全球首个AI「系统级代工」英特尔代工将价值1000亿美元

  三年前帕特·基辛格成为英特尔CEO不久，就组建了英特尔代工服务（IFS）事业部，随后英特尔代工快速发展。

  “在相当短的时间内，英特尔代工的预期交易价值从40亿美元提升到了100亿美元，如今又上涨到150亿美元，我对此感到满意。”基辛格在近期举办的Intel Foundry Direct Connect上充满信心，“现在我们的目标是，英特尔代工（Intel Foundry）在2030年成为全世界第二大代工厂。”

  稍作计算就不难得知，2030年英特尔代工的预期交易价值将高达1000亿美元。

  芯片代工市场的竞争非常激励，先进制程领域有强大的台积电和三星，英特尔真的能让这一极具挑战的目标成为现实吗？

  “我们是一家正在转变为晶圆厂的系统级公司，而不是反过来。我认为我们的模式在代工行业中独一无二。”英特尔代工高级副总裁Stu Pann直言。

  这种独一无二只有获得客户的认可，才能称其为优势。英特尔长久以来的合作伙伴微软力挺英特尔代工。

  微软首席执行官Satya Nadella表示，微软设计的一款芯片计划采用Intel 18A制程节点生产。

  Arm CEO Rene Haas打趣，英特尔代工和Arm的组合有点奇怪，好比当沃尔特·莫斯伯格（美国知名科技专栏作家）和史蒂夫·乔布斯（苹果公司联合创始人）看到iTunes在Windows上运行的感觉。

  “英特尔的技术是行业领先、变革的，Arm需要成为其中的一部分。”Rene Haas表示了认可。

  芯片代工厂要服务好客户，要解决的不是单纯的设备、材料或IP的问题，是一个系统问题。所以英特尔代工的成功，一定会是英特尔代工生态的繁荣。

  2021年英特尔代工服务首次出现，2022年升级为英特尔IDM2.0战略，2023年英特尔宣布制造部门的损益单独核算，英特尔各产品业务部门能够自主选择与第三方代工厂合作。

  英特尔代工在过去三年间不断演进，有了2024年2月的英特尔代工全新品牌。

  “英特尔代工不仅是一个全新的品牌，也是全新的组织架构，将技术、制造、供应链和代工服务融为一体，是一个同时服务内部客户和外部客户的代工厂。”英特尔代工市场营销副总裁Craig Org解释。

  对于英特尔代工所有的潜在客户来说，安全性，也就是保证英特尔代工和英特尔产品间的“信息隔离墙”是首要关心的问题。

  基辛格明确，“英特尔（外部）代工和英特尔（内部）产品团队之间有一条清晰的界线。今年，我们将开始发布英特尔代工的独立财务数据。英特尔代工的目标是让我们的半导体工厂产能满载，向全球最广泛的客户交付产能。微软已经是英特尔代工的客户，我们大家都希望能够服务于英伟达、高通、谷歌，甚至是AMD等。”

  英特尔首席全球运营官Keyvan Esfarjani指出，英特尔的运营模式正在发生巨大变化，不再是在一个混合的运营模式中生产英特尔制造的产品，将拥有英特尔代工运营模式，英特尔产品部门和其它外部客户一样。

  Stu Pann也说，“英特尔产品和英特尔代工有两个独立的销售队伍，我们也正在构建两个独立的企业资源计划（ERP）系统。基辛格将我们的员工会议作为两个独立的员工会议来管理，英特尔代工直接向CEO汇报，是英特尔IDM2.0转型战略的支柱之一。英特尔代工和英特尔产品的员工不进行交叉交流，在个人层面也有很严格的保密协议。我们时刻保持警惕，‘信息隔离墙’得到了严格执行，迄今为止效果相当显著。”

  划清英特尔代工和英特尔产品团队之间的界线只是给潜在客户的一颗定心丸，对于代工这种需要长期且金额巨大的合作，还需要路线图这颗定心丸，这也是参与代工市场之间的竞争的前提。

