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[科技] Intel 为啥要给 ARM 代工?

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  • TA的每日心情
    奋斗
    2019-10-21 23:10
  • 签到天数: 244 天

    [LV.8]合体

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    楼主
     楼主| 发表于 2017-4-5 11:28:45 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    日前,Intel 公开表示将为 ARM 阵营 IC 设计厂商代工生产芯片。且还公开叫板 " 友商 ",称 Intel 的 10nm 工艺比三星、台积电的 10nm 工艺更具优势。ARM 方面表示很期待与英特尔合作。此外,不知道是否因为台积电和三星制造工艺注水的问题,Intel 的专家 Mark Bohr 还发布了一个更合理的衡量半导体工艺水平的公式。那么,Intel 缘何开始为 ARM 阵营 IC 设计公司代工芯片,Intel 提出的新计算公式能得到台积电、三星、格罗方德等代工大厂的认同么?

    Intel 罕有为第三方提供代工业务

    一直以来,虽然台积电在芯片代工领域的市场份额独占鳌头,但在芯片制造工艺上,Intel 始终掌握着最先进的技术。举例来说,虽然同样是 14nm 制造工艺,三星的 14nm 制造工艺就和 Intel 的 14nm 制造工艺有不小的差距。而最新高通骁龙 835 采用的三星 10nm 制造工艺,也未必能胜过 Intel 的 14nm 制造工艺。

    不过,虽然 intel 有全球顶尖的制造工艺,但除了一些小厂商,或者像被 Intel 收购的阿尔特拉这类 IC 设计公司之外,Intel 鲜有大规模为其他厂商代工。

    GPU 行业领头羊英伟达公司的黄仁勋就曾经表示:Intel 应该利用自己高级半导体工艺的优势为 NVIDIA、高通、苹果和德州仪器代工芯片,而不是自己瞎鼓捣移动芯片。然而,Intel 的代工业务规模很小,前 Intel 发言人 Jon Carvill 也曾表示:Intel 目前的重点是设计自己的产品,而非为竞争对手代工。

    总之,虽然 Intel 空有最先进的半导体制造工艺,但却鲜有为英伟达、高通、德州仪器等 fabless 厂商做芯片代工。即便随着 PC 市场成为夕阳市场,全球 PC 市场的下滑使 Intel 在产能上出现过剩,工厂开工率不足,产能闲置,Intel 依旧鲜有为其他 IC 设计公司代工。

    限制 Intel 代工业务的根源主要在于商业竞争

    在半导体行业中,有三种运作模式:

    一是从事能独立完成设计、制造、封装测试的公司,被称为 IDM ( Integrated Design and Manufacture ) ,比如 Intel、以及曾经的 AMD 和 IBM;

    二是只从事 IC 设计,但没有代工厂,这类公司被称为 Fabless,像现在的 AMD、ARM 等都属于 Fabless;

    三是只做代工,不做设计,这类公司被称为 Foundry,最典型的就是台积电。

    一直以来,Intel 在半导体制程工艺上都具有较大优势。这也为 Intel 在 PC 市场与 AMD 的竞争中带来基础。在吃够了奔四的亏以后,Intel 洗心革面在当年设计极为出色的 P6 架构(比如奔 III 的图拉丁核心)基础上衍生出了迅驰以及酷睿等成功产品,不仅在 CPU 性能上压倒性超越 AMD,并且逐渐整合了北桥,南桥,集成显示核心等。

    这个过程中,一系列第三方接口芯片商,显示核心商彻底失去了市场,一台最简化的电脑可以只剩下 Intel 的 CPU+ 集成电源管理芯片(如 AXP 系列)+ 无线芯片 +RAM+ 存储(SSD/eMMC)+ 音频 / 触摸 / 显示控制等少数几块芯片。

    经过这一番商业大战之后,Intel 独霸电脑芯片后,但也导致一个结果,IC 领域经历过混战幸存到现在的企业,基本上都是 Intel 的直接竞争对手,或者曾经有过不愉快的交集。

    因此,像台积电这样只做代工,不做设计的纯粹代工厂,显然更容易获得 IC 设计公司的订单。毕竟,AMD 以及众多 ARM 阵营 IC 设计公司和台积电是互补关系,但与 Intel 却是竞争关系。正是因为台积电不设计芯片,不会对 IC 设计公司构成直接竞争,这样才能占据庞大的市场份额。

