傳英特爾將開放x86內核授權:Arm/AMD/台積電將受重創?
據外媒Theregister報導,為了發展晶圓代工業務,Intel將把其最重要的資產x86架構授權給那些想要製造定制芯片的客戶。這將使得x86、ARM 和RISC-V內核將在單個處理器中協同工作成為了可能。
早在2021年3月,在Intel新任CEO基辛格提出IDM 2.0戰略,其IFS事業部與其他代工廠服務的差異化在於,它不僅結合了Intel製程工藝技術和先進封裝技術,“還支持x86內核、ARM和RISC-V生態系統IP的生產,從而為客戶交付世界級的IP組合”。
這是否意味著Intel還可能向第三方的芯片設計廠商開放X86內核IP授權?
現在來看,答案應該是肯定的。
據Theregister報導,Intel代工服務事業部(IFS)客戶解決方案工程副總裁Bob Brennan對其表示:“我們擁有所謂的多ISA 戰略。這是Intel歷史上第一次向希望開發芯片的客戶授權x86 軟核和硬核。”
所謂軟核,通常以HDL文本的形式提交給用戶。它已經過RTL級設計的優化和驗證,但不包含任何具體的物理信息。
硬核則是一種基於半導體技術的物理設計,具有性能保證,提供給用戶的形式是電路物理結構的掩模佈局和一套完整的工藝文件,可以作為一套完整的技術。簡而言之,軟核對於芯片設計廠商進行芯片的原型設計和定制很有用,而硬核更適合於直接交付生產。
目前,Intel尚未對外公佈,具體會以何種形式、何種收費方式,對哪些類型的客戶、開放哪些x86內核的授權。
不過,由於該措施是為了推動Intel的代工業務,因此,想要獲得Intel的x86內核授權,應該是需要將芯片交由Intel代工。
Xeon內核也將開放授權?ARM PC/服務器將受壓制
雖然Intel目前尚未公佈更多的信息,不過Bob Brennan舉了一個例子:“客戶將能夠使用獲得許可的Xeon 內核構建芯片,並將其與基於RISC-V 規範或ARM IP 的AI 加速器相匹配。”
從Bob Brennan的舉例來看,這一次Intel對外開放x86內核授權,開放幅度可能將會比較大,如果Xeon的內核都願意拿出來授權的話,那麼Intel大部分的x86 CPU內核都有可能會對外開放。
不過,Intel可能並不會開放最新一代的x86內核IP,預計會與對外授權的x86內核保持一兩代以上的代差,而且不會誰給錢就給誰授權,應該是會有限制條件的,不然可能會直接對Intel自己的CPU的銷售帶來較大的影響。畢竟Intel目前也不可能會放棄自己的CPU業務,去專心做x86內核IP研發和授權,發展晶圓代工業務,以避免和客戶產生競爭。
即便如此,這對於眾多的ARM芯片設計業者來說也是極具吸引力的。這意味著他們也能夠像獲取ARM內核IP一樣,獲取Intel的PC/服務器CPU內核授權,進行自己的x86處理器的設計,從而可以更容易的進入PC/服務器市場,並共享已有的強大的x86生態。而這對於目前正積極開拓PC及服務器市場的ARM,以及相關ARM PC及服務器芯片設計廠商來說,或將是一個巨大的打擊。
此前,高通一直積極的在推動針對筆記本電腦市場的ARM PC芯片,但是從目前市場來看,成效非常有限。而在ARM服務器芯片市場,原本發展勢頭很猛的華為和飛騰,由於美國方面的製裁,也受到了很大的壓制。如果此時,Intel開放x86內核授權,勢必會進一步壓縮ARM在PC及服務器市場的生存空間。
比如,在目前云服務廠商紛紛開始自研ARM服務器芯片的趨勢之下,對於那些像亞馬遜、阿里巴巴等已經推出自研的基於ARM架構的服務器CPU及自研服務器AI加速芯片的廠商來說,此時他們也將多了一個新的選擇,可以研發基於Intelx86內核IP的自研服務器CPU,來與其自研的服務器AI加速芯片搭配,以滿足自身的定制化需求,並且無需再費力的去建設ARM服務器生態。這顯然是具有吸引力的一個選項。
同樣,對於已經全面轉向採用自研的基於ARM架構的處理器替代Intel處理器的蘋果Mac系列產品來說,蘋果是否也會考慮轉過頭來研發基於Intelx86內核IP的PC處理器呢?這對於Intel來說,或許也將是挽回蘋果訂單的一個機會。
此外,Intel還加入了RISC-V陣營,通過扶持RISC-V來壓制ARM的發展。Intel於日前已宣布加入了全球開放硬件標準組織RISC-V International(RISC-V基金會),並且成為了最高級別(Premier)的會員。而在此之前,Intel不僅發布了基於RISC-V的芯片Nios Soft處理器,還攜手SiFive開發了代號為“Horse Creek”的RISC-V 開發平台。
AMD也將遭受重創?
