英特尔14nm产能不足 AMD能否趁他病要他命?

作者: admin 分类: 科技 发布时间: 2018-10-29 11:13

今年中IDC、Gartner发布的统计数据显示PC市场六年来首次出现正增长,这对PC行业来说是一件大事,因为二季度都能增长,那么年底的三季度、四季度是旺季,进一步增长是没跑了。可惜PC行业的厂商高兴太早了,这段时间英特尔突然传出14nm产能不足的问题,最夸张的消息是产能缺口高达40%,供应不足的问题会持续到明年上半年。

英特尔的10nm工艺不断延期已经不是新闻了,怎么突然间14nm产能就不足了呢?从2015年底算起英特尔的14nm都量产三年时间了,这么长的时间都过去了现在说产能不足?这个消息最初没多少玩家愿意相信,但事实就是这样,而且消费者现在已经感受到14nm产能不足的影响了,八代酷睿处理器大面积涨价,盒装及散片价格前不久几乎是一天一涨。九代酷睿就发布了三款,酷睿i9-9900K直到现在都没上市。

这些都是英特尔14nm产能不足惹的祸,这件事可以说是2018年PC行业的最大的一件事,深刻影响了消费者甚至整个PC行业,受此拖累笔记本厂商的出货量也会下降,DIY玩家的装机预算也会因此而被压榨(选AMD吧)。

英特尔全球产能分布及14nm晶圆厂情况:

与AMD、高通等无晶圆半导体公司不同,英特尔的运营模式是IDM垂直整合模式,也就是自己设计、自己生产、自己测试。处理器,半导体芯片生产是英特尔处理器的核心竞争力,所以英特尔三十年来都是地球上工艺最先进的半导体公司。

作为一家全球性的公司,英特尔除了在美国本土拥有半导体工厂之外,在全球各地也建立了大大小小的工厂,主要分布及工艺技术如下:

·美国俄勒冈州,有22nm、14nm及10nm三座晶圆厂;

·美国亚利桑那州,有14nm及22nm两座晶圆厂;

·美国新墨西哥州,有32nm及45nm两座晶圆厂;

·爱尔兰,有14nm工艺晶圆厂;

·以色列水牛城,有22nm工艺晶圆厂;

·中国境内有大连、成都两座晶圆厂,原本都是封测工厂,不过大连的Fab 68工厂之前已经改成3D NAND晶圆厂,9月底投产;

·越南及马来西亚各有一个封装厂。

在产能方面,英特尔现在拥有三座14nm晶圆厂,这个产能在全球半导体公司中都是极高的了,反正是今年上半年的时候产能一直都没出现过不足的传闻,产能不足是这几个月才有的,显然是发生了某些事。

英特尔官方对14nm产能不足的解释,你能信?

生产多年的14nm工艺怎么突然就出现了产能不足的问题?对于这个问题,外界的传闻很多,不过先来看看英特尔官方是怎么说的:

今年以来,客户需求状况的持续改善推动了英特尔各业务线的增长,使我们2018年的营收展望在一月份预期基础上提升了45亿美元。我们的供货量将能满足我们已披露的全年营收展望,我们正在与客户和工厂密切合作以管理好各种新增需求。——英特尔发言人

按照英特尔的说法,产能危机是因为需求居高不下,导致英特尔今年的营收预期比年初预计的增加了45亿美元。考虑到英特尔去年营收在628亿美元左右,增加45亿美元还真不少,看起来需求确实高涨了,那么都是那些产品需求增长了呢?

英特尔的处理器主要涉及CCG客户端及DCG数据中心两个部门,可以简单理解为消费CPU、服务器CPU。结合英特尔Q2季度的财报数据来看下这两部分业务的具体表现:

在CCG部门,Q2季度营收87亿美元,同比增长6%,其中笔记本市场营收增长6%,桌面市场也增长了6%,但是营收增长主要是靠ASP平均价格实现的,其中桌面处理器ASP价格增长了13%,笔记本处理器ASP增长了2%。要论销量的话,Q2季度PC市场的出货量实际上是下滑了1%。

PC市场出货量下滑1%,显然产能不足这个锅不是PC市场导致的,PC玩家不背这个锅。

在DCG数据中心部门中,Q2季度营收55亿美元,同比增长27%,云数据、企业级市场都有大幅增长,均价提升11%,销量增加了14%。

这么看的话,英特尔所说的需求增长还是有一定道理的,数据中心市场上的需求在大幅增加,不过这点增长也不可能导致14nm产能如此大面积缺货,其中还会有别的原因,数来数去以下几条原因是最有可能的。

