英特尔芯片(英特尔能否成为美国所期待的“芯片冠军”？)

集微网消息，英特尔曾是半导体行业领军企业，现正试图实现科技界最复杂的转型，对此，金融时做了深度分析。

大约10年前，英特尔是全球半导体制造业的领先者，当时英特尔做了一个重大决定。

新技术提供了一种方法，可以将更多计算能力集成。从硅片中可以切割出微小的芯片，这些芯片对于智能手机和个人电脑等广泛使用的产品至关重要。

但英特尔高管认为，EUV技术需要数年时间才能实现。相反，他们坚持使用旧制造技术来制造下一代芯片。

事实证明，这是一个历史性错误，在美国将先进芯片制造置于国家产业政策核心之际，人们感受到了这一错误带来的后果。

台积电于2019年采用EUV技术，超越英特尔成为世界上最先进的芯片制造商，三星紧随其后。加上其他方面的下滑，这一主观判断让英特尔以及美国开始奋起直追。

Ann Kelleher是英特尔技术开发主管，也是负责恢复其芯片制造工艺的高管。她表示：“都是事后诸葛亮。回顾过去，人们很容易说，‘如果做了一些不同的事情……’”

英特尔如今正处于另一个关键时刻。按照计划，今年晚些时候，英特尔最终使用EUV技术大批量生产芯片，这将是其回归道路上的重要一步。华盛顿对此极为关注，就向其提供多少财务支持，拜登政府需要做出紧迫决定。

去年美国发行《芯片法案》，承诺直接补贴520亿美元，支持半导体制造、刺激研发，并在8年内减免约240亿美元的税收。该法案旨在扭转美国芯片生产份额下滑的局面，其从1990年的37%降至12%。

该计划的核心是恢复美国尖端制造业。无论是好是坏，美国几乎别无选择，只能大举押注英特尔，尽管英特尔在科技界最重要的竞赛中处于落后地位。

然而，英特尔面临的问题不只是在先进芯片生产方面落后。其客户需求发生重大转变，比如人工智能的兴起，造成英特尔传统的个人电脑和服务器芯片业务边缘化。其试图与台积电展开直接竞争，成为所谓的芯片代工厂，代工生产其他公司的芯片。这是自近40年前其放弃原有的内存芯片、转向处理器业务后的最大变化。

雪上加霜的是，在英特尔试图大幅增加资本支出、弥补多年投资不足之际，出现了巨大的财务缺口。今年1月，英特尔警告称，其今年第一季度营收下滑40%，出现的逆转是由暂时的库存调整造成的，但是其逆转下风程度震惊了华尔街。

这些挫折意味着，美国核心产业政策正经历有史以来最艰难、最复杂的技术转变。美国商务部开始权衡如何分配“芯片法案”的补贴，那么对英特尔的支持力度将成为核心问题。

哈佛商学院教授Willy Shih表示：“这是一个非常困难的问题，人们低估了其困难程度。”他又补充说，即使补贴可以弥补美国部分较高的建筑成本，英特尔的工厂仍将面临比其亚洲竞争对手高得多的运营成本。同时，其他国家竞争对手的芯片补贴也意味着，即使美国停止其芯片制造基地的相对衰落，也将难以夺回全球份额。

英特尔问题的严重程度让投资者感到恐慌。尽管其股价今年反弹了22%，但却在过去两年下跌了一半。同期，衡量半导体行业整体健康状况的费城半导体指数仅下跌2%。

伯恩斯坦研究公司芯片分析师Stacy Rasgon表示：“他们目前处境艰难。充其量只能说，最坏的消息已经出现了。”

工程自满

英特尔未能在制造技术领域保持领先地位，这一直是其问题的核心。1965年，英特尔联合创始人Gordon Moore做了一个著名的预测，即芯片上的晶体管数量将呈指数级增长。在此之后的半个世纪里，英特尔一直保持着比其竞争对手领先大约两年的优势。