  在谈及未来几年的路线图之前，基辛格先证实了其“四年五个制程节点”路线图仍在稳步推进，并将在业内率先提供背面供电解决方案。

  这是证明英特尔执行力很重要的信息，也是英特尔重回制程领先性的关键所在。

  不过台积电在2023年Q4的法说会上回答分析师对于Intel 18A的领先性的问题时表示，2025年Intel 18A量产时，与Intel 18A相当的台积电N3P已经量产三年。

  “我们得到的反馈是Intel 18A制程节点的每瓦特性能很棒。正如Arm首席执行官Rene Hass发言时所说，我们的客户一直告诉我们，他们相信Intel 18A是一项领先技术。我们我们始终相信他们说的话。”Craig Orr对雷峰网表示。

  Intel 18A之后的全新制程路线A技术的演化版本，如Intel 3-T就通过硅通孔技术针对3D先进封装设计进行了优化，很快将生产准备就绪。

  英特尔全新的制程路线图会有节点的不同演化版本，有些节点会进行功能拓展（E版），例如Intel 3-E，是针对特定应用的更多功能升级。有些节点会增加3D堆叠的硅通孔优化（T版），例如Intel 3-T。还有些节点会进行性能提升（P版），例如Intel 18 A-P，较原始版本约有10%的性能提升。

  “我们每两年会有一个新的、大的节点发布，然后每隔一年左右就会有一个演进版本，演进版本的研发工作量要小于大的节点。渐进式演进和大变革一起进行，当我们把它们加起来看的时候，成本相对可控。”Craig Orr解释。

  雷峰网(公众号：雷峰网)了解到，英特尔的大的制程节点间的性能提升至少有20%，比如从Intel7到Intel4。某个节点的演进版本，至少会有5%的功耗或性能改进，比如某个节点的P版或E版。

  信任是长期合作的基础，要达成合作还需要有独特优势。系统级代工是英特尔拿出的独家本领。

  所谓的系统级代工，是在其它代工厂节点和封装的服务之外，还有基板、散热、存储、互联、网络等系统级服务。

  “英特尔探索的是全栈式系统，通过改变连接的方式，在使用相同技术的前提下将性能提高2倍甚至更多，这是走向未来的关键。”Craig Orr进一步表示，“要获得与工作负载的增加相匹配的算力指数级提升，必须优化系统的每个层面，包括存储、网络、软件。包含了如何放置存储，存储、带宽、网络等配置，以及如何将其映射到更高层次的软件、芯片架构和系统架构中，使其与软件，数据的移动方式相匹配。”

  “英特尔内部拥有丰富的系统专业相关知识，我们正在发挥我们在芯片系统领域的优势，将这些专业相关知识提供给我们的客户。”Stu Pann说，“我们通过系统级代工与竞争对手竞争，首先，作为代工厂，一定要具有存在竞争力的PPAC，即性能、功耗、面积和成本，没有这些，其他一切都不重要。合作伙伴给我们的反馈是我们确实具备PPAC的竞争力。另外英特尔代工还有封装能力，这是我们已做了很久也有差异化优势。”

  “系统是最重要的部分，可以帮助客户优化整个解决方案，从而制造出最好的AI系统。”Craig Orr坦言，“AI只是一个很好的例子，同样的系统能力也可以有其他应用。目前来说，AI可能是最重要的问题，这就是我们强调AI的原因。英特尔的系统级代工能够很好地助力客户在AI领域取得成功。”

  在大语言模型上进行一次AI训练所需的算力每10个月就会翻一番。随着AI的更多先进应用，所需算力的上涨的速度只会慢慢的快。这也意味着AI芯片必须以更快的速度迭代才能满足生成式AI时代的需求。

  对于强项不是设计芯片的公司，英特尔的AI系统级代工有着独特的吸引力，比如微软。

  微软Satya Nadella说：“我们正处在一个非常激动人心的平台转换过程中，这将从根本上改变每个企业和整个行业的生产力。为实现这一愿景，我们应该先进、高性能和高质量半导体的可靠供应。这就是怎么回事微软对和英特尔代工合作感到兴奋，计划采用Intel 18A制程节点生产一款我们设计的芯片。”

