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美股AIGC产业链梳理 | (三)英特尔的“追赶”

美股AIGC产业链梳理 | (三)英特尔的“追赶” Ai商情
2024-03-20
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内容梗概
制程技术的追赶与反超:英特尔在过去几年中一直面临着制程技术上的挑战,尤其是与台积电和三星的竞争中逐渐失去优势。自Pat Gelsinger于2021年重新担任CEO以来,英特尔制定了“四年五节点”的战略,目标是追赶并反超竞争对手的制程技术。至2023年,英特尔已经如期完成了Intel 7、Intel 4和Intel 3等节点的开发,并计划在2024年推出更先进的20A和18A节点,这些技术的成功实施预计将帮助英特尔在2025年前恢复在先进制程技术上的领导地位。
IFS业务的扩展:随着IDM 2.0战略的推进,英特尔将晶圆代工业务(IFS)从成本中心转变为盈利中心,对外提供晶圆代工和封装业务。通过引入先进的封装技术如2.5D EMIB和3D Foveros,英特尔计划与代工业务产生协同效应,并通过获取新的18A客户为IFS业务注入新的活力。
产品和市场策略调整:英特尔预计在2024-2026年的营收将实现稳步增长,其中包括DCAI(数据中心与AI)、CCG(客户端计算)和NEX(网络与边缘)业务的增长。特别是在数据中心和AI领域,英特尔通过推出基于新制程技术的产品来提高竞争力,并通过AI服务器市场的拓展来寻求增长。此外,英特尔也在PC市场进行调整,通过推出支持AI应用的新PC产品来应对市场需求的变化。
技术与创新的重视:英特尔的转型不仅仅在于追赶制程技术,更重要的是重新聚焦于技术创新。Pat Gelsinger的回归标志着英特尔回归技术驱动的战略路线,通过强化内部研发能力和加大对外合作,推动英特尔在芯片设计、制造技术以及新兴技术领域的创新。
面临的挑战与机遇:英特尔的转型之路充满挑战,包括技术迭代的压力、激烈的市场竞争以及快速变化的行业需求。然而,随着全球对高性能计算和AI技术需求的增加,以及半导体行业的持续增长,英特尔的IDM 2.0战略和技术创新为其提供了重回行业领导地位的机遇。

英特尔的“掉队”
管理层决策和策略问题:自2016年以来,英特尔经历了几次重要的管理层变动。在Brian Krzanich担任CEO期间,英特尔开始在制程技术上失去对台积电的优势,这部分是因为英特尔在14nm制程技术上的停滞不前。随后,在Bob Swan担任CEO期间,公司更加关注成本和利润的表现,而非工程和技术创新的卓越,进一步导致了在技术上继续落后于竞争对手。
制程技术的挑战:英特尔的10nm工艺开发遭遇重大挑战。该工艺的开发计划比预期中更为复杂,主要是因为在EUV(极紫外线)光刻技术还未成熟的情况下提前启动了10nm工艺的开发。这导致了原定于2016年开始量产的10nm工艺延迟到了2019年才开始量产,使得英特尔在制程端的优势被逐渐追平甚至被超越。
竞争对手的快速发展:与此同时,竞争对手如台积电和三星电子在制程技术上快速进步。这些公司能够更快地采用EUV技术,并成功推进到7nm及以下的制程技术,而英特尔在这一时期内在10nm的困境中挣扎,未能及时推出更先进的制程技术。
技术战略的差异:英特尔坚持使用自家的制造工厂生产芯片,这一策略被称为IDM(Integrated Device Manufacturer)模式。而其竞争对手,特别是台积电,采取的是纯代工模式,专注于制造过程的优化和创新,这使得台积电能够更快速地适应市场变化和技术发展,而英特尔则在转型和应对新技术挑战方面显得较为迟缓。    
英特尔的落后是多方面因素造成的,包括管理层的决策、技术战略的选择、以及对于新兴技术挑战的应对速度等。然而,最近几年在Pat Gelsinger的领导下,英特尔已经开始采取一系列措施来应对这些挑战,包括推进IDM 2.0战略,加大在EUV技术和新型芯片架构上的投资,以期实现技术上的追赶并重新获得市场领导地位。特别是现任CEO Pat Gelsinger的领导下,英特尔实施的一系列措施,包括IDM 2.0战略、采用chiplet技术、EUV技术的引入,以及RibbonFET和PowerVia技术的开发,这些都为英特尔在制程技术上赶超竞争对手提供了可能。
