英特爾一年虧損70億美元！晶片代工產業不易，市場競爭加劇

當下，隨著AI技術不斷發展，人工智慧晶片、伺服器、資料中心市場規模將會顯著提升。數據顯示，大模型與生成式人工智慧的發展顯著拉動智慧算力市場成長，智慧算力規模成長快於通用算力，預計2022年至2027年中國智慧算力規模年均複合成長率達33.9 %，同期通用算力規模年均複合成長率為16.6%。

這也意味著晶片產業將迎來又一次的爆發，這也促使晶片代工產業的新聞有密集的發布，無論是台積電計畫在美新建3nm工廠、三星加大外包產能、英特爾放言爭奪代工榜眼、代工業寒意或尚未觸底、業內巨頭削減資本開支等等，都在顯現出代工業正在面臨半導體週期性和不確定性加大的時代命題，代工巨頭也無所不在戰略或戰術層面整合應對。

另一方面，在摩爾定律的驅動下，晶圓廠一直在緊追先進工藝，這場決賽的最後僅剩台積電、三星和英特爾，在先進製程節點展開肉搏戰。

那麼，在最終的先進製程領域，台積電、三星電子和英特爾誰將會突出重圍?而英特爾「壓下重註」代工業務能不能助力其重回巔峰?

2nm成為晶片代工廠商新焦點

目前來看，依照半導體產業的摩爾定律，積體電路可容納的電晶體數目，每隔18個月便會增加一倍，效能也相應增加一倍。眾所周知，幾nm通常指晶體管的尺寸，為在積體電路上盡可能容納更多的電晶體，從10nm到7nm，再到5nm、3nm，電晶體尺寸越做越小，晶片也相應越來越小。

其實，2nm最早出現在2021年，當時IBM發表了全球首顆2nm製程晶片。根據官方資料介紹，IBM的這顆2nm製程晶片是將大約500億晶體管放在一片指甲蓋大小的晶片上，與7nm製程的晶片相比，其運算速度將快45%，效率則將提高75% 。但業界普遍認為IBM作為研究機構，尚不具備量產的能力，2nm製程晶片從實驗室到量產，還需要更長的時間。

身為全球排名第一的晶圓代工廠，台積電是跑得最快的選手。根據台灣《工商時報》報道，台積電2nm製程佈局全線提速，公司位於新竹寶山Fab20 P1廠將於4月進行設備安裝工程，為其2nm晶片量產熱身準備，預計台積電寶山P1、P2及高雄三座先進製程晶圓廠均於2025年量產，吸引蘋果、輝達、AMD及高通等客戶爭奪產能。

日前，台積電董事長劉德音最近在IEEE網站上署名發表文章，把半導體產業過去50年縮小晶片尺寸的努力比喻為「在隧道中行走」。如今距離摩爾定律的極限越來越近，產業走到隧道的盡頭，半導體技術將變得更加難以發展，2nm將會是晶片巨頭搶灘的關鍵一戰。

在晶片製程尺寸不斷縮小的過程中，晶片廠商需要解決的問題更多，因此在新製程方面都需要改革。在台積電為2nm晶片設計的技術方案中，首次採用GAAFET架構。 GAAFET架構全稱全包圍柵場效電晶體，與突破14nm製程以下沿用的FinFET架構不同，GAAFET利用柵極電極覆蓋電流通道的四個側面，而非傳統的三個，能夠讓電晶體繼續縮小下去而不漏電，從而允許在降低運行功率的情況下顯著提高性能。

類似具有里程碑意義的方案還包括晶圓背面供電，相較於傳統供電，這項技術能夠降低電壓，進而減少功耗，顯著提升晶片性能的表現。

據悉，但依台積電公佈的路線圖顯示，其2nm製程將在2024年試產，2025年量產。台積電正依規劃時程如期於今年開啟2nm晶片的生產。

除台積電外，在2nm的賽道上也出現了三星、英特爾的身影。作為與台積電在5nm、3nm等製程纏鬥多年的老對手，三星在2nm的競爭上也步步緊逼。根據韓國媒體報道，三星已通知客戶和合作夥伴，將從今年初開始將其第二代3nm流程更名為2nm流程。

雖然三星電子有「靠改名領先對手」的嫌疑，但日前他們已官宣2nm或將在今年年底前開始量產。

不過在近期的年度股東大會上，三星半導體部門的首席執行官Kyung Kye-hyun表示：“我們將在未來兩到三年內重新奪回全球第一的位置。”

