预测AI芯片产能将更加吃紧!英特尔高管谈代工竞争力:优惠价格、先进封装、绝对保密

芯东西(公众号:aichip001)
作者 |  ZeR0
编辑 |  漠影

芯东西2月28日报道,英特尔首届晶圆代工主题盛会Intel Foundry Direct Connect大会于当地时间2月21日在美国圣何塞举行(重磅!微软Arm联手英特尔造芯,OpenAI CEO大谈AI计算需求,Intel 14A制程首公布)。会上,英特尔首推面向AI时代的系统级代工——英特尔代工,并发布包括Intel 14A制程(1.4nm)的最新制程路线图。

期间,英特尔CEO帕特·基辛格及多位代工业务高管接受芯东西等全球媒体的采访,回答了AI芯片产能紧缺情况预测、英特尔代工如何与其产品业务充分“割席”、英特尔代工有哪些同行所不具备的核心竞争力等业界关注话题。

“在相当短的时间内,我们的预期交易价值从40亿美元提升到100亿美元、又涨到150亿美元,我对此感到满意。”基辛格说,“现在我们的目标是,在2030年成为全球第二大代工厂,稍作计算便会明白,如果实现这个目标,我大约要把英特尔代工的预期交易价值设置为1000亿美元。”

一、AI芯片产能会越来越紧张

英特尔CEO基辛格认为,未来几年我们将再次遇到产能紧张。如果要建造巨大的AI系统,以指数级方式增加算力,这将会消耗大量能源。

“我认为人们正在就搭建大型的、高端AI训练系统展开激烈竞争,有点类似于太空竞赛——许多国家和重要的云供应商都在这方面进行了投资。”他分享说,“GPT-4模型,可能用了大约1万个GPU、用时3个月左右训练而成。您可以计算一下,训练这个模型需要E级浮点运算的算力。所有人都相信下一代AI模型所需算力规模将指数级提升。”

对此,英特尔已经构建应对策略,让新建半导体工厂具有很高的可拓展性。从构建前瞻性战略的角度看,产能是其一项重要资产,基辛格相信生成式AI将成为这方面的一个重要驱动因素。

在代工方面,英特尔并未看到对AI芯片需求的减缓,这将带来更多的晶圆制造和芯片封装需求,预计一段时期内AI芯片的需求将无法完全得到满足。随着多个其它供应商进入市场,英特尔预计在AI芯片领域竞争会日趋激烈,大家都会受到相同的物理定律的制约,内存技术方面也是如此。

“未来十年,我们将帮助业界生产越来越多的AI芯片。”基辛格谈道,英特尔将致力于降低所构建和交付的每个芯片的功耗、提高能效,这也是摩尔定律的关键之一,摩尔定律始终是追求性能更快、更低功耗和更低成本。降低每单位计算性能的功耗,是摩尔定律推动产品路线图的重要部分。

例如,微软的资本支出正在飙升,因为建设数据中心耗电量巨大。英特尔的Intel 18A制程工艺搭载背面供电解决方案,再加上先进封装,有助于帮助微软开发更可持续的、高能效比的产品。

英特尔代工市场营销副总裁Craig Org从电力的角度算了笔账:“如果明年上线的所有芯片仅以其额定功率运行60%的时间,其耗电量就将超过世界上60%的国家。这还只是在目前AI技术发展的早期积累阶段,一旦技术继续进步,有更大的模型,其训练消耗的电量将是非常惊人的。”

因此算力必须有惊人的增长量,同时不断提高能效比,让算力的增长可持续。

至于生成式AI是否会经历“AI寒冬”?基辛格认为可能会,但它已经开始以有意义且经济上具有颠覆性的方式影响各个行业。

二、英特尔代工与产品业务分离独立,不会让自家产品“走后门”

考虑到英特尔拥有多元的芯片产品线,外界普遍关注的一个焦点问题是英特尔代工业务如何确保不会偏向英特尔自家产品,以及如何在保密性上赢得外部芯片设计企业足够的信任。

总的来说,英特尔代工是一个全新的组织架构,将技术、制造、供应链和代工服务融为一体,是一个同时服务内部客户和外部客户的代工厂,目标是产能满载,向全球最广泛的客户交付产能。

英特尔代工直接向CEO基辛格汇报,是英特尔IDM 2 .0转型战略中的支柱之一。

据基辛格分享,英特尔(外部)代工和英特尔(内部)产品团队之间有一条清晰的界线。今年英特尔将开始发布与此相关的独立财务数据。

“我们希望能够服务于英伟达、高通、谷歌,甚至是AMD等等,而且像微软已经成为了我们的客户。如果我们要成为世界级的晶圆代工厂,就应该对客户一视同仁。”基辛格说,英特尔承诺其代工客户将获得英特尔最好的服务,他们的IP和供应链将得到保护。

预测AI芯片产能将更加吃紧!英特尔高管谈代工竞争力:优惠价格、先进封装、绝对保密

▲英特尔公司CEO帕特·基辛格

英特尔产品会与英特尔代工进行独立的交易,从英特尔代工购买晶圆。

对于英特尔代工部门来说,英特尔的产品部门与任何其他外部客户一样。英特尔代工所有的运营模式都围绕着订单,围绕着预估的企业资源计划(ERP)。这一切都遵守着统一的标准。

同时,英特尔产品部门在选择代工伙伴上也更加自由,不一定非得用英特尔代工,还可以跟台积电、三星等外部代工厂合作。也就是说,英特尔代工需要去竞争英特尔产品的订单。

具体而言,英特尔代工与英特尔部门之间建立有“信息隔离墙”,销售队伍相互独立,英特尔正在构建两个独立的企业资源计划(ERP)系统,员工会议也是分别独立管理,不会做交叉交流。英特尔时刻保持警惕,确保在代工厂方面对其客户保密的内容与英特尔产品方面保密的内容分离。