先进制程节点
先进制程节点是半导体制造中的关键技术之一,它指的是在芯片制造中所使用的晶体管特征尺寸的大小。随着科技进步,制程节点不断缩小,能够在相同面积的芯片上集成更多的晶体管,从而提高计算性能、降低功耗,并提升芯片的效能。在谈到英特尔及其在先进制程节点方面的发展时,有几个关键点值得详细讲述:
英特尔的先进制程节点发展
Intel 7、Intel 4和Intel 3:
  • Intel 7(原称10nm SuperFin)是英特尔制程技术的一个重要进步,相比前代技术,在功耗相同的情况下性能提升约10%-15%。这一节点主要用于生产英特尔的Tiger Lake处理器。
  • Intel 4(原称7nm)是英特尔首次大规模采用极紫外光(EUV)光刻技术的节点,预计性能提升约20%,能效大幅提升。Intel 4预计将用于生产Meteor Lake处理器等。    
  • Intel 3进一步扩展了Intel 4的EUV应用,提高了晶体管性能和能效,加强了晶体管密度,为下一代计算产品提供支撑。
20A和18A制程节点:
  • 20A(A代表angstrom,即埃)是英特尔公布的下一代制程技术,将引入全新的晶体管技术RibbonFET和背面供电技术PowerVia。RibbonFET是英特尔自FinFET以来的首次晶体管架构更新,PowerVia则是一种创新的背面供电技术,预计将在2024年开始量产。
  • 18A制程节点计划在20A之后推出,预计将进一步提高性能和能效,尽管具体技术细节较少,但预计会继续沿用并改进RibbonFET和PowerVia技术。
英特尔在先进制程节点上的挑战与机遇
英特尔在推进先进制程节点方面面临着来自台积电、三星等竞争对手的激烈竞争。尤其是在7nm及以下节点的推进中经历了一些挑战,例如10nm节点的延迟。然而,通过IDM2.0战略和对EUV技术的投入,英特尔正致力于克服这些挑战,并寻求在20A和18A等未来节点上实现技术领先。
英特尔IDM2.0战略
英特尔的IDM2.0战略是在2021年由当时新上任的CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)宣布的,标志着英特尔在面对激烈的全球半导体竞争中,对其制造和业务模式进行根本性的调整和转型。IDM2.0战略旨在通过综合内部制造能力、第三方制造合作和领先的封装技术,重新确立英特尔在半导体行业的领导地位。该战略包括以下几个核心组成部分:
强化全球内部工厂网络
英特尔计划加大对内部制造能力的投资,包括建设新的生产设施和升级现有工厂。这意味着英特尔将继续依赖其自身的制造能力来生产大部分核心产品,特别是采用最先进制程技术的产品。英特尔宣布了在亚利桑那州、德国、以色列等地建设新晶圆厂的计划,以扩大其生产能力,并准备采用新的生产工艺技术,如7nm、5nm及更先进的节点。    
扩大第三方产能利用
英特尔意识到,完全依赖内部制造存在风险,尤其是在快速变化的半导体市场中。因此,IDM2.0战略下,英特尔将更加灵活地利用外部晶圆代工厂的产能,以确保在技术进步和市场需求快速变化时,能够及时响应。这不仅帮助英特尔优化成本和提高供应链的灵活性,也使公司能够更快地引入新技术和增加产品种类。
发展世界一流的代工服务(IFS)
英特尔晶圆服务(Intel Foundry Services, IFS)的推出是IDM2.0战略的重要组成部分,旨在将英特尔的先进制造能力向外部客户开放,提供包括先进工艺节点在内的代工服务。这标志着英特尔从一个主要以自用为中心的制造商,转变为同时兼顾第三方客户需求的晶圆代工服务提供商。通过IFS,英特尔不仅可以为全球客户提供包括先进制程、封装和测试在内的全套服务,还能通过这一平台与半导体设计公司合作,推动新技术和产品的开发。
先进的封装技术
英特尔在IDM2.0战略中也非常重视先进封装技术的开发和应用,如EMIB(嵌入式多芯片互联桥技术)、Foveros(3D堆叠技术)和最近推出的Co-EMIB技术,这些封装技术能够实现更高的性能、能效和集成度。英特尔计划利用这些先进的封装技术为客户提供更加灵活和高性能的解决方案。
总结