    另外,像 Intel 收购阿尔特拉的这种举动,注定了作为阿尔特拉最主要竞争对手的赛灵思根本不可能选择去 Intel 流片,一方面是因为商业竞争的问题,另一方面还涉及存在技术泄密的可能性。

    ARM 与 X86 的斗争也迫使 Intel 不愿意为 ARM 代工


    在几年前 PC 业务增长进入瓶颈之际,以智能手机为代表的智能终端异军突起,ARM 也随着智能终端设备的井喷而一飞冲天。虽然 ARM 只是一个只授权不生产的企业,而且无论是 CPU 的性能,还是企业规模都远远不能和 Intel 相比,但这背后却是 ARM 与 X86 的斗争。
    在过去几年 Intel+ 微软 + 桌面 / 笔记本电脑 与 ARM+Linux 衍生系统 + 智能手机 / 平板之间已经发生了数次较量,Intel 研发了用于智能穿戴设备和物联网的 " 居里 " 和 " 爱迪生 ",以及用于手机和平板的阿童木系列芯片,并通过高额补贴想将 X86 芯片在手机和平板电脑,以及智能穿戴产品中推广。为了能够兼容安卓系统,Intel 甚至不惜以损失部分 CPU 性能为代价进行翻译,而且还入股展讯,与展讯合作开发 X86 手机芯片。

    同样,ARM 也在数年前就布局低功耗服务器 CPU,并以相对不高的价格将 ARM V8 指令集授权给 APM、Cavium、AMD、高通、华为、国防科大、华芯通等诸多 IC 设计公司开发 ARM 服务器 CPU,APM 开发出了 ARM 服务器 CPU,采用该芯片的服务器已经在数据中心、互联网服务器等领域有了批量的应用。华为也开发了一款 32 核 A57 的服务器芯片,该项目为核高基项目,而且根据公开资料,下一步将在特殊领域得以推广。国防科大也开发了 FT2000,就 SPEC2006 测试成绩来看,FT2000 的多线程性能已经能与 Intel Xeon E5-2695v3 芯片相媲美。而面对咄咄逼人的 ARM 服务器 CPU,Intel 也专门开发了至强 D 系列低功耗服务器 CPU 来应对。

    因此,在这种 ARM 与 X86 互相侵蚀对方传统优势领域的情况下,想要 Intel 为 ARM 代工,就比较困难了。

    提出新标准根源在于 Intel 打算开放代工业务

    由于 PC 业务已经近乎夕阳产业。而移动设备、智能穿戴、物联网的市场异常庞大。而在过去几年,Intel 通过巨额补贴试图将 X86 芯片打进移动设备市场的效果非常有限,除了少数厂家选择了 X86 芯片之外,像三星、华为、LG、步步高、小米等全球主要整机厂都选择了 ARM。

    在这种大背景下,Intel 从电脑时代独霸的角色,成了移动设备时代必需与人合作的角色。而且由于 PC 业务增量有限,Intel 开发对外代工,还能将闲置产能充分利用起来,实现利益最大化。

    而这对于 ARM 而言,Intel 为其代工无异于 Intel 对 ARM 的示好和妥协,这使得 ARM 芯片也能够使用全球最好的制造工艺,这不仅为 ARM 阵营 IC 设计公司多了一个技术实力极强的流片渠道,也使 ARM 芯片可以在采用更好的制造工艺下获得更好的性能。

    然而,目前 Intel 对外开放代工的时机却略显晚了一些,虽然在制造工艺上 Intel 依然领先,但至少在命名上,三星和台积电已经超越了 Intel。对于原本不大规模对外开放代工业务的 Intel 来说,三星和台积电在制造工艺上注水压根就无所谓。

    但是对于准备对外开放代工业务,和台积电、三星抢生意的 Intel 来说,如果坐视台积电和三星在制造工艺命名上耍花招,就很可能会使自己失去一些订单,蒙受利益损失。特别是在当前制造工艺命名比较乱的情况下,继台积电推出 12nm 制造工艺后,三星推出 6nm、8nm 制造工艺。