  微软是典型的软件公司，像微软一样想要设计AI芯片的软件和AI公司慢慢的变多，对这些公司，自主设计的芯片最重要的目的是提升其主营业务的竞争力，理想情况是以最低成本设计出最适合的芯片，英特尔的系统级代工能够降低这一些企业设计芯片的门槛。

  基辛格也说，“我们大家都希望承接一些芯片设计业务，这意义重大，因为很多客户在向我们承诺下单较大产能之前，会先让我们帮助做芯片设计，这些相对合同金额较小的芯片设计业务，将带来更大的代工业务承诺。”

  英特尔的产品也会成为英特尔代工客户的参考。比如英特尔至强团队使用EMIB和混合键合（Foveros Direct）技术解决了Clearwater Forest的发热问题，如果有客户想要使用这一技术，英特尔将会为客户提供定制的产品和服务。

  “在发展英特尔代工业务的过程中，由大型AI芯片推动，先进封装成为了我们快速入局竞争的路径。我们在与行业内的各家企业合作，其中许多已经签约。英特尔在先进封装领域的独特优势，现在成为了我们整个代工业务的巨大助推器。”基辛格表示。

  AI芯片的增长量是英特尔代工的未来，当然，由于出货量巨大，Arm芯片也是英特尔代工必须争取的客户群体。

  英特尔为此推出了“新兴企业支持计划”（Emerging Business Initiative），这一计划将与Arm合作，为基于Arm架构的系统级芯片（SoCs）提供先进的代工服务，支持初创企业开发基于Arm架构的技术，并提供必要IP、制造支持和资金援助，为Arm和英特尔提供了促进创新和发展的重要机会。

  目前，英特尔代工在各代制程节点（包括Intel 18A、Intel 16和Intel 3）及Intel Foundry ASAT（包括先进封装）上均已拥有大量客户设计案例。在晶圆制造和先进封装领域，英特尔代工的预期交易价值（lifetime deal value)超过150亿美元。

  需要注意的是，即使在2030年，英特尔代工的大部分晶圆产能仍然将用于英特尔的产品。

  “我们可以用英特尔自己大量的收入和产品，承诺推动Intel 18A和Intel 14A以及接下来的制程节点的质量，这将减轻所有后续客户的投产风险。”基辛格称，“Panther Lake和Clearwater Forest已经计划使用Intel 18A，这将占据未来英特尔客户端与服务器收入的很大一部分，对此我已经做出了承诺。”

  对于英特尔代工的客户来说，能轻松的获得先进封装、优质的晶圆以及优惠的价格，意味着一个有韧性、可持续、让人信服的供应链。

  英特尔代工追求的是多赢的局面，也就是与整个生态系统的合作共赢，因为制造是一个生态系统。

  这里的生态系统包含IP（知识产权）和EDA（电子设计自动化）合作伙伴Synopsys、Cadence、Siemens、Ansys、Lorentz和Keysight，也包含材料、设备、封装和测试的供应商。

  好消息是，英特尔代工的IP和EDA合作伙伴均表示，工具和IP已准备就绪，可帮助代工客户加速基于业界首推背面供电方案的Intel 18A制程节点的先进芯片设计。并且其EDA和IP已经在英特尔各制程节点上启用。

  针对英特尔EMIB 2.5D封装技术，几家供应商还宣布计划合作开发组装技术和设计流程。这些EDA解决方案将确保英特尔能够更快地为客户开发、交付先进封装解决方案。

  英特尔在制造方面拥有丰富的经验，如今在新的战略下扩大与制造领域生态合作伙伴的合作，对于所有合作伙伴而言都是好消息。

  在竞争异常激烈的成熟制程节点上，英特尔与其它代工厂充分合作，今年1月份宣布与UMC联合开发的全新12纳米节点。不断的提高英特尔代工的竞争力。

  只有生态的不断繁荣，并且保持技术的领先性，英特尔才能在2030年实现全球第二大代工厂的目标。

  可持续性也很关键。Intel Foundry Direct Connect大会上，英特尔重申了其承诺，即在2030年达成100%使用可再生电力，水资源正效益和零垃圾填埋。此外，英特尔还再次强调了其在2040年实现范围1和范围2温室气体（GHG）净零排放，2050年实现范围3温室气体净零上游排放的承诺。