竞争又合作？Intel重回领先地位要靠台积电...

英特尔(Intel)正在增加对昔日竞争对手台积电(TSMC)的依赖以冲刺销售量，同时其终极目标是重新夺回制造规模和芯片工艺技术的世界领导地位。S7tesmc

根据三位产业分析师的调查，英特尔将加入苹果(Apple)的行列，委托将于今年量产最新工艺的台积电制造3nm芯片。分析师们指出，英特尔和苹果很可能是台积电该最先进节点量产时的唯两家客户。S7tesmc

在2月中旬举行的英特尔投资者会议上，首席执行官Pat Gelsinger重申该公司“夺回芯片业务领导者地位”的承诺。已在英特尔掌舵一年的Gelsinger表示，该公司将“在四年内前进5个节点；”在纳米之后，芯片工艺将进展至埃米(angstrom，符号为Å)。S7tesmc

英特尔能否成功跃进仰赖台积电在5nm和3nm节点上的助力，挑战之一是将台积电生产的Chiplet与英特尔自家制造的Chiplet结合在单一组件中，例如代号为Ponte Vecchio的数据中心GPU产品。这涉及利用英特尔的新封装技术──包括嵌入式多芯片互连桥接(multi-die interconnect bridge，EMIB)与3D封装解决方案Foveros──来结合台积电5nm工艺Chiplet与英特尔自家芯片。S7tesmc

这也是芯片结构从平面转向3D的趋势之一；3D芯片大幅扩展了半导体组件的容积，以提升晶体管密度，理想地让英特尔的摩尔定律(Moore’s Law)能延续数十年寿命。英特尔预期，到2030年，单颗芯片能整合的晶体管数量可达到1兆。S7tesmc

英特尔的计划将倚重ASML的高数值孔径(NA)极紫外光(EUV)微影设备。英特尔是ASML EUV业务客户──目前只有台积电、三星(Samsung)、英特尔与美光(Micron)等少数几家中第一家采用高NA设备的厂商。台积电的晶圆代工竞争对手三星和英特尔正率先采用环绕式栅极(GAA) 3D晶体管架构与EUV相结合，期望能超越台积电一直用以保持销售和工艺技术领先地位的FinFET晶体管架构与EUV专业。S7tesmc

分析师各有看法

瑞士信贷(Credit Suisse)分析师Randy Abrams在提供《EE Times》的一份报告中指出，台积电将开始量产N3 (即3nm)工艺，于2022年底为该节点最大的两家客户英特尔和苹果进行少量生产。台积电预期，N3将于2023年第一季开始贡献公司营收，约与三星量产GAA工艺的时程相当。S7tesmc

根据瑞士信贷报告，三星将于2022年初试产GAA工艺于同年底前正式量产；三星并将于2023上半年以GAA工艺生产自家Exynos应用处理器产品。同时间台积电将量产来自苹果与英特尔的3nm订单，随后可能会在 2023到2024年的某个时间点，从更多的潜在客户迎来第二波业务。S7tesmc

瑞士信贷的报告指出：“我们也认为，尽管英特尔仍试图改善自家制造能力，仍会在2023-24年透露更多委托台积电生产的细节，以及在接下来几季的3nm下单情况。”在英特尔约240亿美元的芯片制造整体潜在市场(total addressable market)销售额中，台积电估计有50亿美元的贡献，占据其中相当大的一部分。S7tesmc

投资顾问机构Arete Research资深分析师Brett Simpson亦有类似观点；他指出：“英特尔在2023年将为其下一代GPU与台积电在N3工艺上进行合作，而且相关量产计划看起来比我们最初所想更大，是实质性的合作。”英特尔的GPU竞争对手包括Nvidia等业者，而GPU向来不是英特尔着重的产品领域。S7tesmc

对此一位要求匿名的分析师根据他的调查表示：”我们原以为他们会慢慢来，但该GPU量产计划看来将达到每月1万片晶圆；这意味着英特尔2023年将会领先其他GPU竞争对手一个节点。”S7tesmc

Arete Research的Simpson则在回复《EE Times》采访的电子邮件中指出，对台积电来说，大奖会是策略性的CPU投片──但看来英特尔到目前为止仍有强烈倾向于将核心技术留在自家；“随着英特尔更进一步转向‘不挑晶圆厂’的芯片设计，有可能在2024年左右的时间点看到该公司将更多CPU生产委外。”S7tesmc

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英特尔正在为从纳米飞跃到埃米安排时机，同时也在为切入GPU业务与采用GAA、高NA微影技术下新赌注。在芯片产业大半仍面临供应链问题的情况下，它仍着手推动这些计划。S7tesmc

Simpson 表示：“为支持台积电、英特尔和三星的资本支出计划，半导体设备业者可说是应接不暇；英特尔委托台积电生产CPU等任何具意义的转变，都会是其谨慎长期供应规划流程的一部分。举例来说，如果英特尔无法采购他们发展业务所需的工具，对台积电先进节点的更广泛承诺就会具有战略意义。”S7tesmc

英特尔与台积电合作的技术蓝图一直可见到3nm节点，之后两家公司的关系可能就会更像是竞争对手。英特尔预计，随着2023年该公司Meteor Lake和Arrow Lake产品问世，台积电的nm叙事也将转变为埃米。S7tesmc

另一家投资顾问公司Bernstein & Co.资深研究分析师Mark Li接受《EE Times》采访时表示：“我相信英特尔将外包一些生产产能，主要是台积电的3nm和5nm工艺，还有一点6nm；台积电和英特尔已经准备了一段时间，且会在2023年初开始会有显著的量产。”S7tesmc

英特尔技术开发总经理Ann Kelleher不久前承诺，英特尔将在20埃米节点重新取得工艺技术“领导地位”；英特尔期望在2023-2024年的时间点改变工艺技术节点命名法则，同时重夺技术领先地位。S7tesmc

在此同时，来自台积电、英特尔以及他们的顶级客户如苹果和联发科(MediaTek)的业绩，将成为各家晶圆代工厂致力于主导这个业务领域的重要因素。多年来，领导厂商台积电的年营收成长率都接近或超过20%，这有助于为建置成本高达300亿美元的新晶圆厂提供资金。S7tesmc

而英特尔也在不久前宣布美国俄亥俄州Silicon Heartland晶圆厂项目，但透露其年度业绩成长率在未来几年内不会达到两位数字。S7tesmc

本文刊登于《国际电子商情》姊妹刊台湾版《电子工程专辑》杂志 2022年4月刊 S7tesmc

(参考原文：Intel Will Rely on TSMC for its Rebound，By Alan Patterson 编译：Judith Cheng)S7tesmc