黃仁勳要用英特爾晶圓代工服務,產能、製程、成本為 IFS 三大挑戰

作者 | 發布日期 2023 年 06 月 08 日 17:00 | 分類 IC 設計 , 半導體 , 國際貿易 line share follow us in feedly line share
黃仁勳要用英特爾晶圓代工服務,產能、製程、成本為 IFS 三大挑戰


外媒專文報導,執行長 Pat Gelsinger 宣布英特爾 (Intel) 開放代工服務 (Intel Foundry Services,IFS) 後,大家都在問究竟是誰願意花錢讓這家半導體大廠代工晶片,且英特爾製造聲譽好壞參半,目前製程不僅落後台積電和三星,更落後英特爾自己的藍圖。

這問題日前 COMPUTEX Taipei 2023,GPU 大廠輝達 (NVIDIA) 執行長黃仁勳有答案。他說將把英特爾代工納入考量。英特爾推出 IFS 後,這兩年的確有收到一些訂單,如行動處理器大廠聯發科 2022 年宣布,將採英特爾 22 奈米製程生產部分晶片。但這不同於輝達採台積電 N4 製程生產晶片,因英特爾六年前推出 22 奈米成熟製程,不會威脅到台積電,反而英特爾 7 奈米(現稱 Intel 4)是否能與台積電競爭才是關鍵。雖然黃仁勳說法聽起來頗為支持英特爾 IFS,但以半導體產業的務實性來說,只是多元化考量之一。

為何輝達不支持英特爾 IFS?因輝達晶片雖由台積電製造,也與三星合作過,都讓輝達產品具競爭優勢,輝達讓任何廠商都能代工生產晶片,代工商爭取訂單時輝達就有更大議價空間。如果英特爾希望追上台積電和三星,那現在可有更多工作要做。

英特爾產能建置必須追上

晶圓代工首先產能得足夠,晶圓代工業務並非一蹴可及,先進製程晶圓廠需耗資 100 億至 150 億美元,且要數年才能完工啟用。英特爾現有工廠大小已能滿足需求,但要發展 IFS,就需增加工廠。

目前英特爾這方面取得不錯進展,美國亞利桑那州兩座工廠及俄亥俄州大型工廠都已動工,除非遇到延誤,所有工廠預定 2025 年底完工。但因投資蓋晶圓廠,英特爾需嚴格控管成本,尤其目前財務狀況不佳,除了減少數十億美元年度支出,還說服私募股權公司 Brookfield Asset Management 投資亞利桑那廠 150 億美元,這金額等於晶圓廠建設成本一半。

當然得說英特爾運氣不錯,2022 年夏天,經過數月爭論和 Pat Gelsinger 大聲疾呼,美國晶片和科學法案終於簽署成法律,為美國半導體投資爭取到約 530 億美元資金。預估英特爾可從政府獲高達 75 億美元補助,加上 2023 年初歐洲晶片法案也簽署,又增加 430 億美元補助,英特爾也會申請。實際能獲多少資金還有待觀察。另英特爾準備在德國馬格德堡興建晶圓廠,與德國政府談判中,但似乎遇到困難。

英特爾仍需具競爭力,商業化先進製程

即便英特爾加蓋晶圓廠增產有進展,若無具競爭力的產品,有再多晶圓廠也沒有用。說到具競爭力的產品,當然就是可立刻銷售的先進製程。英特爾能量產先進製程晶片,爭取訂單,對 IFS 業務才有意義。

儘管英特爾將 10 / 7 奈米製程推向市場面臨挑戰,但先進製程維持有理由的樂觀。英特爾已承諾推出幾個先進製程,將與新晶圓廠一起現身,如 2024 年 Intel 20A 及 Intel 18A,雖然放棄以「奈米」命名,改用「埃米」稱呼,但很明顯兩個製程都是針對台積電與三星的 2 奈米製程。

英特爾能短時間由 7 奈米發展到 2 奈米,或說 20A 製程節點,中間經過幾個先進製程,看起來速度非常快,也可能是因英特爾與 IBM 模糊的夥伴關係,自己不完全負責製程開發。2021 年 IBM 展示紐約州奧爾巴尼實驗室研發的 2 奈米製程,採 GAA 電晶體結構,兩個月後英特爾發表幾乎相同的製程,承認使用與 IBM 相同的 GAA 電晶體結構生產 Intel 20A 產品,當時市場就不相信這是巧合。

之後格羅方德 (GlobalFoundrie) 也指控英特爾和日本晶圓代工廠 Rapidus 採 IBM 未授權 2 奈米製程,更讓人懷疑英特爾與 IBM 私下合作,無論如何,看起來英特爾僅花一年多就擁有具競爭力的先進製程,不僅可生產自家晶片,還能為其他廠商代工,令人期待 IFS 業務就要起飛。

最後,英特爾不要忘記成本問題

報導強調、雖然英特爾有產能,但還是得回到成本競爭,除非英特爾製程比台積電及三星優秀許多,否則沒人願意支付更多費用給英特爾代工。雖然答案還未知,無論好壞,從英特爾晶片產品還是可看出端倪。

若英特爾晶片產品很不錯,足以讓 IC 設計廠商相信成本高但成果值得,若英特爾晶片產品沒有競爭力,IFS 業務就有麻煩了。且英特爾代工晶片可能因製造地點不同變貴,如台積電創辦人張忠謀所說,俄勒岡州廠製造晶片成本比台灣廠要高約 50%。

即使英特爾晶圓廠成本沒有競爭力,也可能有客戶願意為美國公司的美國製造晶片買單,那就是美國政府。畢竟英特爾和美國政府關係密切,且多年來獲得多張研究性合約,如開發國防部研究計劃局各種新興技術,還有美國能源部延期許久的 Aurora 超級電腦晶片。英特爾可能會靠政商關係努力發展 IFS 業務,成功與否時間會就待時間證明。

(首圖來源:科技新報攝)