Kyung Kye-hyun也表示，「兩到三年」是指從去年年底開始的記憶體升級週期尚未全面展開，這將是三星能否實現其既定目標的關鍵決定因素。

而英特爾的出現，則讓這場領先過程的賽事出現了一個「新選手」。先前，英特爾靠製造業晶片創業，但後來被台積電與三星甩在身後，又在10nm、7nm製程上接連折戟後，英特爾在晶片製造領域明顯掉隊，先進製程晶片幾乎全部外包給台積電代工。

但我們看到，英特爾在新任CEO帕特‧基辛格上任後，就計畫重振製造晶片的晶圓代工業務。他們能不能打開代工業務的通路，讓其在晶片產業翻身呢?

英特爾「IDM 2.0」策略出師不利

眾所周知，從14nm到10nm的艱難量產，英特爾在製程工藝上的落後和「牙膏廠」的品牌形像已經形成，所有人也都期待英特爾的變革。

2021年初，這場漫長的轉型迎來了一個重大的轉折點——曾擔任英特爾CTO的半導體產業老兵帕特·基辛格被任命為英特爾CEO。

上任後不久，帕特·基辛格宣布了「IDM 2.0」策略，在該策略中，英特爾對外開放自己的代工服務，同時擴大採用第三方代工產能。

英特爾先前一直是IDM模式，完整涵蓋了晶片從設計到生產再到銷售的整個過程，產品絕大部分也都是在內部工廠製造。在IDM 2.0模式下，英特爾不僅要委託外部晶片代工廠生產自己的晶片，例如預訂台積電3nm的產能;與此同時，英特爾也要發展自己的晶片代工業務，成立英特爾代工服務IFS業務，重返晶片代工產業。

英特爾的想法是，IFS在服務晶片客戶的過程中變得更強大更好，而隨著IFS在晶片製造上越來越先進，生產的晶片產品也會更有競爭力，包括自己內部製造的晶片，反過來確保IFS不會受限於外部代工產能，以此形成正向循環。

用基辛格在採訪中的話來說就是：“IDM可以讓IFS更好，IFS同樣使變得IDM更好。”

但目前來看，英特爾在代工業務的表現似乎不算太好，在英特爾向美國證券交易委員會(SEC)提交的一份文件中披露，公司負責晶片製造業務的新部門「英特爾代工」( Intel Foundry)2023年營收為189億美元，年減31%，2022年這一數字為274.9億美元，經營虧損從前一年的52億美元擴大至70億美元。

英特爾CEO帕特·基辛格並不避諱該業務所面臨的虧損情況，並表示2024年將是公司晶片製造業務經營虧損最嚴重的一年。

同時，他也給予預測，該業務會在2030年底前實現經營收支平衡，屆時公司的目標是在非美國通用會計準則下，毛利率達到40%，經營利潤率達30%。

雖然英特爾變身代工廠的開局有些艱難，但日前外部的一系列行動還是讓他們看到希望。

例如，英特爾已經拿到美國《晶片與科學法案》提供的85億美元的直接資金補貼，這是晶片法案目前發放的同類款項中最大的一筆。公司未來仍有資格獲得110億美元的聯邦貸款，以推進其在亞利桑那州、新墨西哥州、俄亥俄州和俄勒岡州的工廠建設。

此外，在歐盟推出歐洲版「晶片法案」的430億歐元補貼計畫中，英特爾也入選了首批名單，其在德國總投資300億歐元建設的新廠是該法案第一個落地項目。

而且，微軟與ARM都與英特爾現場簽訂合作協議，公司估算晶圓代工廠訂單將達到150億美元，高於原先預期的100億美元。

元宇宙新聲認為，對於英特爾發起的挑戰，晶片市場的回饋往往需要一個較長週期，而在英特爾先前在10nm及7nm上被台積電、三星拉開差距後，尋回客戶的信任也需要較長時間，因此追趕之路或將是一個較長的過程。

寫在最後

未來先進製程晶片之爭將主要在台積電、三星和英特爾之間展開，代工三巨頭的拉鋸戰也將成為推動摩爾定律繼續前進的動力，推動下一個「彎道」的到來。

可以預見，這三大廠商需要在製程技術、產能提升以及品質控制等方面加大投入，以競爭高階晶片製造領域。在AI和高效能運算的快速發展推動下，半導體產業的領導者也將需要不斷優化他們的技術以滿足市場的需求。 (元宇宙新聲)