除了最先進的EUV，英特爾製程反超臺積電還有哪些招數？

【文/觀察者網呂棟】

在半導體領域，英特爾一直是無法忽視的存在，無論是X86還是CPU，都是這個美國芯片巨頭最亮眼的名片。不誇張地說，英特爾的發展史，基本上可以代表整個半導體行業的發展史。

但近些年，英特爾在強手如雲的半導體行業卻頻頻失意。首先是製造工藝推進不順，導致先進製程被臺積電反超，這不僅讓英特爾被調侃爲“牙膏廠”，也讓AMD等對手趁機藉助臺積電的先進製程“蠶食”英特爾的份額，就連蘋果也“一氣之下”轉投ARM陣營，自研CPU。

在最近這輪大模型爆火的過程中，英偉達憑藉在GPU領域的地位出盡了風頭。要知道，三年前英偉達才首次實現對英特爾市值的反超，如今英偉達市值突破萬億美元，8倍於英特爾。儘管大模型仍然離不開CPU，但相比於“出圈”的英偉達，英特爾這輪存在感的確不高。

雖然放在當下，英特爾依然是半導體行業重量級的選手，但行業內外更關注的是，這個昔日的“芯片王者”如何才能重回巔峯。就在上個月，英特爾宣佈調整產品業務部門與製造部門間的合作方式，將製造部門的損益單獨覈算，目標是2030年成爲第二大外部代工廠。

而根據第三方數據，今年一季度，臺積電在全球晶圓代工領域的份額超過了60%，三星的份額雖然出現明顯下滑，但仍然有12.4%，並且臺積電和三星已經宣稱實現了3nm製程的量產。在這個“老三隻能喝西北風”的芯片代工行業，英特爾如何從對手那裏爭奪客戶，也成爲外界關注的焦點。

針對英特爾目前的行業處境，以及該公司未來如何實現重要目標等相關話題，觀察者網近期對英特爾研究院副總裁、英特爾中國研究院院長宋繼強進行了深度專訪，他在採訪過程中詳細闡述了英特爾重回行業領先地位的關鍵點，以及對英特爾堅持IDM模式的思考。

以下是專訪實錄：

觀察者網：長期以來，英特爾都是半導體市場的主要參與者。但在近些年，臺積電在製程上超越了英特爾，Arm架構CPU的成長勢頭也很快，同時英偉達也在不斷憑藉GPU搶走英特爾的存在感。在您看來，英特爾未來如何重返巔峯，或者說重現往日的輝煌？

宋繼強：首先，製程上的領先地位是一定要拿回來的，因爲這個是基礎。很多架構優化帶來的效果，比製程帶來的效果要少很多。一旦前進到一個新的製程節點，它自然而然就可以幫你提高很多計算效率，降低功耗和最後的成本，因爲成本取決於芯片的面積，這是很清楚的。

前些年英特爾在製程方面，尤其是14nm到10nm的過程中產生一些滯後，這基本是由於英特爾在使用EUV極紫外光刻機技術上晚了一些。由於英特爾在做很多製程規劃時看得較早，在英特爾開始去定義新制程的時候，EUV還不成熟，所以就沒有把它作爲一個可用選項。但是在推進製程的過程中，由於沒有使用EUV，導致很多額外步驟的增加，以及產生良率問題，最後產品也相應有些延遲，這是雙重效應。

明確發現這個問題後，我們採取的措施是，首先要儘快在Intel 4中全面採用EUV，這個已經在做，所以Intel 4和Intel 3屬於全面採用EUV的節點，晶體管性能也會非常優秀。第二，我們接下來還會使用更高級的EUV，也就是高數值孔徑EUV。因爲隨着晶體管尺寸的進一步縮小，不用高數值孔徑EUV就會更難達到特徵線寬，也會使良率和整個生產流程比較複雜。所以英特爾和ASML早就達成協議，第一批將高數值孔徑EUV用在整個製程生產流程中。

此外，從Intel 20A製程節點開始，我們還使用了新的全環繞柵極（GAA）晶體管RibbonFET和背部供電技術PowerVia，這些都可以非常有效地縮小晶體管體積，又能保證設計達到很好的良率。

這兩個技術都很重要，都是屬於革命性的技術。要是去查學術資料的話，這些技術想法都是在十幾年前提出的，要逐漸把它應用到真正的量產流程中是很困難的，因爲要從材料、製造工藝、生產良率上全部做起來。目前來講，我們對“四年五個製程節點”的整體進展是很有信心的，所以2024年Intel 20A就可以先推出，然後很快會過渡到作爲Intel 20A提升的Intel 18A，進一步提升製程上的良率和晶體管的質量。對在Intel 18A這個節點上拿回製程的領先性，我們現在很有信心，大家可以拭目以待。

在製程領域拿回領先地位後，就是架構設計。英特爾在新的服務器處理器和PC、筆記本處理器當中，都在全面使用模塊化（tile-based）方案，把很多小功能單元靈活地集成在一起，並且可以根據不同的使用導向，有的用性能核，有的用能效核，這樣按照需要就可以組合出不同種類的產品，架構上就更加靈活了。以前更多是一個大的單芯片設計，現在在設計複雜度上增加了，而模塊化本身就是基於Chiplet的思路，也會很考驗是否能在封裝上做好。

英特爾還有一個殺手鐧，我們在先進封裝領域也有很多自有創新技術，這部分也非常重要，因爲在未來需要做多個不同尺寸、來自不同廠商的芯粒的互連，還要能夠保證類似以前單芯片級別的傳輸帶寬、功耗、信號質量，這是很不容易的事情。目前來講，英特爾已在2.5D先進封裝技術，就是EMIB（嵌入式多芯片互連橋接）技術和Foveros 3D先進封裝技術上都有產品出來了，也就是說這些路都走通了，都能達到較高的良率。