英特尔14nm产能不足原因之一:多核芯片增加导致总产量下降

大家知道处理器都是从一整片晶圆上切割出来的,英特尔现在使用的都是12英寸晶圆,总产能是没有变化的,现在14nm供应不足意味着每个晶圆生产出来的芯片少了,而这很有可能是近一年英特尔的市场变化有关,那就是在AMD的多核处理器压力下,英特尔也跟进多核芯片生产,核心增加意味着核心面积也变大了,每个晶圆生产出的CPU总数就少了。

2017年AMD凭借锐龙及EPYC处理器重返高性能处理器市场,主流的AM4桌面市场是8核16线程处理器,顶端的TR4平台是16核到32核,服务器级的EPYC则是32核64线程处理器。尽管AMD的锐龙处理器单核性能还不如酷睿,但是架不住核心多,因此AMD处理器多核性能强,性价比高。

AMD在多核上的攻势让英特尔也不得不跟进,我们可以看到英特尔2017年推出了18核36线程的酷睿i9处理器,主流市场的酷睿i7-8700K也升级到了6核12线程,再往下的酷睿i5、i3及奔腾也升级到了6核、4核、2核4线程等等,今年则继续提升到了8核16线程(i9-9900K)及8核8线程(i7-9700K)。

除了消费级市场处理器核心增多,服务器处理器也在不断提升核心数,Xeon系列从之前的最多22核增加到28核,今年的Cascade Lake系列处理器虽然没有继续增加核心数,但是英特尔也在AMD压力下已经开始悄悄降价,使得20+核心的Xeon处理器吸引力增加,销量也会提升。

英特尔在多核处理器上的进步虽然有助于普及6核、8核处理器,但是核心数增加意味着核心面积的增加(14nm工艺不变的情况下),在固定的晶圆产能下意味着产出的CPU数量会变少,而且核心数越多生产的难度也更高,良率也可能会受到影响,原本12英寸晶圆上90%的芯片都是合格的,现在6-8核增多,良率可能会下减少5%(具体良率未知,数字只是打个比方),这也会导致CPU数量减少。

英特尔14nm产能不足原因之二:300系芯片组升级14nm工艺

除了多核处理器增加导致的产能输出降低之外,英特尔还有一个举动导致了14nm产能危机,那就是英特尔决定300系列芯片组全面转向14nm工艺,这一调整使得芯片组也要跟处理器抢产能,加剧了产能危机爆发。

英特尔的300系芯片组代号Cannonlake PCH,包括刚刚发布的Z390、H370、Q370、B360及H310,而现在的旗舰芯片组Z370并不在真·300系芯片组之内,因为它其实是22nm工艺Z270的马甲。

使用14nm工艺生产芯片组虽然有助于改善芯片组功耗,但是收益并不明显,因为22nm工艺的Z370芯片组TDP功耗也就6W而已,芯片组的功能比较单一,完全用不到最先进的工艺,但是芯片组跟CPU是一对一的,全球PC出货量每年超过3.亿多,英特尔的份额在80%以上,最新平台哪怕只占1/4的数量,那所需的14nm芯片组也是海量,对14nm产能是严重的考验。

也正因为此,在14nm产能传出问题之后,英特尔被曝调整了芯片组的14nm生产计划,入门级的H310芯片组改回22nm工艺生产,网上也曝光了改良后的H310C芯片组,核心面积比H310略高一些。

除了H310芯片组,最近还有B360芯片组减产30%的传闻,这也是英特尔改善14nm产能的一部分,但有可能导致Q4季度的B360主板缺货涨价。

英特尔14nm产能不足原因之三: 全力保证大客户苹果基带

如果前面两个因素是英特尔14nm产能不足的内因,那么这一条就是外因,而且还有可能成为最关键的因素,那就是苹果iPhone XS/XS Max/XR手机的基带订单今年全部由英特尔提供,主要就是14nm工艺的XMM7560基带。

英特尔前几年挤破头想进入移动市场,最后铩羽而归,倒贴了70多亿美元,但是今年英特尔捡到宝了——由于苹果与高通的专利战还没有最终结果,为了给高通施压,今年的iPhone手机基带处理器订单全都给了英特尔,高通已经出局,所以苹果对基带芯片的供应链要求很高,而英特尔也乐见赢得如此大的订单,自然全力保障苹果供应。

即便不考虑iPhone 8/8 Plsu/X上的部分基带,仅仅是今年的iPhone XS/XS Max/XR基带就足够14nm忙活的了。根据天风证券的分析师郭明錤的预测,苹果新一代iPhone今年的出货量将达到8000-9000万部,那就需要至少8000万片基带芯片,而且备货量要比出货量高,由此可见光是基带芯片就能占据英特尔14nm产能的一大部分,今年增加的那45亿美元营收中大部分可能都是基带芯片的贡献了。