    因此,Intel 推出新的衡量半导体工艺水平的公式就尤为重要了。Intel 希望在介绍工艺节点时要公布逻辑芯片的晶体管密度、SRAM cell 单元面积等参数,并定下加权系数以便于新标准计算。

    原本的 XXnm 制造工艺,一方面是衡量速度,一方面也是集成度。越高工艺的目标是集成度越高,速度越快。但如果只用 XXnm 来衡量制造工艺,其实是有所欠缺的。比如中国大陆的 SMIC 和台积电相比,虽然是同等工艺但要慢不少。加上之前苹果交付三星代工的 14nm 芯片反而不如台积电 16nm 芯片的情况,使 Intel 提出的新公式具有一定依据。

    不过,Intel 这个新标准的权威性还有待提升,相关例证也有待补充,而且新标准计算相对复杂,不太容易被大众理解。更关键的是出于商业利益,台积电和三星也不可能去迎合 Intel 的新标准,毕竟台积电和三星已经通过在命名上玩花样获得了实际利益,想要让台积电和三星迎合 Intel 新标准,无异于挥刀自宫,实属强人所难。

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  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    沙发
    发表于 2017-4-5 11:59:37 | 只看该作者
    本帖最后由 冰蚁 于 2017-4-4 23:13 编辑

    到了 finfet 时代,xx nm 的命名规则本来就没有了意义。xx nm的命名一直以来是针对平面结构而言。进入 fin 时代,就是三维结构。命名沿用了以前的规则,但物理意义减少了。可惜 intel 的新命名规则也是没啥用。不会有人跟的。抬积电的产品已经推进到7nm。cmos概念即将终结。intel 总是太迟。
  • TA的每日心情
    慵懒
    2017-10-29 14:53
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]筑基

    板凳
    发表于 2017-4-5 13:49:52 | 只看该作者
    XX nm 制造工艺其实是个很概略的指标,在FinFET之前是重要的,因为transistor密度越高,芯片运算速度越高。但是基本指的是CMOS。对数字芯片当然差不多是第一重要的。但是对模拟芯片和混合信号芯片,这个基本只是个参考,因为芯片上同时还有很多其他工艺复杂的器件,用这个指标就不合适了。把这么多复杂器件设计在一个芯片上,主要还是取决于designer的功力,这里面有很多know how 都是试错试出来的。不像数字芯片,工艺提高基本靠设备升级换代。这大概就是为什么Intel在PC之外的领域表现都不好,因为这些都不是纯数字芯片。Intel过去的经验没有太大帮助。所谓的最先进的半导体制造工艺其实也没有用武之地。Mark Bohr提出新公式是有道理的,当然也有为自己东家遮丑的意思在里面。

    Intel做代工基本是黔驴技穷,前景不看好。原因很简单。要是他们的制程技术很强,那为什么要给别人代工?直接买design公司不就完了?要是他们需要别人提供一些制程技术,谁会给他们?不管是不是fabless,给了自己就完了。再为代工开发制程?不就是做不好才走到代工这条路上来的吗。

    德州仪器不是fabless。

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    专家一出手,就知有没有,佩服佩服  发表于 2017-4-5 21:39
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      发表于 2017-4-5 18:55

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  • TA的每日心情
    擦汗
    2023-5-9 12:21
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    [LV.9]渡劫

    地板
    发表于 2017-4-5 21:01:57 | 只看该作者
    自从把Murthy从高通挖过来,开始砍掉x86的移动平台,内部一致认为代工arm,出自己的arm产品线就是迟早的事情
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    5#
    发表于 2017-4-5 21:28:05 | 只看该作者
    本帖最后由 冰蚁 于 2017-4-5 08:54 编辑
    江淮客 发表于 2017-4-5 00:49
    XX nm 制造工艺其实是个很概略的指标,在FinFET之前是重要的,因为transistor密度越高,芯片运算速度越高。 ...


