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英偉達要用Intel的晶圓廠?

旺材芯片 ? 來源:旺材芯片 ? 2023-06-12 16:23 ? 次閱讀

外媒專文報導,執行長Pat Gelsinger 宣布英特爾(Intel) 開放代工服務(Intel Foundry Services,IFS) 后,大家都在問究竟是誰愿意花錢讓這家半導體大廠代工芯片,且英特爾制造聲譽好壞參半,目前制程不僅落后臺積電和三星,更落后英特爾自己的藍圖。

這問題日前COMPUTEX Taipei 2023,GPU 大廠輝達(NVIDIA) 執行長黃仁勛有答案。他說將把英特爾代工納入考量。英特爾推出IFS 后,這兩年的確有收到一些訂單,如行動處理器大廠聯發科2022 年宣布,將采英特爾22 納米制程生產部分芯片。但這不同于輝達采臺積電N4 制程生產芯片,因英特爾六年前推出22 納米成熟制程,不會威脅到臺積電,反而英特爾7 納米(現稱Intel 4)是否能與臺積電競爭才是關鍵。雖然黃仁勛說法聽起來頗為支持英特爾IFS,但以半導體產業的務實性來說,只是多元化考量之一。

為何輝達不支持英特爾IFS?因輝達芯片雖由臺積電制造,也與三星合作過,都讓輝達產品具競爭優勢,輝達讓任何廠商都能代工生產芯片,代工商爭取訂單時輝達就有更大議價空間。如果英特爾希望追上臺積電和三星,那現在可有更多工作要做。

英特爾產能建置必須追上

晶圓代工首先產能得足夠,晶圓代工業務并非一蹴可及,先進制程晶圓廠需耗資100 億至150 億美元,且要數年才能完工啟用。英特爾現有工廠大小已能滿足需求,但要發展IFS,就需增加工廠。

目前英特爾這方面取得不錯進展,美國亞利桑那州兩座工廠及俄亥俄州大型工廠都已動工,除非遇到延誤,所有工廠預定2025 年底完工。但因投資蓋晶圓廠,英特爾需嚴格控管成本,尤其目前財務狀況不佳,除了減少數十億美元年度支出,還說服私募股權公司Brookfield Asset Management 投資亞利桑那廠150 億美元,這金額等于晶圓廠建設成本一半。

當然得說英特爾運氣不錯,2022 年夏天,經過數月爭論和Pat Gelsinger 大聲疾呼,美國芯片和科學法案終于簽署成法律,為美國半導體投資爭取到約530 億美元資金。預估英特爾可從政府獲高達75 億美元補助,加上2023 年初歐洲芯片法案也簽署,又增加430 億美元補助,英特爾也會申請。實際能獲多少資金還有待觀察。另英特爾準備在德國馬格德堡興建晶圓廠,與德國政府談判中,但似乎遇到困難。

英特爾仍需具競爭力,商業化先進制程

即便英特爾加蓋晶圓廠增產有進展,若無具競爭力的產品,有再多晶圓廠也沒有用。說到具競爭力的產品,當然就是可立刻銷售的先進制程。英特爾能量產先進制程芯片,爭取訂單,對IFS 業務才有意義。

盡管英特爾將10 / 7 納米制程推向市場面臨挑戰,但先進制程維持有理由的樂觀。英特爾已承諾推出幾個先進制程,將與新晶圓廠一起現身,如2024 年Intel 20A 及Intel 18A,雖然放棄以「納米」命名,改用「埃米」稱呼,但很明顯兩個制程都是針對臺積電與三星的2 納米制程。

英特爾能短時間由7 納米發展到2 納米,或說20A 制程節點,中間經過幾個先進制程,看起來速度非常快,也可能是因英特爾與IBM 模糊的伙伴關系,自己不完全負責制程開發。2021 年IBM 展示紐約州奧爾巴尼實驗室研發的2 納米制程,采GAA 電晶體結構,兩個月后英特爾發表幾乎相同的制程,承認使用與IBM 相同的GAA 電晶體結構生產Intel 20A 產品,當時市場就不相信這是巧合。

之后格羅方德(GlobalFoundrie) 也指控英特爾和日本晶圓代工廠Rapidus 采IBM 未授權2 納米制程,更讓人懷疑英特爾與IBM 私下合作,無論如何,看起來英特爾僅花一年多就擁有具競爭力的先進制程,不僅可生產自家芯片,還能為其他廠商代工,令人期待IFS 業務就要起飛。

最后,英特爾不要忘記成本問題

報導強調、雖然英特爾有產能,但還是得回到成本競爭,除非英特爾制程比臺積電及三星優秀許多,否則沒人愿意支付更多費用給英特爾代工。雖然答案還未知,無論好壞,從英特爾芯片產品還是可看出端倪。

若英特爾芯片產品很不錯,足以讓IC 設計廠商相信成本高但成果值得,若英特爾芯片產品沒有競爭力,IFS 業務就有麻煩了。且英特爾代工芯片可能因制造地點不同變貴,如臺積電創辦人張忠謀所說,俄勒岡州廠制造芯片成本比臺灣廠要高約50%。

即使英特爾晶圓廠成本沒有競爭力,也可能有客戶愿意為美國公司的美國制造芯片買單,那就是美國政府。畢竟英特爾和美國政府關系密切,且多年來獲得多張研究性合約,如開發國防部研究計劃局各種新興技術,還有美國能源部延期許久的Aurora 超級電腦芯片。英特爾可能會靠政商關系努力發展IFS 業務,成功與否時間會就待時間證明。

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