通过IDM2.0战略,英特尔不仅要强化和扩展其在全球范围内的制造能力,还要通过与第三方晶圆厂的合作以及开放代工服务,提高自身在全球半导体市场的竞争力。同时,英特尔还在推动封装技术的创新,以满足未来半导体市场对性能、功耗和尺寸的要求,从而为客户提供更多价值。这一战略的成功实施,将对英特尔的长期发展和半导体行业的格局产生重大影响。
英特尔的DCAI业务
英特尔DCAI(数据中心和人工智能)业务聚焦于提供数据中心硬件、软件和技术解决方案,以满足日益增长的数据处理、存储和分析需求,同时推动人工智能技术的应用与发展。英特尔通过其DCAI业务,致力于打造高性能、高效能的服务器处理器、加速器和其他技术,以支持云计算、企业数据中心、网络基础设施和AI应用。以下是英特尔DCAI业务的几个关键方面:
产品和技术布局
Xeon处理器:
  • Xeon服务器CPU:英特尔Xeon处理器是其数据中心业务的核心,涵盖了多种型号,包括性能核(P核)和效能核(E核)。这些处理器设计用于各种数据中心应用,从云计算、高性能计算到AI和大数据分析。
  • P核与E核策略:英特尔采用P核(Performance Core)强调高性能,E核(Efficiency Core)则着眼于低能耗。这种策略旨在提供多样化的产品,以满足不同客户对性能和能效的需求。

AI加速器和FPGA:
  • Gaudi系列ASIC:专为AI应用设计,与CPU搭配使用,具有强大的AI推理能力,也能在AI训练领域与GPU竞争。    
  • FPGA:灵活的可编程逻辑器件,适用于多种应用,包括但不限于网络功能虚拟化、数据库加速和AI推理。
制程技术和市场策略
制程技术进展:
  • 技术挑战:过去几年中,英特尔在10nm制程技术上遇到了重大挑战,导致其在服务器CPU市场上的领先地位受到AMD的威胁。
  • 追赶策略:为了解决这一问题,英特尔推出了“四年五节点”的工艺制程计划,旨在通过Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A及Intel 18A等先进工艺制程,追赶并超越竞争对手。
市场份额与竞争:
  • AMD的竞争:AMD通过与台积电合作,在制程技术上取得了显著进展,成功夺取了部分市场份额。
  • 策略调整:为了回应这一挑战,英特尔不仅在制程技术上加快进步,同时也通过提升产品性能和能效,以及优化其产品组合,来稳固和扩大其在数据中心市场的份额。
未来展望和挑战
AI和软件生态:
  • AI能力提升:通过引入如AMX等技术,英特尔致力于提高其Xeon产品在AI推理和训练方面的性能。
  • 软件生态构建:英特尔通过推出oneAPI等软件框架,旨在建立一个跨CPU、GPU、FPGA等硬件的统一软件生态,以支持多样化的计算需求和加速AI应用的开发和部署。    
产品和技术创新:英特尔持续推进其Xeon处理器和AI加速器的技术创新,如通过引入新的核心设计(P核与E核)、提升每瓦性能,以及优化AI和大数据处理能力,以保持在激烈的市场竞争中的领先地位。
总结
总体而言,英特尔的DCAI业务集中在通过技术创新和市场策略调整,来应对数据中心和人工智能市场的挑战和机遇。通过不断优化其产品和技术,英特尔旨在维持其作为数据中心硬件和解决方案提供商的领导地位,并推动AI技术的广泛应用。
英特尔CCG业务
英特尔的客户计算集团(CCG)业务主要负责开发和销售微处理器和相关技术,这些产品广泛应用于个人电脑(包括台式机、笔记本电脑和平板电脑)、工作站以及某些物联网(IoT)设备中。随着科技的进步和市场需求的变化,英特尔CCG业务不断创新,以适应行业趋势和挑战。近年来,AI技术的兴起为英特尔CCG业务带来了新的增长机遇。
业务预测与市场复苏
营业收入预测:预计英特尔CCG业务在2024至2026年的营业收入将分别达到322亿、341亿和358亿美元,年增长率分别为10%、6%和5%。这一增长预期基于PC市场的复苏和AI PC产品的增长潜力。
市场复苏迹象:疫情期间PC市场经历了爆发性增长,随后进入调整期。但到了2023年第三季度,全球PC出货量已连续两个季度实现环比增长,显示出市场复苏的迹象。英特尔表示,其公司库存在2023年上半年已出清,下半年营收有望实现连续环比增长。    
AI PC的兴起与策略