    你这个有点偏颇。先进节点的主要驱动力来自mobile CPU,GPU等高端数字芯片,早已经与pc无关。台积电的飞速发展就是乘了这股东风。intel 的先进节点技术因为是给pc用的,所以并不适合 mobile 上的需求,一直表现不好。intel 要能拿下 mobile CPU/GPU 也不至于现在这个样子。

    intel 的制程技术依然是最强的。但是再强的制程技术,满足不了应用的需求,攻不进一个日益增长的市场赚不到钱,怎么都是白搭。另外,代工厂的先进节点研发需要大 fabless 先期投入的。而这些大 fabless 也可以因此获得满足自己芯片参数的工艺,谁愿意把自己的技术参数给intel。而intel为代工再独自开发制程,其费用也是 intel 不能承受的。所以这里面的问题基本都不是技术问题,是推不出intel 制程不行的结论的。intel 要搞代工,可能最好还是剥离制造这块。intel 自己成为fabless。看 intel 有没有这个魄力了。

    该用户从未签到

    6#
    发表于 2017-4-5 21:38:16 | 只看该作者
    android出来了,intel的日子也不好过了,困扰硅谷多年的wintel联盟也要走到历史尽头了。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2019-10-21 23:10
  • 签到天数: 244 天

    [LV.8]合体

    7#
     楼主| 发表于 2017-4-5 21:41:56 | 只看该作者
    最简单的,就是Intel这个词,听到的机会越来越少

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    :)  发表于 2017-4-6 01:16
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    8#
    发表于 2017-4-6 00:48:10 | 只看该作者
    所有研究生院版面都发原创的东西。转贴请标明并发在网林摘葩版。
  • TA的每日心情
    慵懒
    2017-10-29 14:53
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    [LV.2]筑基

    9#
    发表于 2017-4-6 10:53:38 | 只看该作者
    本帖最后由 江淮客 于 2017-4-6 10:55 编辑
    feifanx 发表于 2017-4-5 21:01
    自从把Murthy从高通挖过来,开始砍掉x86的移动平台,内部一致认为代工arm,出自己的arm产品线就是迟早的事 ...


    这个意图很明显。不过挖来的可是烙印啊,这可真是个desperate move。而且Murthy是qualcomm,是代工厂的客户,又没有做代工厂的经验。Qualcomm也是有tsmc代工才能有昨天的辉煌。
  • TA的每日心情
    慵懒
    2017-10-29 14:53
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    [LV.2]筑基

    10#
    发表于 2017-4-6 11:28:21 | 只看该作者
    本帖最后由 江淮客 于 2017-4-6 11:38 编辑
    冰蚁 发表于 2017-4-5 21:28
    你这个有点偏颇。先进节点的主要驱动力来自mobile CPU,GPU等高端数字芯片,早已经与pc无关。台积电的飞 ...


    我说的意思跟你差不多吧?Intel的制程当然没有问题,不能因为比tsmc和三星慢一点就说他差。问题主要是不适合PC以外市场。Intel在数字芯片市场仍然是庞然大物,无人能比,而且这个市场应该还是芯片市场里最大的一块。但是Intel的growth因为PC市场的萎缩而慢了下来,而且迄今为止Intel进入其他市场的尝试都不成功,公司的发展前景看上去不是太好,于是不得已动起了代工的主意。

    我想Intel今后一段时间里是不会变成fabless的,毕竟这是个对美国来说也是战略性的行业,不会允许Intel随便退出。如果后面长期不能进入其他市场的话,也许会把fab分出来,这样就解决了IP的问题,fab也有了一线生机,跟以前的AMD+Global模式一样。但是无论如何fab应该还是会留在美国。数字,模拟和内存这三大块市场,美国应该还是会想法设法各保留一个大企业的。就像美国早就没有造船业了,可还是保留了几个军工造船厂一样。

    现在连Road Map也开始讨论后摩尔定律时代了。估计这一天不会太远了。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
  • 签到天数: 1277 天

    [LV.10]大乘

    11#
    发表于 2017-4-6 12:23:22 | 只看该作者
    江淮客 发表于 2017-4-5 22:28
    我说的意思跟你差不多吧?Intel的制程当然没有问题,不能因为比tsmc和三星慢一点就说他差。问题主要是不 ...

    工艺其实Intel不慢什么,相反还是比台积电牛。这个就是 Finfet 时代 tricky 的地方,也是 Intel要搞一个算法的原因。Intel 在节点名称上确实吃亏了。但是 Who cares。客户都被其它代工厂吸走了。
  • TA的每日心情
    慵懒
    2017-10-29 14:53
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    [LV.2]筑基

    12#
    发表于 2017-4-6 14:25:46 | 只看该作者
    冰蚁 发表于 2017-4-6 12:23
    工艺其实Intel不慢什么,相反还是比台积电牛。这个就是 Finfet 时代 tricky 的地方,也是 Intel要搞一个 ...