英特尔代工为客户提供有专门的产能渠道,基于客户协议,不会有法律纠纷问题。“如果我们偏向英特尔的产品部门,那么我们将很难在代工行业长期生存下去。”英特尔代工高级副总裁Stu Pann分享说,“英特尔代工会对所有事情保密,这是代工厂取得成功所需的核心要素,我们不会将客户的信息与外部或内部共享。”

其“服务菜单”是开放的,可将(内部)产品组用到的技术开放给英特尔(外部)代工一侧,并对将英特尔产品与其它类型的芯粒(Chiplet)进行结合表示支持。

英特尔代工正与其它代工厂合作,吸收其精华,和自己的优势结合在一起。该部门会为客户提供定制的产品和服务,放上他们所需的安全芯片、其他I/O芯片或网络组件,将有基于多种软硬件和芯粒的各种IP,用于服务其客户。

谈到客户下单多家代工厂的可能性,Stu Pann称,大多数情况下,客户的一款芯片会只和一家代工厂合作,但如果EDA供应商能找到一种抽象出制程节点库中固有内容的方法,就像不同芯片架构间的编译器那样,他认为会有多源采购的出现。

英特尔欢迎这样做,因为这让英特尔能更快进入市场。目前EDA供应商们正在探索如何用AI实现这一点,Stu Pann相信这将在先进技术方面为世界提供更多选择。

三、英特尔代工的竞争力:系统级、成本优势、先进封装

基辛格谈道,对英特尔来说,首先是要提供业界领先的芯片。发展英特尔代工业务的过程由大型AI芯片推动,先进封装成为了其快速入局竞争的路径。英特尔代工已经与多家企业签约。

据Craig Org透露,尽管成立仅3年,但英特尔代工已经在每个节点上都赢得了客户,目前进展非常顺利。英特尔代工还未正式开始为其它客户大规模制造芯片,不过已经在封装业务方面公布了非常可观的收入。

英特尔尚未披露外部客户的总数。他解释说,许多客户不希望披露具体代工信息,因此英特尔代工必须采取保密。

Stu Pann强调道,英特尔是一家正在转变为晶圆厂的系统级公司,这种模式在代工行业独一无二,英特尔通过系统级代工与竞争对手竞争。

与其它代工厂一样,英特尔代工的关键竞争力要看PPACS,即性能(Performance)、功耗(Power)、面积(Area)、成本(Cost)、时间表(Schedule)。

其中成本取决于技术的结构,如需要多少层、多少间距、哪种材料、如何组合各项技术,以及产量和良率。英特尔代工在良率、结构性成本方面都在业内很有竞争力,并通过内部和外部客户进一步扩大了生产规模。

“我认为Intel 18A将使我们回到一个非常具有成本竞争力的位置,尤其是在考虑到它带来的产量优势之后。”Craig Orr说。

EDA公司常谈的“系统级”通常聚焦在封装层面,而英特尔探索的是包括存储、网络、软件在内的全栈式系统,通过改变连接的方式,就能在使用相同技术的前提下将性能提到两倍,甚至更高。

英特尔产品会先来采用工厂产能、推动制程节点密度的改进、确保达到性能目标,其自身大量的收入和产品、接下来制程节点的质量,将减轻所有后续客户的投产风险。

然后,英特尔代工可以将其在芯片系统领域积累的芯片、IP、系统架构咨询等专业知识提供给客户,帮助客户更快完成芯片设计。

“如果我们为他们提供先进封装、优质的晶圆以及优惠的价格,他们将能够使用我们的芯片生产能力构建更好的产品,他们将获得一个有韧性、可持续、值得信赖的供应链。”基辛格谈道。

先进封装是一大关键引擎。基辛格认为,英特尔在先进封装领域的独特优势会成为其整个代工业务的巨大助推器。

手机芯片客户非常热衷于单片式芯片,HPC和AI等领域更流行应用EMIB、Foveros等先进封装技术的异构芯片。大型服务器芯片不能没有异构设计,否则无法满足性能和散热的需求。

英特尔接受采用和集成第三方技术的想法,也正向第三方开放其先进封装技术,将大规模地为客户提供先进封装的灵活性,并已经实现3D封装技术的大规模量产。

Stu Pann坦言,英特尔在先进封装领域的占比还不算很高,所以其工作非常灵活,以满足客户希望混搭多种不同的芯片并使它们在一起妥善工作的需求。

英特尔首席全球运营官Keyvan Esfarjani认为,英特尔代工增长战略的关键部分是资源,除了人才、生态之外,技术也是一种资源,英特尔在AI工具方面进行了大量努力,使其决策更智能化,减少人们的重复劳动,让他们能够真正利用数据科学、机器人技术、图像技术等新的能力来推动向前发展。

结语:渐进式演进和大变革同时进行,把控多制程节点稳步迭代

问答期间,基辛格还分享了英特尔代工对制程节点的定义方式:当英特尔开发一个新的制程节点时,通常至少有两位数的性能提升;当提及某个节点的演进版本,如“P版”或“E版”时,意味着每个新版本至少应该有5%的功耗或性能改进。

英特尔在“四年五个制程节点”计划里经历了三次主要的结构性变化——Intel 7的Multi FinFET,Intel 4和Intel 3的EUV,Intel 20A和Intel 18A的RibbonFET全环绕栅极晶体管和PowerVia背面供电。Intel 20A和Intel 18A之间的性能提升会明显超过英特尔的最低标准。

在推出多制程节点方面,Craig Orr说,英特尔代工是渐进式演进和大变革同时进行,把它们加起来看,就会发现是相对可控的。