近兩年來,在x86 CPU市場,AMD可謂是風頭正盛,不斷的蠶食著Intel在PC和服務器市場的份額。根據市場研究機構Mercury Research公司最新發布的2021年第四季度全球CPU市場份額報告顯示,在全球x86 CPU市場中,AMD的市場份額已經連續11個季度增長,達到了25.6%,創下了15年以來的的新高。
今天,AMD又完成了對於FPGA大廠賽靈思的收購,進一步強化了AMD在服務器市場對於Intel的競爭力。
Intel選擇對外開放x86內核授權,無疑將會打擊到AMD,因為此舉可能將會為整個x86市場帶來更多的競爭者,而這些新的競爭者都將是屬於Intel陣營一方。
雖然Intel對外開放x86內核授權,也會對Intel自身的x86處理器的業務帶來較大的影響,但正如前面提到的,Intel初期的應該是有限制條件的(比如交由Intel代工生產)。
另外,Intel可能會先開放面向中端及低端市場的x86內核,並選擇幾家有實力的廠商進行深度合作。而Intel在CPU業務的這塊的損失,其實也能夠通過x86內核授權業務及晶圓代工業務獲得彌補。
雖然通過2009年美國FTC反壟斷,從Intel獲得x86架構交叉專利授權的AMD和威盛近年來也有通過合資的形式對外進行變相的x86授權。
比如威盛在2013年通過與大陸資本合資成立上海兆芯,並將其x86架構授權給了兆芯。AMD也在2016年與大陸企業成立合資公司,將其x86架構的Zen1內核授權給了天津海光(由於美國將海光列入實體清單,AMD終止了海光的合作及後續x86 CPU內核的授權)。
但是,AMD和威盛都是通過在中國成立合資公司的形式來變相進行x86架構授權,且僅限於中國市場。
根據當初與Intel的協議,AMD和威盛都是無權直接向第三方進行x86架構授權的。所以,AMD及其他x86廠商並不能跟Intel一樣,也對外開放x86內核授權來進行反擊。更何況AMD並沒有自己的晶圓廠,無法像Intel那樣通過此舉來開拓代工業務來彌補損失。
台積電將迎來巨大挑戰
雖然台積電目前仍是全球第一大晶圓代工廠,並且在先進製程技術上居於領先地位,預計將於今年下半年將量產3nm工藝。
但是,自去年3月宣布重啟晶圓代工業務之後,Intel也在積極的追趕,並且宣布將在2024年量產Intel 20A(相當於台積電2nm)工藝,2025年量產Intel 18A(18埃米)工藝,這將使得Intel在先進製程上實現對台積電的超越。此外,Intel目前在先進封裝技術的也是居於領先地位。
在提升晶圓代工業務所需的產能上,Intel於去年3月下旬宣布,投資200億美元在美國亞利桑那州建設兩座先進製程晶圓廠。去年9月,Intel還對外透露,未來10年將在歐洲投資800億美元,將建設至少兩座先進的晶圓廠。
今年1月下旬,Intel又宣布將在美國俄亥俄州投資200億美元建設兩座新的晶圓廠,計劃於今年開建,2025年投產。Intel表示,未來整體投資金額可能增至1000億美元,總計建設8 座晶圓廠,這將是俄亥俄州有史以來最大投資案。
△Intel位於亞利桑那州錢德勒市的Ocotillo園區
從目前Intel已公佈和透露的計劃來看,為了發展晶圓代工業務,Intel已經確定的,至少將新建4座晶圓廠,如果按照Intel的預期,可能將會新建超過10座晶圓廠。顯然,這些晶圓廠將足以滿足Intel代工業務的未來的增長。
當然,對於Intel來說,要想在代工市場挑戰台積電,僅憑藉先進製程技術、先進封裝技術及產能上對於台積電的追趕是不夠的。於是我們看到了近期Intel為了構建其代工生態而發起的一系列組合拳。
2月8日,Intel公司宣布成立一支10億美元的Intel代工服務(IFS) 創新基金,以幫助那些試圖為代工生態系統帶來新技術的初創企業。該基金是Intel資本(Intel Capital)和Intel代工服務部門(IFS)合作推出的,將優先投資於芯片IP、軟件工具、創新芯片架構和先進封裝技術。該基金將為初創企業提供股權投資,為加速合作夥伴的擴大提供戰略投資,以及為開發支持Intel的IFS客戶的顛覆性能力提供生態系統投資,來加強該生態系統。
同時,Intel還宣布加入了全球開放硬件標準組織RISC-V International(RISC-V基金會),並且成為了最高級別(Premier)的會員。與此同時,IntelIFS客戶解決方案工程副總裁Bob Brennan 將加入RISC-V 董事會和技術指導委員會。Intel希望通過加入這個組織,可以更好的優化Intel IP,以確保RISC-V能在Intel代工服務的矽片上很好地運行,跨越所有類型的內核。