AI PC市场预测:预测到2024年第四季度,全球AI PC出货量将占PC总出货份额的25%以上,并预计到2025年成为主流,2026年占据销售额的一半。这表明AI PC将成为市场的一个重要增长点。
英特尔的AI PC计划:英特尔正在积极推进AI PC计划,与100多家软件厂商紧密合作,为PC市场带来数百款AI增强型应用。英特尔预计其酷睿Ultra处理器在2024年将为全球笔记本电脑和PC制造商的230多款机型带来AI特性,计划在未来2年内交付1亿个客户端处理器。
技术创新与应用
端侧AI:随着生成式AI模型的使用量增长,端侧AI成为AI计算的下一个重点,英特尔正通过其低功耗CPU和高算力AI加速器(NPU)在这一领域取得领先优势。
产品规划:英特尔展示了其AI PC处理器的未来路线图,包括2023年推出的Meteor Lake,以及后续的Arrow Lake、Lunar Lake和Panther Lake等,每个产品都旨在提升性能、降低能耗,并增强AI计算能力。
市场和技术趋势
Windows系统换代与AI技术的推进:微软停止支持Windows 10以及Windows 12和co-pilot的推出,将进一步拉动PC市场的换机需求。同时,AI PC的崛起,特别是英特尔在AI技术上的持续创新和应用推广,预示着PC行业将迎来新的增长动力。
总结
英特尔CCG业务通过不断的技术创新和市场适应,正面对PC行业的挑战和机遇,尤其在AI PC领域展现出强大的竞争力和市场影响力。通过这些策略和投资,英特尔不仅能够巩固其在传统PC市场的领导地位,还能在新兴的AI计算领域中占据有利位置。
Mobileye业务
Mobileye Global(MBLY US)目前为上市公司,根据Wind的最新数据,英特尔目前占 Mobileye 94.87%的股份,为主要股东。

Mobileye的业务是基于高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车(AV)技术的一个核心部门。Mobileye以其创新的机器视觉算法和EyeQ系列芯片及配套的辅助驾驶解决方案在智能汽车市场取得了显著的地位。该公司从1999年成立以来,通过这套“算法+芯片”的商业模式迅速打开市场,并在ADAS领域取得领导地位。2017年,英特尔以约153亿美元收购Mobileye,并在2022年将其分拆在纳斯达克二度上市,市值一度达到230亿美元。
Mobileye的业务营收在过去几年中保持了快速增长,2022年业务营收同比增长35%,增长动力主要来自ADAS和AV的普及。然而,2024年初Mobileye发布盈利预警,大幅下调当年的营收预测,主要由于客户库存过剩引发的订单减少。尽管如此,Mobileye的市场地位仍然强劲,截至2023年7月1日,出货量累计超过1.5亿颗,超过800种车型搭载Mobileye的技术,其在ADAS市场的占有率约为70%。
不过,Mobileye面临的挑战也在增加。随着ADAS市场的竞争日益激烈,越来越多的相关企业和车企自研团队希望分一杯羹,国产替代方案也日渐成熟。特别是在软硬件整合的“黑盒子”模式上,市场逐渐向更开放、更灵活的解决方案转移。为应对这一挑战,Mobileye开始提供面向EyeQ系统集成芯片的软件开发工具包(SDK)——EyeQ Kit,以增加其系统的开放性和灵活性。    
技术上,Mobileye的芯片算力与竞争对手相比较落后。虽然Mobileye累计发布了八款EyeQ芯片,但其最新的EyeQ Ultra芯片算力仅为176 TOPS,低于英伟达和高通等竞争对手的最新产品。尽管Mobileye一直强调算力不是唯一标准,但在自动驾驶技术日益要求高算力处理各种数据的背景下,这一差距可能成为Mobileye面临的重要挑战。
此外,英特尔在CES 2024大会上宣布加速在汽车领域的布局,收购专注于智能电动汽车能源管理的Silicon Mobility公司,并推出新的AI增强型软件定义车载SoC系列,标志着英特尔在智能汽车市场的战略拓展不仅限于Mobileye的ADAS和自动驾驶技术,而是覆盖更广泛的智能驾舱和能源管理领域。
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