億美元，并逐漸發(fā)展成可以和亞馬遜 AWS 互扳手腕的全球第二大云服務(wù)提供商。

作為芯片領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的“巨象”，英特爾的這波轉(zhuǎn)型之路能否像 IBM 和微軟那樣順利，還有待時(shí)間的檢驗(yàn)。

Apple Silicon 愿景圖，圖片來(lái)自 Apple

另外一個(gè)令人意外的消息，就是 Jim Keller 宣布從英特爾辭職。Jim Keller 是業(yè)界公認(rèn)的領(lǐng)袖級(jí)人物，曾在多個(gè)公司領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計(jì)了多種基于 x86 和 ARM 的處理器架構(gòu)，包括 AMD 的 K7、K8、K12 和 Zen，蘋(píng)果用于 iPhone 和 iPad 的 A4、A5 移動(dòng)處理器，特斯拉的自動(dòng)駕駛處理器等等。

想君當(dāng)年，雄姿英發(fā) ... 圖片來(lái)自英特爾

Jim Keller 加入英特爾僅僅兩年時(shí)間，他幫助英特爾設(shè)計(jì)了名為 Tremont 的 10 納米低功耗 x86 微架構(gòu)。然而，他的突然離職還是在業(yè)內(nèi)帶來(lái)了不小的震動(dòng)，而他的下一步去向目前也依然未知。大戰(zhàn)之前先損大將，這對(duì)于英特爾來(lái)說(shuō)絕對(duì)是巨大的損失，對(duì)員工的士氣也會(huì)造成不小的影響。

英特爾 Tremond 架構(gòu)，圖片來(lái)自英特爾

很多文章認(rèn)為，英特爾的 2020 上半年沒(méi)有高光、只有低谷，這其實(shí)未免也太悲觀了些。前不久，英特爾還發(fā)布了一系列全新產(chǎn)品，包括第三代 Xeon 可擴(kuò)展處理器、Optane 內(nèi)存、3D NAND SSD 硬盤(pán)，以及老石最關(guān)注的針對(duì) AI 進(jìn)行優(yōu)化的 Stratix10 NX FPGA。

英特爾 Stratix10 NX FPGA，圖片來(lái)自英特爾

可以看到，英特爾還在堅(jiān)定的執(zhí)行自己的戰(zhàn)略，這些新發(fā)布的產(chǎn)品就是很好的例證。有關(guān)英特爾 2020 年上半年的總結(jié)，以及這款 FPGA 的更多技術(shù)解讀，我也會(huì)在之后的文章里帶來(lái)詳細(xì)的梳理，敬請(qǐng)關(guān)注。

結(jié)語(yǔ)

芯片領(lǐng)域新老王者的戰(zhàn)斗已經(jīng)打響。作為堅(jiān)守 IDM 模式的老牌巨頭，英特爾在各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都在遭遇不同對(duì)手的瘋狂進(jìn)攻。例如，半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域的臺(tái)積電、CPU 領(lǐng)域的 AMD、AI 與數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的英偉達(dá)、FPGA 領(lǐng)域的賽靈思等等?？梢哉f(shuō)，這場(chǎng)戰(zhàn)斗也是 IDM 和 Fabless 兩種芯片公司業(yè)務(wù)模式的激烈碰撞。究竟誰(shuí)會(huì)笑到最后，相信時(shí)間會(huì)給我們答案。