在去年推出的Intel代工服務加速器 (Intel Foundry Services Accelerator; IFS Accelerator)的基礎上,Intel還推出了IFS生態聯盟(IP Alliance),這是一個提供設計服務、IP、工具和流程的聯盟,以支持下一代客戶產品的開發。Intel將提供基於RISC-V的開放的Intel Chiplet的開放互聯,利用其先進的封裝和高速的芯片對芯片的接口。同時,還將授權差異化的RISC-V IP以加速創新。
據Intel透露,包括來自Andes、Esperanto和Ventana等合作夥伴,未來都將利用Intel的IFS服務生產RISC-V芯片。
除了通過支持RISC-V生態來推動Intel的代工業務之外,此次,Intel計劃開放x86內核授權,則將是在這一系列舉措之上,發展代工業務的更為有力的“重磅炸彈”。
正如前面所介紹的,開放x86內核授權不僅可能會給Intel帶來更多的代工合作夥伴,同時也可能將壓制ARM及AMD的發展,而這又將反過來壓制台積電晶圓代工業務的發展(目前大部分的ARM芯片和AMD芯片都是由台積電代工,AMD是台積電的第三大客戶)。
另據Bob Brennan介紹,Intel還創建了所謂的“chiplet chassis”,其中x86、ARM 和RISC-V 內核的裸片可以放在一起,並封裝成一個完整的芯片。“在chiplet chassis中,我預計將會有對ARM 和RISC-V 的(與x86內核組合)需求,這取決於它是哪個類型的客戶,我將同時支持兩者。”Bob Brennan還並補充說道:“我們尚未完全制定我們的戰略,但概念是相似之處在於,我們希望圍繞我們的產品啟用IP 生態系統。”
Bob Brennan表示:“從廣義上講,這是為了發展我們的晶圓代工和封裝業務,因為Intel代工服務部門正在努力成為世界上優秀的代工企業。這表明Intel如何致力於在所有這些不同的ISA 向前發展的情況下發展代工業務。”
從Bob Brennan的介紹來看,Intel開放x86內核授權的核心目的,也是為了更好的順應目前異構集成的Chiplet大趨勢,激發x86內核與ARM內核和RISC-V內核組合上的芯片設計創新,同時依托Intel在先進製程工藝、先進的2.5/3D封裝技術(EMIB/Foveros)、芯片間互聯技術(CXL)上的強大優勢,更好的開拓Intel的代工業務,並在與台積電的競爭中取得優勢。
小結:
從嚴格意義上來說,這並不是Intel歷史上第一次向客戶授權x86內核,也並不是第一次通過x86內核授權的形式來開拓代工訂單。
早在2016年8月,Intel當時就有宣布對外開放芯片代工業務。隨後在2017年2月27日,在2017世界移動通信大會(MWC)上,展銳攜手Intel推出了八核64位LTE SoC芯片平台SC9861G-IA。這款芯片不僅採用Intel14nm製程工藝代工,而且是基於Intelx86架構的Airmont處理器內核,同時由展銳整合了Imagination PowerVR GT7200 GPU以及其自研的五模LTE基帶芯片。不過可惜的是,這款芯片推出之後並未獲得市場上的成功。Intel希望藉道展銳再戰移動市場的計劃也遭遇了挫折。
在晶圓代工業務方面,由於當時Intel並沒有太大的決心來開拓晶圓代工業務,且在先進製程技術上已落後於台積電,同時能夠給到代工業務的產能也比較有限,特別是在2018年Intel自身產能出現嚴重不足時,Intel晶圓代工部門接單也出現了“大踩剎車”。外媒紛紛報導,Intel將關閉其晶圓代工業務。雖然當時Intel公關部門對外回應稱,“我們對於謠傳不予評論。”但是,之後事情的發展也顯示Intel確實放棄了對於其晶圓代工業務的開拓,畢竟Intel自己芯片生產產能都不夠用了。
直到去年3月,IntelCEO基辛格提出了IDM 2.0戰略,直接將代工業務列為了Intel未來發展的重點方向之一。這一次,Intel真的是下定了決心,要在代工市場大展拳腳。而為了增強自身代工業務的競爭優勢,Intel不僅先進製程提速,還斥資千億美元大建晶圓廠,同時還加入RISC-V生態,拉攏RISC-V芯片廠商,成立10億美元的IFS創新基金,此番更是把“鎮宅之寶”——x86內核拿出來授權,以吸引更多的合作夥伴,可謂是下足了血本。
不過,鑑於目前Intel尚未正式對外公佈“開放x86內核授權”的消息,具體的授權模式及細節也未公佈,所以,最終芯片設計廠商到底會有多大的興趣,也未可知。因此,該舉措具體會給整個CPU市場帶來多大的影響,會給Intel代工業務帶來多大的助力,還有待觀察