觀察者網：可以說製程是英特爾重回領先的基礎？

宋繼強：製程是非常重要的一個點，所以英特爾CEO經常強調，四年五個節點一定要執行出來，而不只是在PPT上秀出來。製程領先性拿回來後，很多東西就順理成章可以實現，包括我們製程做好以後，一些大客戶就開始使用，IFS（英特爾代工服務）的生意也就起來了。

觀察者網：說到製造，最近英特爾對產品和製造部門進行調整，在這種“內部代工模式”中，製造比以前更獨立了，但好像還沒有完全把製造給剝離出去。

宋繼強：不是剝離。

觀察者網：外界也十分關注，英特爾爲什麼不放棄IDM模式，走一種更輕資產的模式，您也提到，IDM其實是一個內部更好協同的辦法。

宋繼強：英特爾核心技術的積累，是來自於生產製造裏非常多的長期積累，那是很根本的東西，而且未來擁有這樣能力的公司是越來越少了，越來越難了。每一個新技術的導入，我們知道像TD（Technology Development，技術開發）部門，他們至少是五年以上，才能知道這個技術能不能真的用到產線裏面，形成比較高良率的技術點。

現在能看到學術界一些技術說得非常多，但學術界的東西是非常單點的實驗，而且它不考慮量產。要真正做到量產級別，還能跟其他各個工藝流程很好地融合，跟那些軟件、控制融合，是一個很難的過程。所以在英特爾，基辛格之所以回來提出IDM2.0，他肯定不想（把製造）分拆出去，而且這個是根本、核心的要務，要把它做好，我們還需要通過開放的系統級代工模式，把英特爾原來的一些優勢開放出去。

首先，代工本身就需要靠很多不同的應用來測試它，提升它的效率和服務水準。因爲英特爾以前內部的生產製造，只是服務我們幾個產品線的部門，所以整個流程上，包括服務方式上，跟外部的代工還是很不同的。就像以前，要讓英特爾拿一個IP出來給別人用，它可能半天拿不出來。因爲以前都是揉在整個流程裏邊的，讓它專門拿出一個給外部客戶用，這些接口的重新定義都要花好多時間。

但現在重新佈局之後，首先也讓不同部門之間會有更清晰的技術、財務方面的接口，可以減少以前各種各樣的互相揉在一起的情況，比如到底說這個東西的延遲，是怪你還是怪我，就說不清楚，包括一些成本覈算問題。這也是爲了進一步增強未來作爲一個主流代工廠的基礎，因爲工廠都是這些工廠，只不過有些提供給內部的產品部門，有些是要提供給外部，這就意味着必須要達到外部代工廠的服務水準和效率。

英特爾提出的系統級代工，除了晶圓製造、先進封裝之外，它還往上去做生態，做芯粒Chiplet的生態，做軟件異構的生態，包括未來怎麼去很好地設計基於多芯片封裝的方案，還有很多工具，我們的很多工具未來可以分享給我們的客戶，比如說怎麼樣去構造一個包含不同製程的芯片系統，不管是從技術複雜度，還是它的整個生命週期的成本來講，讓最終的芯片產品是最划算的，只有英特爾這樣有實際產品經驗的公司才能提供這樣的工具。

觀察者網：這種調整是不是意味着，英特爾在製造這一塊，以前是有一部分專門服務於產品部門，現在調整完之後，英特爾產品部門就相當於是製造部門的一個客戶了？

宋繼強：產品部門有自己更大的自由度了，例如如果說覺得我們內部製造不夠好，它還可以選擇外部製造。IDM2.0是雙向的，我們既可以對外提供代工服務，同時我們的產品部門如果說覺得外部成本更低的話，也可以選擇友商代工，因爲都是獨立覈算損益的。

觀察者網：最近英特爾在全球到處建廠，您對這個問題有什麼樣的看法？雖然說未來芯片需求是確定的，但是現在包括臺積電也在擴產，會不會造成一個產能過剩的問題？

宋繼強：產能過剩應該不是一個大問題，因爲現在我們都知道數字化轉型趨勢是不會變的。現在AI計算，包括未來新的5G、智能駕駛、元宇宙各種各樣的應用，對芯片的需求量是很大的。這兩年是因爲經濟大環境不好被壓制住了，一旦恢復起來之後，需求量都會起來，畢竟我們要去做各種各樣的基礎設施建設，未來要靠芯片去支撐的各種應用是很多的。

而且現在開始建廠，真正拿到產能至少是三年以後的事情，如果現在不去投資建廠，未來可能會錯失需要產能的機會。另外，英特爾現在剛好對未來的技術路線都已經比較瞭解，新技術正在走向成熟的時候，比如說我們自己內部已經把Intel 20A、Intel 18A的一些關鍵技術攻克了，這個時候去建廠，是屬於爲未來需要很多半導體制造能力的時候，去打造我們的基礎。

未來在芯片代工領域，需要形成很大的網絡纔可以真正去支撐很多不同領域的應用。我覺得大規模建廠，對於英特爾想實現在2030年成爲全球排名第二的外部代工廠來說，是必需的。同時英特爾也希望自己的產品線更擴展，因爲我們是XPU戰略，CPU、GPU、IPU等等，我們自己就有很多的產品要去增產。

觀察者網：剛剛您講到，英特爾目標在2025年實現製程重新領先，再加上最近這些產能的擴建，是不是將來有可能全面超越臺積電？

宋繼強：從代工服務量級來講，我們認爲要在2030年左右達到第二。在技術領先性上，我們目標是超越臺積電，因爲英特爾未來在先進製程上會有足夠的領先性。但是，先進製程佔整個代工盤子只是一部分，它是一個金字塔的塔尖。