看看英特尔惨淡的 2020 年,它看到了其 7nm 架构的延迟,苹果转向基于 Arm 的芯片,以及吉姆凯勒和其他高管的离职

2021-07-31 07:43:13

跳至主要内容 在 2020 年夏天,英特尔似乎已准备好取得胜利。然后一切都出错了。 “简而言之:英特尔搞砸了,”Forrester Research 的研究主管 Glenn O'Donnell 解释说。英特尔被迫向全世界宣布,它将把其芯片的下一个重大制造里程碑再推迟几年,承认英特尔再次落后于竞争对手。经过多年的错误押注、制造延迟和领导层变动,这位之前无可争议的芯片制造王发现自己面临着几十年来从未面临过的竞争——同时发现自己正处于公司的最低谷。 2020 年,英特尔被迫承认将严重推迟其最近更名为英特尔 4 的 7nm 节点。这导致领导层外流,并承认英特尔可能不得不面对不可想象的事情并外包自己的制造。英特尔设法度过了去年夏天的地狱,代价是被迫自上而下地重新思考其业务。现在它有了一个新的 CEO,一个新的计划,以及一个渴望更多芯片的市场。它设定了雄心勃勃的目标,揭示了其最详细的工艺路线图,并做出大胆承诺,如果能够避免过去十年中常见的陷阱,将在 2025 年之前跃进并重新夺回处理器领先地位。未来几年将是一个成败的救赎时刻,要么纠正路线,要么让英特尔陷入可能的最后一幕。 “这不是突然发生的事情。这些东西会随着时间的推移不断积累,不断积累,直到发生某些事情导致整个事物崩溃,”奥唐奈说。多年来,英特尔的情况一直在下滑,但直到去年夏天——以及 7nm 的延迟——英特尔外观的裂缝开始看起来更像是峡谷。 “纵观其历史,直到最近,制造仍然是英特尔正在发生的神奇事情之一——英特尔的秘密武器之一是制造创新,这就是为什么 7nm 如此令人尴尬,”O'Donnell说。 “从心理上来说,这对整个公司以及整个市场都是一个巨大的打击,因为这意味着英特尔不再拥有那个秘密武器。”英特尔今天仍然制造自己的芯片,这一事实在业界是罕见的。绝大多数科技公司都是无晶圆厂,这意味着它们将芯片的制造外包给其他公司——即使它们是自己设计的。 AMD、英伟达、高通、苹果、联发科和博通是当今无晶圆厂公司的一些主要例子。

英特尔是少数仍自行设计和制造硬件的计算机芯片公司之一——它可以根据自己的规格和目的设计流程的每个部分,并且对其产品的实际制造拥有无与伦比的控制权。它实际上拥有自己的晶圆厂,而且它是目前唯一一家仍在美国生产芯片的大公司。几十年来,制造业一直是英特尔最大的优势之一。但是,该公司在 10 纳米延迟多年之后才刚刚恢复,错过了对 7 纳米的预测,这一事实是一个巨大的打击。英特尔去年开局良好。该公司宣布了其 Tiger Lake 芯片(从技术上讲是该公司的第三代 10nm 设计),该芯片还见证了该公司酝酿已久的 Xe GPU 架构的首次亮相,为其带来了令人兴奋的新一波处理器浪潮,在该领域(图形)方面拥有强大的实力长期以来一直是英特尔的弱点之一。这些芯片提供了出色的性能,尽管 - 就像他们自己拖延已久的 Ice Lake 前辈一样 - 它们仅限于功率较低的笔记本电脑。事实证明,对 10nm 和英特尔新显卡的等待是值得的:新芯片发布时在单核性能上超过了 AMD,而且它们实际上不负众望。还有更多事情要做:英特尔只为其最弱的笔记本电脑产品发布了 10 纳米芯片;如果您购买的是轻薄型计算机,它会比以往任何时候都更好,具有新架构节点带来的所有性能和能效改进。但该公司几乎用了整整一年的时间才发布了更强大的 H 系列 Tiger Lake 芯片,用于专为游戏和视频编辑而设计的更强大的笔记本电脑,这些笔记本电脑才刚刚开始看到这些好处。而且它还没有将其台式机芯片转移到 10nm(这可能会对今年的芯片造成不利影响,这些芯片试图在 14nm 架构上融合 10nm 设计,但结果喜忧参半)。经过多年的制造延迟,英特尔似乎几乎有可能重回正轨。但是当六月到来时,英特尔的麻烦又开始了。经验丰富的工程师吉姆·凯勒宣布他出于“个人原因”离开公司。凯勒是芯片设计界的 Fixit 先生:他帮助苹果开发了内部的 A 系列芯片,帮助了 AMD 的 Zen 架构,以及特斯拉的自动驾驶计算机芯片。英特尔于 2018 年让 Keller 加入,虽然该公司没有公开定义他在领导英特尔的“片上系统 (SoC) 开发和集成”硅工程团队之外的角色,但他的工作很明确:作为英特尔的领导者10,000 人的半导体工程团队,他要让英特尔重回正轨。凯勒以在公司的短暂工作而闻名——他经常进来,开始工作,然后在烟花开始之前离开。但他在英特尔不到两年的时间和他的突然离职标志着他任期最短的一年,也是英特尔夏天的一个不吉利的开端。但几天后还有更多坏消息等着英特尔,当时苹果在 2020 年 WWDC 上宣布将改用自己的基于 Arm 的芯片,而不是使用了十多年的英特尔处理器。原因类似于苹果在 2005 年首次从 PowerPC 转向英特尔时:彭博社报道称,这家 Mac 制造商权衡并衡量了英特尔的路线图,最近已经饱受拖延的困扰,并发现它有缺陷。

