Intel的5 個大麻煩:行動市場、伺服器太賺、製程落後、打不過台積電和地緣政治

Intel的5 個大麻煩:行動市場、伺服器太賺、製程落後、打不過台積電和地緣政治

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現在回想起來,早期Stratechery在Intel任命新的首席執行長之際撰寫的那篇文章過於樂觀了。看看標題就知道了:

Intel的機會這種樂觀情緒的錯位有兩個層面:首先是,事實上,八年後Intel再次任命了一位新的首席執行長Pat Gelsinger,而且取代的不是我當時寫的那位首席執行長布萊恩·科再奇(Brian Krzanich),而是他的繼任者鮑伯·史旺(Bob Swan)。顯然,Intel沒有抓住機會。更令人擔憂的是,現在已經不再是沒抓住機會的問題,而是生存問題,而損失最大的會是美國。

問題一:行動

2013年那篇文章的標題顯得過於樂觀的第二個原因是,當時Intel就已經遭遇了重大麻煩。跟他們宣稱相反的是,該公司對速度過度看重了,對功率管理太過不屑一顧了,以至於它根本沒法用來跑iPhone CPU,而且雖然經過了多年的嘗試,但依然沒法打入Android內部。

這對公司造成的傷害甚至比之前的利潤所造成的還要深。在過去二十年的時間裡,製造更小、更高效的處理器的成本激增到了數十億美元。這意味著投資新節點尺寸的公司必須能相應賺更多的錢才能還清投資。過去十年以來,售出的智慧型手機高達數十億部,是這個行業增加收入的絕佳來源。反過來,儘管PC銷量多年來一直持平,但Intel在這一塊卻一點收入都沒拿到。

但公司之所以還保持繁榮(就建設下一代晶圓廠所需的資本投資規模而言,結果是不成功便成仁),是因為行動的對端——雲端運算的爆發式增長。

問題二:伺服器的成功

Intel成為顛覆者的時間還不久。伺服器這一塊一開始是被Sun之類的整合公司統治的,在價格合適的情況,PC銷量的爆炸式增長意味著Intel哪怕是在降價的情況下也可以迅速提高性能。當然,個人電腦在可靠性方面沒法跟一體化的伺服器相比,但是在本世紀初的時候,Google意識到提供服務所需要的規模和復雜性意味著想做出真正可靠的技術棧是不可能的。這個問題的解決方案是在假設會出故障的情況下去構建,從而可以用價格(相對)便宜的x86處理器建設自己的資料中心。

資料中心從專有硬體過渡到商品化硬體在隨後二十年的時間裡,所有主流的資料中心營運商都採用了Google的做法,x86則成為伺服器的預設指令集。而Intel是其中最大的受益者之一,原因很簡單,那就是Intel製造了最好的x86處理器,尤其是伺服器應用。這既是因為Intel的專屬設計,也是它有著卓越的製造能力。Intel的競爭對手AMD偶爾會威脅到它在桌上型電腦的地位,但也只能威脅筆記型電腦的低階市場,但在資料中心市場根本不會造成威脅。

這樣一來,Intel就擺脫了微軟在後PC時代遭遇的命運:微軟不僅被排除在行動設備之外,還被排除在運行Linux而不是Windows的伺服器之外。當然,這家公司曾經嘗試過在設備端(透過Office)和伺服器端(透過Azure)給Windows提供盡可能多的支持。不過其實推動該公司近期發展的正是Windows的終結,因為Office已遷移到雲端,而另一頭的端點可以出現在所有設備上,而Azure也向Linux敞開懷抱。在這兩種情況下,Microsoft都必須接受這一點,那就是自身的差異化已經從擁有API變成能夠為規模龐大的既有客戶提供服務。

我前面提到的「Intel的機會」對Intel來說也會產生類似的轉變:儘管這家公司的差異化優勢長期以來一直都是基於對自家晶片設計和製造的整合,但行動意味著x86像Windows一樣被永久性地貶為計算市場的少數派。不過,那其實也是個機會。

大多數的晶片設計者都沒有自己的晶圓廠。他們一般是做出設計,然後交給晶圓廠製造。AMD、Nvidia、高通、聯發科、蘋果——等公司都沒有自己的晶圓廠。他們選擇這麼做當然是有道理的:製造半導體也許是全世界資本密集度最高的行業,而AMD、高通等一直都樂於把重心放在利潤更高的設計上。

只是,大部分的設計工作已經給人日趨商品化的感覺。畢竟,幾乎所有的行動晶片都已經集中在ARM體系結構上。只需要支付許可費,蘋果等公司就可以建立自己的修改版本,然後找晶圓廠把最終的晶片造出來就行。這些設計在一些小地方有其獨到之處,但是行動設備的設計已經不可能像Intel統治PC一樣由一個玩家主導。