    是啊,FINFET比较tricky,不能再纠结这个线宽。你是做fab的吗?不会是Intel的吧?

    我想要是真的只衡量线宽,TSMC应该也能做到Intel一样,因为大家都是靠设备。不过yield就难说了。TSMC对yield应该比Intel要敏感很多,毕竟TSMC是靠卖die挣钱的。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    13#
    发表于 2017-4-6 19:09:41 | 只看该作者
    本帖最后由 冰蚁 于 2017-4-6 13:07 编辑
    江淮客 发表于 2017-4-6 01:25
    是啊,FINFET比较tricky,不能再纠结这个线宽。你是做fab的吗?不会是Intel的吧?

    我想要是真的只衡量线 ...


    不是Intel的,不干fab,不过对 Intel 还算有些了解。Intel的良率要求比台积电要高,还是在参数误差范围更紧的情况下。良率上也是可以玩的。

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    慵懒
    2017-10-29 14:53
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    [LV.2]筑基

    14#
    发表于 2017-4-7 09:34:09 | 只看该作者
    冰蚁 发表于 2017-4-6 19:09
    不是Intel的,不干fab,不过对 Intel 还算有些了解。Intel的良率要求比台积电要高,还是在参数误差范围更 ...

    既然如此,那你能不能说一下Intel为啥在PC之外没有突破?Altera也买了。如果这条路走得通的话,估计Intel现在应该大把的买小公司才对。怎么要代工了?
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    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    15#
    发表于 2017-4-7 10:08:44 | 只看该作者
    本帖最后由 冰蚁 于 2017-4-6 21:09 编辑
    江淮客 发表于 2017-4-6 20:34
    既然如此,那你能不能说一下Intel为啥在PC之外没有突破?Altera也买了。如果这条路走得通的话,估计Intel ...


    intel 对移动是一开始没看上,觉得手机不会有大发展,天下还是 pc 的。intel 内部当年是做过预测的,觉得给 mobile 开发芯片和相关工艺不划算,无法收回成本。你不开发,别人就会开发。台积电,三星立刻就发了。一堆芯片设计公司也发了。intel 本身的工艺和芯片设计是给 pc 这种高性能芯片服务的,即使是给笔记本等用的芯片。而移动用得是低功耗(性能差点)的芯片。intel 因为在 pc 的垄断,工艺选择上比较贵。而代工是要尽量便宜。总之,进入移动时代,intel 是种种不适。决策一再失误。领导层的眼光极差。

    intel 目前是两条腿走路。一条是传统的pc 芯片的设计制造,一条是 data center 和围绕 data center 的 eco system。毕竟 intel 自己的 server 也是很强的。但 server 的芯片需要另一条腿的支持。可是 pc 这条腿太软,还基本会越来越软,为了维持这条腿代工也是一个选项。这对 server 和 data center 业务也算是有力的支撑。
  • TA的每日心情

    2017-12-15 09:06
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    [LV.1]炼气

    16#
    发表于 2017-4-7 10:25:58 | 只看该作者
    冰蚁 发表于 2017-4-7 10:08
    intel 对移动是一开始没看上,觉得手机不会有大发展,天下还是 pc 的。intel 内部当年是做过预测的,觉得 ...

    Intel当年可是XScale在手的,06年却转手卖给了marvell!我当年看到这个新闻时下巴都要惊掉了。转年苹果就发布手机了——Intel整个一49年加入国民党!

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    应该是叛变共产党加入国民党:-D  发表于 2017-4-8 03:20
    油墨: 5 给力: 5
    49年加入国民党。形象!  发表于 2017-4-7 22:02
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
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    [LV.10]大乘

    17#
    发表于 2017-4-7 22:27:45 | 只看该作者
    看客 发表于 2017-4-6 21:25
    Intel当年可是XScale在手的,06年却转手卖给了marvell!我当年看到这个新闻时下巴都要惊掉了。转年苹果就 ...

    intel 现在疯狂收购VR/AR 和 AI 相关公司。看看能不能盘活吧。但我感觉不乐观。AI 启动得有点迟了。而VR/AR不知道会不会又重蹈 mobile 覆辙。

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