Apple 的 2019 年第二季度收益报告更进一步,直接将 Mac 销量下降归咎于英特尔的处理器供应问题。 “我们相信,如果没有这些限制,我们的 Mac 收入会比去年有所增长,”首席执行官蒂姆库克指出。对苹果来说,离开英特尔是让 Mac 向前飞跃的必要选择 至少一位前英特尔工程师证实了这些挫败感:直言不讳的首席工程师 François Piednoël 告诉 PC Gamer,这种转变至少部分是由于该公司 Skylake 的质量保证不佳筹码。但转向 Arm 芯片不仅仅是宣布苹果对英特尔的拖延感到厌烦——这是科技最有影响力的公司之一向世界宣布英特尔的芯片不再符合要求。 “当我们做出大胆的改变时,是出于一个简单而有力的理由:这样我们就能制造出更好的产品,”库克在公告中说——对苹果来说,让英特尔落后是让 Mac 向前飞跃的必要选择。果然,Apple 的第一款 M1 芯片在各个方面都超出了预期,去年晚些时候问世时颠覆了我们对笔记本电脑性能的概念。但这一切仍然是英特尔最大的迫在眉睫的灾难的前奏:在其 2020 年第二季度财报电话会议上宣布,该公司在其 7nm 工艺中发现了“缺陷模式”,使进展至少偏离了一年。下一代芯片原定于 2021 年末发布,是英特尔让生产重回正轨并赶上台积电等其他硅生产商战略的关键部分,现在被推迟到 2023 年初。这是一个大问题对于英特尔。正如计算机工程教授、计算机架构领域的领先研究员 Natalie Enright Jerger 所解释的那样,芯片制造商可以通过两种主要方式提高性能:新设计,例如在芯片上安装更多内核或新的 AI 加速器;并添加更多晶体管,这些晶体管主要来自新的和更小的架构。 “如果无法缩小节点,他们就会失去性能的两个关键驱动因素之一。他们仍然能够进行创新……但他们无法像 AMD 那样获得更多晶体管的额外胜利。” AMD 也是台积电更先进生产的受益者:其 Ryzen 芯片自 2019 年以来一直采用 7nm,当其 5nm Zen 4 芯片在 2022 年出货时,它可能会再次超越英特尔。

英特尔实际上是在一只手被绑在背后进行竞争。它完全跟上的事实证明了其内部生产提供的优势,以及其独特的 Foveros 包装技术等方面的创新——所有这些都是前面提到的“秘方”——但新产品的持续延迟架构表明这是英特尔只能跟上这么长时间的技巧。夏季事件的影响很快就来了。 7nm 消息传出后不久,该公司前硬件主管 Venkata “Murthy” Renduchintala 离职。英特尔前首席执行官鲍勃·斯旺(Bob Swan)——在登上最高职位之前曾是英特尔的首席财务官——被前英特尔工程师帕特·盖尔辛格(Pat Gelsinger)取代,后者以帮助开拓英特尔在 1980 年代的一些最早的创新而闻名,并担任公司的第一任首席技术官. Gelsinger 是一名旨在帮助调整船舶的雇员,这向员工和全世界表明英特尔想要认真对待芯片并再次发挥其优势。 Gelsinger 毫不犹豫地宣布了一项新的英特尔“IDM 2.0”战略,该战略将使该公司将部分生产外包给台积电和三星等其他公司,并通过新的英特尔代工厂将英特尔打造成其他公司的芯片制造商服务业务,并制定雄心勃勃的目标,到 2025 年让英特尔回到尖端芯片设计的前沿。 新公布的路线图——英特尔在一段时间内分享的对其未来产品的最详细介绍——以及其技术的更名更好地将它们与竞争对手联系起来的节点是该策略的一部分;公司的一项重要声明,表明它计划返回。在对 The Verge 的评论中,英特尔执行副总裁 Michelle Johnston Holthaus 表示:“我们拥有坚实的基础,以及一个令人兴奋的战略愿景摆在我们面前,”强调了公司的新投资和路线图。但到达那里将是一个挑战。英特尔——这家曾经以不可动摇的 CPU 制造领导者而闻名的公司——不可否认地落后了。虽然它的一些新公告,比如它正在向亚利桑那州的新工厂投资 200 亿美元,听起来令人印象深刻,但它们的赌注需要数年时间才能获得回报。与宣布在 2019 年投资 1160 亿美元用于半导体生产的三星或宣布计划在未来三年投资超过 1000 亿美元扩大产能的台积电等竞争对手相比,它们也相形见绌。甚至英特尔的新路线图也无法保证未来的发展。那里有很多雄心勃勃的目标,包括在 2023 年推出其拖延已久的 7nm Intel 4 芯片,以及在 2024 年推出采用 Intel 20A 的下一代晶体管架构。但 Intel 正在摆脱最近的 10nm 和 7nm 挣扎,需要使确保它在这里设定的激进的年度速度不会遇到可能在 PC 行业产生连锁反应的类似障碍。三星和台积电等竞争对手已经准备好推出具有更高晶体管密度和更先进技术的下一代芯片,这意味着 AMD 和高通等新近复苏的竞争对手将等待填补英特尔的空缺。正如 O'Donnell 解释的那样,“'他们现在必须跨越式发展——仅仅赶上是不够的。”

去年夏天为英特尔敲响了警钟,清楚地表明多年的延误和错失的机会是一笔钱,它不能再继续过去了。英特尔在这一年所做的改变是正确的:带回经验丰富的领导者、硬件设计师,并专注于让其半导体业务重回正轨。英特尔将不得不重新获得信任并重建其作为 OEM 和客户可以信赖的领导者的声誉,并表明它仍然可以在芯片的前沿竞争。去年是一个很好的第一步,球在英特尔的球场上。但现在,它需要交付。