但另一方面,製造能力變得越來越稀缺,所以也就變得越來越有價值。實際上,時至今日,全球的主流代工廠只剩下四家:三星、格羅方德(GlobalFoundries)、台積電(TSMC)以及Intel。只有四家公司有能力製造當今的每一種行動設備以及未來所有產品裡面的晶片。

需求龐大,供應商有限,進入壁壘高。現在是做晶片製造廠的好時機。也有可能是成為Intel的好時機。畢竟,在這四家公司裡面,最先進的還是Intel。唯一的問題是,不管發生什麼情況,Intel都把自己看作是一家設計公司。

順便說一句,我的意思不是建議放棄Intel的x86業務。我在腳註裡面補充說過:

當然,他們還可以繼續保留x86設計業務,但這不是他們唯一的業務,而且慢慢地到了今後,甚至這都不是他們的主要業務。

實際上,x86業務被證明利潤太豐厚了,豐厚到他們不願採取如此激進的步驟,而這正是導致被顛覆的「問題」所在:是,Intel避免了微軟的命運,但這也意味著這家公司從未感受到財務上的痛苦。而這種痛苦,對於在可能有所作為的時候進行如此激進的業務轉型是必不可少的(而且,說句公道話,就算安迪·葛洛夫再怎麼英明神武,如果不是因為1984年公司內存業務的崩盤,他也不會全情投入到處理器上)。

問題三:製造

同時,在過去十年中,以模組化為中心的台積電,在行動的龐大出貨量以及願意跟ASML等的一流供應商合作(並共享利潤)的推動下,製造能力已經一舉超越了Intel。

這在多方面對Intel造成了威脅:

  • Intel已經丟掉了蘋果的Mac業務,部分是因為後者的M1晶片表現出色。不過,重要的是,需要注意到,儘管從某種程度上來說M1的性能出色是因為蘋果的設計(編者註:M1已經把CPU、GPU、記憶體等一體化),但它用的是台積電( TSMC)5nm工藝製造這一事實也是一個重要因素。

  • 同樣地,AMD晶片在桌上型電腦上的表現也已經比Intel的更快,而且在資料中心上也極具競爭力。再次地,AMD的改進的一部分要歸功於有了更好的設計,但同樣重要的是,AMD是用台積電的7nm工藝製造的晶片。

  • 大型雲端服務提供商也在逐漸對自己的晶片設計投資加碼。以亞馬遜為例,其基於Graviton ARM處理器已經開始第二次迭代。設計就是Graviton的優勢之一,但另外一點(你知道我要說什麼!),事實上,它是由台積電生產的,也是7nm的製程(Intel千呼萬喚始出來的10奈米製程產品要跟人家的下一代製程競爭)。

簡而言之,Intel也正在失去PC的占有率,雪上加霜的是,在資料中心領域,Intel的x86伺服器也受到了AMD的威脅,甚至像亞馬遜這樣的雲端運算公司都開始向後整合到處理器上了。我甚至還沒有談到其他特殊用途的資料中心營運的增長,比方說用於機器學習的、基於GPU的應用,這些應用是由Nvidia等公司設計,由三星製造的,沒Intel什麼事。

為什麼說上述情況對Intel而言很危急呢?原因在於我在前面提到的體量問題:這家公司早就已經錯過了行動業務,儘管伺服器晶片提供了公司在過去十年投資於製造所需的增長,但在必以往任何時候大都更需要投資的此刻,公司已經承受不起在出貨量方面的損失了。

問題四:台積電

不幸的是,這還不是最糟糕的情況。在Intel任命新的首席執行長的次日,台積電(TSMC)就公布了自己的收益情況,更重要的是,它還發布了公司在2021年的資本支出指標;來自彭博社:

在對今年高達280億美元的資本性支出計劃進行大概介紹之後,台積電引發了全球晶片股的上漲。這筆巨額款項旨在擴大其技術領先地位,並會用來在美國亞利桑那州建設工廠,以服務美國的主要客戶。

這筆巨額資金只會進一步增強台積電的領先優勢。

預期的支出狂潮席捲從紐約到東京的所有晶片製造商。2021年的資本性支出的目標為250億美元至280億美元,而去年則是172億美元。大約80%的支出將用於先進處理器技術,這表明台積電預計尖端晶片製造業務將會大幅增長。分析師預計,在經過了一系列的內部技術失誤之後,全球最知名的晶片製造商Intel將會把製造外包給台積電等公司。

沒錯:Intel至少到現在可能已經放棄了製程的領導地位。該公司將保持其基於設計的利潤率,並透過把尖端晶片製造外包給台積電來避免AMD的威脅,但這只會增加台積電的領先優勢,而且也沒法堵住Intel的其他漏洞。

問題五:地緣政治

Intel的漏洞並不是唯一需要關注的。去年我就寫過有關「晶片與地緣政治」的文章:

就像他們所說那樣,就地緣政治而言,半導體製造業的情況很複雜,而且會有個更複雜的並發症。

你應該會注意到,半導體的主要製造商均位於太平洋的彼岸,而美國位於太平洋的另一頭。俄勒岡,美國的新墨西哥州和亞利桑那州也有先進的代工廠,但那些都是Intel的,而Intel只生產針對在自己的整合用例的晶片。

這一點之所以那麼重要,是因為除了PC和伺服器(Intel的重點領域)以外,晶片還有很多用例也都很重要,也就是說,台積電很重要。現如今,無論是軍事用途還是其他用途,幾乎每一個設備內部都裝有處理器。其中有的不需要特別高的性能,幾年前在美國和世界各地建造的晶圓廠就可以製造。但是,有的則需要最先進的工藝,這意味著只有台積電才可以製造。

如果你是一個國家的軍事參謀的話,就會明白其中的風險。你的工作不是要弄清楚地緣政治會不會導致戰爭,而是要為你永遠也不希望發生的可能情況做準備。

那是那篇文章的背景是台積電宣布將會在美國的亞利桑那州設立一個5nm的晶圓廠。是,5nm在今天屬於最先進技術,但等到2024年那個晶圓廠開業的時候,不再是了。儘管如此,幾乎可以肯定的是,那將是在美國專門用來完成合約製造訂單的最先進的晶圓廠。希望Intel在那家工廠開張的時候能夠超越它的製程能力吧。

不過需要注意的是,這件事情對美國的重要性跟對Intel的重要性是不一樣的:後者關注的是x86,而美國需要在美土擁有尖端的通用的晶圓廠。換句話說,Intel始終會把設計放在優先考慮,但美國的優先考慮事項是製造。

順便說一下,這就是為什麼我現在比2013年那時候更加懷疑Intel會為他人代工的原因所在。為了實現償還投資所需要的出貨量,Intel可能會被迫做代工,但是這家公司會始終把自己的設計放在第一位。

解決方案一:拆分

這就是為什麼Intel需要一分為二的原因所在。是,幾十年來,整合設計與製造一直是Intel堅持的宗旨,但這種整合已變成這兩項業務的束縛。Intel的設計受到公司製造能力的阻礙,而它的製造又存在動力不足的問題。

要想了解晶片業,關鍵是要知道晶片設計的利潤要高得多。比方說,NVIDIA的毛利率在60%到65%之間,而為NVIDIA製造晶片的台積電毛利率接近50%。如上所述,由於設計和製造的基礎,傳統上Intel的利潤率跟NVIDIA接近,這就是為什麼Intel自己的晶片始終會是自家製造部門優先考慮的原因。這將意味著潛在客戶只能得到不那麼好的服務,改變自身製造方式來適應客戶,吸收同類最佳供應商的意願也就不那麼強(因為會進一步降低利潤)。這裡面還有一個信任的問題:跟Intel競爭的公司願不願意跟競爭對手分享自己的設計呢?尤其是考慮到這位競爭對手受到的激勵是優先考慮自家的業務時。

解決這個激勵問題的唯一辦法是將Intel的製造業務剝離出去。是,開發高跟第三方合作所需的客戶服務組件是要花一些時間,龐大的IP開發模組庫就更不用說了,這會使得跟台積電之類的公司的合作會(相對)容易些。但是,獨立的製造企業會擁有實現這一轉變的一個最強大的動力:生存需求。

解決方案二:補貼

這也為美國開始向這個領域注資打開了大門。目前,美國給Intel提供補貼沒有任何意義。其實這家公司並沒有開髮美國需要的東西,而且公司顯然也存在文化和管理上的問題,那些是用錢解決不了了。

這就是聯邦補貼計劃應該按購買保障運作的原因所在:用B價格購買A數量的美國產5奈米處理器;;用D價格買美國產的C數量的3奈米處理器;用F價格買美國產的E數量的2奈米處理器等。這不僅會礻拆分出來Intel製造分公司帶來一些動力,而且還會激勵其他公司進行投資。說不定Global Foundries會重返市場,或者台積電會在美國設立更多的晶圓廠。在一個資本近乎免費的世界裡,也會最終會有一家初創企業願意帶頭先跳進去。

可以肯定的是,這個處方把問題過於簡單化了。除了矽以外,晶片製造還有很多事情需要考慮。比方說,為了降低勞動力成本很早以前就搬到海外的封裝現在已經完全自動化了。遷移回來的動機可能會更直接一些。不過,理解一點至關重要,那就是要想恢復美國的競爭力,更不用領導力,會需要很多年的時間。美國的聯邦政府需要發揮作用,但Intel也要扮演好自己的角色,不是為了抓住機遇,而是要接受一體化模式已經走到頭這一現實。

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