英特尔14nm产能危机的后果:散装盒装处理器全面涨价

对消费者来说,英特尔14nm产能不足到底是出于什么原因已经不重要了,因为现在我们已经承担了这次危机的后果了。这两个月来八代酷睿处理器不论盒装还是散装都在全面涨价甚至缺货,特别是之前性价比超高的散片酷睿i5-8400、酷睿i3-8100、奔腾G4560等处理器优势不再,网友只能调侃八代处理器今年也变成理财产品了。

酷睿i7-8700K目前的盒装售价涨到了3099元,之前的价格不过2799元,而且散片最低时可以做到2000元左右,如今都大涨特涨了。

酷睿i5-8400散片价格一度不到1000元,如今价格普遍都在1400元,盒装更是要1999元,这样的涨幅已经让人下不了手了。

不只是八代酷睿处理器涨价,刚刚发布的九代酷睿处理器定价也明显受到了产能的影响,8核16线程的酷睿i9-9900K国内售价4999元,这价格已经突破了历代主流酷睿处理器的极限,而且发布到现在都没有开卖呢,价格贵,供应还少,有心选购九代酷睿处理器的玩家也多了几分无奈。

AMD趁英特尔病要他命?理想很美好

今年的PC市场好不容易迎来了6年来第一次的增长,但是英特尔14nm产能危机打乱了这个节奏。遭受处理器涨价、缺货影响的PC玩家心头不忿,有人可能想着英特尔产能不足就那就买AMD,更有人因此看好AMD全年份额大幅增长,最夸张的说法就是AMD今年的市场份额能达到30%,是现有水平的三倍。

这个目标很好很强大,趁着英特尔遭遇产能危机,AMD理论上市有机会扩大自己的市场份额,但能从英特尔手里抢走多少市场才是个问题,第一个要解决的就是AMD自己的产能问题。

我们都知道锐龙处理器是代工厂Globalfoundries的14nm LPP工艺生产的,今年4月份发布的锐龙二代则是改良型的12nm LPP工艺生产的,生产基地是Globalfoundries(以下简称GF公司)在美国纽约州马耳他市的Fab 8晶圆厂,而且是唯一的一个晶圆厂。

与英特尔三座14nm晶圆厂相比,GF的14/12nm晶圆厂只有一座,而且量产时间只有一年,再考虑到GF以往在良率等问题上的不光彩历史,Fab 8现在的产能也到了极限了,而GF近年来的财务状况依然不乐观,没钱投资提高产能,因此AMD即便有心借此机会从英特尔手里抢份额,现实也很无奈,GF没法迅速增加锐龙处理器的产能。

市场调研公司Mercury Research前不久公布了AMD公司2016年到2018年Q2季度桌面CPU市场份额变化,2016年Q3季度AMD份额只有9.1%,直到2017年Q1季度推出锐龙处理器之后份额才明显有了增长,不过去年底也就是12%的水平,今年Q1季度达到了12.2%,Q2季度则增长到了12.3%。

按照这个速度来看,AMD今年全年的桌面市场份额乐观估计也就是最多15%的水平,传闻的30%份额基本上不可能,除非Q4季度出货量能增长250%,或者英特尔出货量暴跌65%,但从2000年以来历史最好记录来看,英特尔最多下跌过24%出货量,AMD增长最好水平也不过57%。

要知道,这还是桌面CPU市场上的份额,论笔记本及服务器市场,AMD的份额更低,今年内也不会改变多少。

除了产能无法迅速增加之外,AMD还面临着处理器本身竞争力的问题,二代锐龙中的锐龙7 2700X通过频率提升、功耗优化已经缩小了与英特尔八代酷睿处理器的差距,但是今年英特尔推出了九代酷睿处理器,增加了8核16线程处理器,同时单核频率提升到了5GHz,其他两款处理器也提升了核心数及单核频率,性能上再次拉开与AMD的差距。

AMD要想扭转处理器性能上的差距,只能等Zen 2架构及7nm工艺了,目前7nm CPU已经出样,首发EPYC服务器产品,消费级要随后,发布时间尚未公布,不过之前有消息称是2019年下半年,到时候凭借工艺及架构的优势,AMD才有可能拉近与英特尔酷睿处理器的差距。

总结:

英特尔的14nm产能危机在毫无预警的情况下爆发,他们倒是承认了供应存在紧张,但迄今为止英特尔官方都没解释过产能不足的具体原因,所谓的需求大涨导致供应不足实在是太过模糊。

英特尔产能不足已经严重影响了市场上处理器的价格及供应,这两个月大家都感觉到了八代酷睿处理器的疯狂涨价,散片及盒装价格已经失控,曾经平易近人的散片酷睿i5/i3处理器都是过去时了,玩家现在只能默默承担这个代价。

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