2014年之后开始出现差错。原计划缩减只有10纳米宽的芯片，但由于没有EUV技术而采取了复杂制造步骤，导致该计划偏离了原轨。进一步的延迟意味着，其即将推出的“节点”将大约推迟五年——假设英特尔在今年晚些时候成功投产。该节点使用7纳米工艺，现已更名为Intel 4。

在不到10年里，英特尔在最新芯片技术上从领先竞争对手一代，滑落到落后对手一代。台积电类似芯片使用了5纳米工艺（令人困惑的是，实际尺寸与用于识别它们的命名系统有所不同），于2020年投入量产。因此，竞争对手AMD和英伟达最新产品性能更高，并蚕食了英特尔的市场。这两个公司设计芯片，并将芯片外包给台积电制造。

Kelleher出生于爱尔兰，曾是英特尔制造部门负责人，两年多前开始负责英特尔技术开发。她表示，要扭转英特尔的颓势，除了文化转型，别无他法。她迈出的第一步是，在一家成功孕育封闭式工程方法的公司里，采取“非本公司发明”的心态。

她表示：“由于处于领先地位，我们对这个行业并不开放。我们不需要自己创造未来的一切。”在过去的重大突破中，Kelleher将英特尔的芯片设计工艺达到行业标准，让其能够像其他芯片生产商一样，使用外部供应商相同的设计自动化技术。

风险飞跃损害英特尔向10纳米技术的迁移，为减少英特尔对这种飞跃的依赖，Kelleher采用了所谓的“渐进式和模块化”方法。这意味着每个芯片平台的某些部分可以在以后的版本中重用，或者与PowerVia等现有技术一起提出并进行测试。这种方法从晶圆背面为芯片供电，为前面的逻辑电路释放空间，是为未来版本而设计的，但是在试行中已与其他元件封装在一起。

除了PowerVia，英特尔还押注于其自2011年以来的首个新型晶体管架构，称之为“全环绕栅极”，旨在减少晶体管向亚纳米级移动时的漏电，以重获优势。Kelleher表示：“这两项创新对我们重获领先地位至关重要。”

Shih说，这是一个动摇行业领导地位的机会，其他制造商也计划采用新晶体管架构，各公司都在争先完善这项技术。然而，目前还没有迹象表明这将发挥英特尔的优势。

英特尔正指望Kelleher所做的改变，在短短四年内快速完成五个新工艺“节点”，该公司认为这些“节点”能够让其在2025年前重获制造业领先地位。Kelleher 在英特尔工作两年后表示，“总的来说，我们做得很好。”

现在已发行一个版本，还有四个版本很快将接踵而至，接下来需要扩大生产规模，并将新技术嵌入未来几代产品中，大部分艰苦的工作还在前面。伯恩斯坦研究公司的Rasgon表示，英特尔能否再次具备全球竞争力还需要五年时间。

收复失地

为支持其新芯片设计，英特尔宣布新建一大批大型制造工厂，称为晶圆厂，需要规模经济证明资本密集型工艺的合理性。

在凤凰城外计划新建两家晶圆厂，在俄亥俄州另建两家，在德国建一家规模达170亿欧元的大型新厂，这是德国自二战以来最大的投资。

这些项目第一阶段的成本已达到约600亿美元，德国政府正敦促英特尔扩大其计划，换取其寻求的更高补贴。

根据《芯片法案》，英特尔最多可能获得120亿美元资金，用于支持其在美国的新工厂，并为新墨西哥州一家先进芯片封装厂提供额外补贴和进一步的税收抵免。

然而，大力支持英特尔可能不是美国实现芯片制造自给自足的捷径。在两年前的一份报告中，乔治城大学安全与新兴技术中心（CSET）估计，美国消费的先进芯片中，约55%由台积电晶圆厂生产，另有25%来自英特尔，其余的来自三星。

CSET表示，关于《芯片法案》对先进芯片制造的补贴，最有效的使用方式是根据市场份额进行分配，这实际上让英特尔只得到其所寻求资金的一半。

然而，英特尔更愿意向美国新制造业投入资金，这将其置于有利地位，有望获得更大的份额。Shih说到，去年台积电扩大了亚利桑那州新晶圆厂建设计划，但与其在中国台湾运营的大型晶圆厂相比，输出是“九牛一毛钱”。

