【為什麼我們挑選這篇文章】自英特爾 7 奈米製程延遲事件後，不僅讓英特爾股價大跌，也預示了英特爾的沒落。導致今日局面的原因和自主生產及代工製造的差異是否有關？英特爾的沒落會帶來什麼影響？讓我們來看看吧。（責任編輯：呂珈寧）
在晶片製造核心的技術上，曾經領先的英特爾如今失去了優勢。
2020 年 7 月24 日，英特爾公佈了2020 年第二季度財報。財報透露，由於 7 nm 製程良率不理想，英特爾的 7 nm CPU 產品較先前預期推遲了大約 6 個月。英特爾首席財務官喬治·戴維斯（George Davis）接受采訪時說，在 7 nm 晶片製造技術中發現一種「嚴重缺陷」，英特爾正在進行調整。
這是英特爾第二次推遲 7 nm 量產，較原先計劃一共延期一年。英特爾的 7 nm 晶片，預計不會早於 2022 年下半年推出。儘管英特爾 Q2 在數據中心和存儲業務板塊的收入大幅增長，但推遲 7 nm 量產消息仍讓其股價在 24 日收盤時下跌超過 16%。
自主生產和代工製造的差別在哪？優劣勢如何造就今日局面？
財報電話會議上，英特爾透露「可能會將主要零部件生產外包」。今年 3 月摩根士丹利一次會議上，喬治・戴維斯對投資者承認，公司已經落後於競爭對手台積電，要追趕上至少需要 2 年時間。
7 月 27 日，台灣《工商時報》報導，英特爾與台積電達成了協議，後者將在 2021 年為前者代工 18 萬片6 nm 晶圓。晶圓是製作晶片所用的矽晶片，通常一片晶圓可以切出幾十個晶片。
事實上，英特爾找台積電代工的消息，此前早已多次傳出，並且集中在 6nm 的GPU 上，並未涉及 CPU 產品。目前，英特爾和台積電都沒有證實代工 6nm 晶片的傳聞。
要知道，英特爾一直引以為傲的，就是其領先的晶片製造能力。彭博社發表評論，英特爾考慮外包這一決定「預示著美國統治半導體行業時代的終結」，「此舉可能會在矽谷以外引起反響，影響全球貿易」。一些動作已經反映出這個現象：在美國商務部壓力下，今年 5 月台積電表明會在美國興建一個工廠，用以生產最先進的 5nm 製程晶片。
英特爾和台積電分別是晶片行業兩種分工模式的典型，前者代表了IDM 模式，後者則是垂直分工模式一個重要環節。
IDM，全稱 Integrated Device Manufacturer（垂直整合製造），意指一家公司包辦晶片設計全流程，從設計、製造、封裝測試到最後銷售。除了英特爾，三星也採用了這種模式。
而垂直分工模式裡，有的積體電路公司只做晶片設計和銷售，沒有晶片製造工廠（Fabrication，簡稱 Fab）。這種公司通常稱之為 Fabless，高通、英偉達、AMD 和華為海思都是這種類型。
幫別人製造晶片、不設計晶片的廠商則叫 Foundry（晶圓代工廠），典型廠商的有台積電和中芯國際。事實上，這種模式的開創，正是得益於台積電這種純晶圓代工廠的設立。
很多曾經 IDM 模式的美國晶片公司，已經陸續關掉或出售其在美國國內的工廠，轉而讓亞洲的代工廠生產。只有英特爾一直堅持著 IDM 模式，這家公司認為同時兼顧設計和製造，兩方面都能相互促進。
得益於這種模式，在過去 30 多年裡，英特爾長時間處於技術領先地位。但從投入層面來看，IDM 模式需要大量資金，一條生產線動輒幾億美金，門檻非常高，對行業新進入者不友好。
而垂直分工模式把設計和製造分離，負責晶片設計的，把方案做出來，交給純代工的專業 Foundry 去製造，讓晶片行業的准入門檻一下子就降低了很多。AI 晶片領域有這麼多創業公司，正是得益於這種模式。
但垂直分工模式也有弊端，最先進製造技術的產能是有限的，只有蘋果、AMD、華為和高通這種訂單量大的晶片設計廠商，才能爭取到排期靠前的產能。另外，代工廠也會因為一些非商業因素，拒絕某家晶片設計廠商的訂單。一個最近的例子是，台積電迫於美國商務部製裁華為的壓力，已經暫時拒絕了華為的新訂單。
台積電不斷追求技術成長，在智慧手機時代追上了英特爾
在晶片製造行業，評價一家工廠水準高低的主要標準，是其製程技術，現在通常以「Xnm」的形式表示。
製程技術數字越小，意味著能在更小體積的晶片中塞進更多晶體管，並且運算性能更高、耗電量更小。比如，5 nm 比 7 nm 先進，7 nm 比 10 nm 先進。大名鼎鼎的「摩爾定律」，描述的就是製程技術之迭代：單位面積上晶體管數量，每兩年（也有說法是 18 個月）增加一倍。
1987 年，台積電剛成立時，製程技術遠不如英特爾，落後兩代之多。當時，台積電的技術是 3 µm（微米，1 微米= 1000 納米），而英特爾在 1979 年推出 8086 處理器時，就採用了 3 µm 技術。1985 年，英特爾已經把技術推進到了 1 µm。
但經過多年積累後，台積電在智慧手機時代追上了英特爾。
需要說一下的是，由於命名上的混亂，台積電和英特爾在製程技術節點上並不能劃等號。一位半導體從業者概括道：大致認為英特爾的 10 nm = 台積電的 7 nm，英特爾7 nm = 台積電/三星 5 nm（台積電和三星是一樣的）。英特爾的技術不商用，不開放，所以不能直接套用商用節點分類。
2017 年，台積電開始量產 10 nm 工藝，此時英特爾是 14 nm。2018 年，台積電開始大規模量產 7 nm。一年後，英特爾實現 10 nm 晶片量產。這個階段兩家製造實力基本持平。
但這樣的局面很快就被打破。2020 年 4 月，台積電的 5 nm 製程技術進入量產階段。而英特爾與之相對應的 7 nm，內部目標是 2020 年中開始量產，卻一而再地推遲。據英特爾 2020 年第二季度財報，7 nm 晶片要到 2022 年下半年才能亮相。這樣一來，英特爾便實實在在地落後於台積電。
英特爾做出變革，將由製造部門負責人接班領導 10 nm 升級工作
面對這樣的形勢，英特爾已經開始做出改變。7 月 27 日週一，英特爾宣布首席工程師穆西·倫杜欽塔拉（Murthy Renduchintala）將離職，其領導的 TSCG（科技、系統架構和客戶事業群）將劃分為五個團隊，新領導直接向 CEO 鮑勃·斯旺（Bob Swan）匯報。
離職的穆西被認為是英特爾的二號人物，他曾負責調製解調器，但該業務最終以 10 億美元賣給了蘋果。在英特爾工作了 24 年的安・凱萊赫（Ann Kelleher）將領導 7 nm 和 5 nm 晶片開發。她之前是英特爾製造部門負責人，領導 10 nm 製程的升級工作。
（本文經合作夥伴 品玩 授權轉載，並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題，原文標題為 〈英特爾芯片工藝的“掉隊”究竟意味著什麼？〉。首圖來源：Unsplash）
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