兩個月前，當載著全球首台0.55NA EUV光刻機零件的卡車，出現在英特爾位於俄勒岡州的廠區時，半導體產業開始討論未來英特爾在晶片製程上追趕台積電的可能。然而，英特爾向世界表露了遠不止於此的野心。

北京時間2月22日凌晨，英特爾召開了首屆Intel Foundry Direct Connect大會，與以往專注於產品展示和技術分享的活動不同，本次會議只有一個主題—晶片代工。

圖片來源：Intel

在半導體產業鏈中，晶片代工是個不折不扣的「重要且枯燥」的環節，但這次活動所展現的亮點，隨便拎出一項都足以讓人感到驚訝：

• 採用Intel 18A製程（1.8奈米級）的Clearwater Forest至強處理器已完成流片，1.4奈米級的Intel 14A製程首次亮相。
• 首推AI晶片的系統級代工模式，提供從工廠網路到軟體的全端式最佳化。
• 已成功拿下微軟的晶片訂單，將採用Intel 18A代工。
• 代工服務的IP、EDA合作夥伴，包括新思科技、Cadence、西門子、Ansys、Lorentz、Keysight表示工具和IP都已準備就緒。

值得一提的是，活動現場英特爾也宣布了與ARM達成合作，未來將支援為基於ARM架構的SoC（系統級晶片）提供代工服務，這種強烈的違和感，就連前來站台的ARM執行長Rene Hass都打趣地說：

“感覺就像在Windows上運行iTuns一樣奇怪。”

過去一周，當全世界都在討論Sora的革命性進步時，英特爾悄悄拿出了應對AI算力需求爆炸的完整解決方案，再一次證明了這位昔日芯片行業霸主的地位。

IDM 2.0，絕境逢生？

當提起英特爾時，人們通常會習慣性地把它與英偉達或AMD做對比，但實際上，英特爾在半導體產業中的發展路徑與後兩者截然不同，一個最本質的差異是英特爾是業內少數採用IDM模式的晶片廠商。

所謂IDM，就是指從設計、製造、封裝測試到銷售自有品牌IC都一手包辦。

與之相對應的，一類是諸如英偉達、AMD的Fabless廠商，他們只做晶片的IC設計，晶片製造環節完全交由代工廠完成。另一類則是以台積電、格芯為代表的Foundry廠商，他們負責晶片的代工及封裝環節。

這種分工模式的好處在於，Fabless廠商無需承擔動輒數十億美元的產線建設成本，Foundry廠商也不需要維持體量龐大的產品開發團隊，可以專注於製程的提升。

這種分工明確且有效率的產業鏈上下游關係，是維持摩爾定律在今天仍能存續下去的前提條件。因此，現今仍在採用IDM 模式的晶片廠商某種程度上其實是「非主流」的存在。

而英特爾的商業模式則更「邪門」。

現任CEO帕特·基辛格在2021年上任後，提出了「IDM 2.0模式」。即堅持自己生產晶片的同時，也為第三方晶片設計公司提供代工服務，同時把部分製程晶片交給其他代工廠，來實現對自家製程的補充。

這個設想聽起來很美好，但即便是完全不了解晶片產業的人也能夠察覺到一絲端倪：第三方晶片設計公司，他們的產品可能本來就與英特爾存在競爭關係，那麼他們要如何放心把晶片製造環節交由後者呢？

英特爾接收的全球首台0.55NA EUV微影機，圖片來源：Intel

打一個比方，這就像是蘋果對微軟說，“我們正在升級MacOS系統，如果有需要的話，也可以幫你一起開發Windows系統。”

還有一個無法忽略的問題是，晶片代工產業是個典型的「重資產、長週期」產業，如果建設能夠承接第三方晶片設計公司的產能，勢必會讓前期成本大幅增加，這一點在去年的多份財報中都已經有所體現，例如在2023年第二季度，英特爾在整體營業利潤率為33%的情況下，其負責晶片代工業務的IFS部門利潤率為-28%，嚴重拖累集團業績表現。

因此，在IDM 2.0概念被提出後，外界的質疑聲始終沒有中斷。

而在去年6月，意識到IFS部門已成為沉重負擔後，英特爾選擇了將該部門拆分出去，未來將獨立運營，並在財報中單獨核算損益。

在同一時間，半導體產業也迎來了一場巨變。

隨著算力需求在全球範圍內的激增，負責AI晶片代工的主要大廠台積電出現明顯的產能瓶頸問題，例如CoWoS先進封裝的月產能至今維持在1.3-1.5萬塊（晶圓），而其中部分產能還要被蘋果M1 Ultra等晶片分走，因此在2023年下半年，出現了英偉達高效能運算卡交貨週期普遍延長至12-16個月的情況。