华盛顿战略与国际研究中心高级顾问Chuck Wessner表示，这让英特尔“实际上”成为美国芯片制造业的旗手。他补充道，“这不是政府的政策，”但该公司渴望在美国大举投资，这使其成为唯一现实的选择。

这是英特尔自己一直在国内传递的信息。英特尔美国政府关系主管Al Thompson表示，美国商务部制定主要目标，促进国内芯片生产，增强经济和国家安全，这让美国别无选择，只能支持英特尔成为“美国冠军，并几十年来一直在大举投资”。

然而，即使英特尔制造计划成功了，也不能保证它会有足够多的业务填补其巨大的新晶圆厂，或者让它们盈利。

个人电脑仍是英特尔的主要市场，其销售在经历了大流行时期的繁荣后有所回落。许多华尔街分析师认为，该公司对市场的长期预测是不现实的。更糟糕的是，最近，苹果的MAC电脑放弃使用英特尔，转而采用自己的芯片设计，而AMD则利用台积电卓越的制造能力，在个人电脑市场占据了约35%的市场份额。

英特尔曾是个人电脑行业的代名词，在谈到它时，Rasgon表示，“他们（个人电脑）市场已经失去了30%的市场份额。”但现在，即使是它的一些大客户，似乎也准备离开了。

戴尔首席执行官Michael Dell表示：“我认为英特尔取得成功很重要，他们一直是很好的合作伙伴。但如果他们不成功，我们就要用别的东西。”他补充说，这可能包括英特尔主要产品中不基于核心芯片架构的新芯片设计，“竞争是件好事”。

与此同时，谷歌、亚马逊等云计算巨头纷纷转向自主设计芯片，因此英特尔处理器在服务器领域面临着激烈的竞争。训练人工智能系统的数据密集型工作也刺激了对不同类型芯片的需求。华尔街认为英伟达将成为人工智能竞赛的主要赢家，这使其股价今年上涨90%，市值增加3600亿美元，是英特尔总市值的2.5倍多。

英特尔的一个行动是多元化发展新芯片架构以参与竞争。另一个是向其他芯片公司开放其制造业，希望引进足够多的外部业务，支持其所需的巨额投资。

这项新芯片代工业务的潜在客户对此举表示谨慎欢迎。移动芯片公司高通首席执行官Cristiano Amon表示，如果英特尔取得成功，对美国将是“一件好事”，为高通提供另一个可供选择的制造商。Amon表示，英特尔的计划能否奏效是一个“一个很难回答的问题”，他补充称：“我们尚未承诺推出一款产品。”

对英特尔来说，与台积电竞争意味着学习一种新经营方式，包括说服客户，如果产能出现短缺，英特尔将不会把自己的利益放在首位。这还意味着要与一个效率高得吓人的竞争对手抗衡，尽管其总部位于美国可能面临成本劣势。

英特尔表示，从明年年初开始，其将单独报告其制造业务的业绩——尽管目前唯一的客户将是英特尔自己。该公司高管希望，该部门将在全公司推行更严格的纪律，迫使其制造部门证明自己能够自立，而其芯片设计业务必须与英伟达等最好的“无晶圆厂”公司相媲美。

他们承认，这甚至会让英特尔在某一天完全分拆，这是一些投资者在Pat Gelsinger 2021年重新执掌英特尔时所敦促的。但英特尔可能需要数年时间才能赢得足够多愿意押注其先进新晶圆厂的大客户，因此这种拆分是一个遥远的前景。

对于华盛顿的政界人士来说，减少美国对外国制造芯片的依赖已成为当务之急，这样长的时间跨度将是一个挑战。

哈佛商学院的Shih表示：“英特尔用10年丧失了领先地位，而美国用了30年时间才放弃芯片制造业务。不要指望下次选举会有结果。”