考慮到目前具備先進製程的廠商，無外乎台積電、英特爾、三星電子三家，且三星電子的在5奈米製程節點後的良率問題至今仍是個謎，英特爾成為晶片設計廠商為數不多的代工可選項。

這也是英特爾此時提出「AI晶片系統級代工」的底氣所在。

潑天富貴，英特爾能接住嗎？

儘管眼下的英特爾似乎佔據天時地利，但這家公司現在有實力在代工行業中大展拳腳嗎？如果單以市佔率來看，根據TrendForce的統計數據，英特爾在全球晶片代工業佔比僅1%。

不過，就技術而言，英特爾仍然算得上是業界的領先者。

首先是其製程流程目前處於穩定推進狀態。在2021年7月，英特爾曾公佈了「四年五製程節點」的計劃，即利用四年時間推進Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A和Intel 18A五個過程節點，目的是到2025年重新獲得全球晶片代工的製程領先性。

就目前已公開的資訊來看，兩款以Intel 3為基礎的產品Sierra Forest和Granite Rapids已經分別完成流片及設計認證後的試生產工作。「埃米級」的Intel 20A及Intel 18A也預計在今年投入生產。

英特爾製程節點規劃圖，圖片來源：Intel

值得一提的是，這兩個製程節點將搭載，可能是英特爾未來十年最重要的兩項技術：RibbonFET閘極全環繞場效應管，以及PowerVia背部供電網路。

簡單來說，前者可以推動晶片上的電晶體尺寸進一步微縮；後者則是將晶片的電源線及訊號線移植到晶圓背後，降低功耗。

這兩項底層技術共同奠定了英特爾代工業務的技術基座，也確保了摩爾定律仍可延續。

當然，眼下業界還不大需要如此高精尖的技術，畢竟AI從業人員所依賴的主力晶片——英偉達A100，其製程也不過7奈米。

而就短期來看，AI產業可能更需要英特爾在封裝環節的技術累積。

在本次會議上，英特爾宣布將FCBGA 2D+納入英特爾代工先進系統封裝及測試的技術組合中。這一組合將包括FCBGA 2D、FCBGA 2D+、EMIB、Foveros和Foveros Direct技術。

這一連串晦澀難懂的技術名詞，讓英特爾具備了滿足不同代工客戶的異質集成需求，也讓來自不同供應商、用不同製程節點打造的「芯粒」能夠更好地協同合作。

這裡有必要解釋下「芯粒」的概念：可以簡單地理解為一種小型的模組化晶片。它對於AI產業的意義在於，能夠將CPU、GPU、NPU高速連接在同一個系統中，大幅提升異構核之間的傳輸速率，在提高資料存取速度的同時，降低資料處理功耗。

英特爾2.5D封裝產線，圖片來源：Intel

此外，英特爾也為AI晶片創業公司，如近期風頭正盛的Groq和SiMa.AI，這些潛在的新創公司客戶做足了準備。這些公司普遍認為專用晶片比通用晶片效率更高，因此在產品研發上也多集中於建構專門用於某些架構的晶片，但問題在於這些新創公司在晶片版圖設計上可謂五花八門。

因此，在本次會議上前來為英特爾月台的合作夥伴中，可以看到晶片產業內的「EDA五巨頭」（新思科技、Cadence、西門子、Ansys、Lorentz）悉數到場，以展示英特爾為各型軟體及工具認證做出準備。

總的來說，無論是製程製成或封裝技術，亦或是開發工具，英特爾已初步具備「AI晶片的系統級代工」能力，但英特爾自此之後真的可以高枕無憂了嗎？

顯然不是，一個最直接的隱患在於，儘管晶片代工部門未來在財報上將獨立核算，但產線的前期建設及調試費用依然需要英特爾支付。

這將是一筆天文數字。就目前英特爾官方揭露的專案進度來看，這家公司未來將分別在波蘭、以色列和德國共投資626億美元，用於晶圓代工產線興建。在晶片補貼法案的資金遲遲無法到位的情況下，這些投資幾乎完全需要由英特爾承擔。

另外不得不提的一點是，英特爾CEO帕特·基辛格曾多次表示，獨立之後的晶片代工部門與晶片設計部門完全切割，後者在有代工需求時將評估市場上的不同方案，綜合成本選擇代工廠，絕對公平競爭。

基辛格的確做到了。目前，英特爾內部代號為「Arrow Lake」與「Lunar Lake」的兩款處理器的Computer Tile部分就是交給了台積電代工。

但長此以往，如果英特爾自家處理器的核心模組都是由台積電代工完成的，其他Fabless廠商又如何能放心地將訂單交給英特爾呢？這恐怕是英特爾代工部門不得不考慮的問題。