英特爾(INTC)宣佈，它打算奪回被臺積電(TSM)奪走的半導體工藝領導權。然而，英特爾能否與臺積電平起平坐就值得懷疑了，更不用說超越臺積電了。在本文中，我們將解釋其中的原因。
英特爾在半導體行業的坦率
我們要讚揚英特爾CEO鮑勃·斯旺(Bob Swan)的一點是，他對英特爾失去半導體行業領導地位的坦率態度令人耳目一新。
直到2017年9月英特爾仍宣稱在競爭中領先同行3年：
事實卻是，在當時，英特爾的領先優勢實際上已經不復存在。臺積電的10nm製程已經量產數月，打造了用於iPhone X的蘋果(Apple) A11仿生SOC晶片。
英特爾在電晶體密度方面做了大量工作，稱電晶體密度是比工藝節點設計更好的度量標準。應該指出的是，英特爾的電晶體密度是基於英特爾提出的綜合指標。實際密度因晶片設計而異。但根據英特爾自己的估計，臺積電的10nm工藝電晶體密度高於英特爾的14nm工藝:
我們指出這一點是因為，如果沒有進行有意義的批次生產，工藝方面的優勢的不能僅僅存在於漂亮的圖紙上。重要的是能有利可圖地投入生產，而不是隻能在有限或實驗的基礎上生產。這一點我們將在本文的後面部分進行討論。
英特爾直到2019年才在10nm節點上進行量產。實際上，正如我們在2018年初指出的那樣，到2017年末，臺積電的電晶體密度已經超過了英特爾前沿生產節點14nm的密度。
時間快進到2020年，半導體行業已經發生了巨大的變化。當然，英特爾已經在生產10奈米晶片，但它仍然只適用於相對較小的移動計算晶片。與此同時，臺積電自2018年年中開始為蘋果iPhone XS生產A12仿生晶片以來，一直在生產其7nm工藝晶片。
臺積電的7nm工藝電晶體密度與英特爾的10nm工藝差不多，約為每平方毫米1億隻電晶體，但這並不意味著英特爾的工藝與臺積電相當。
我們這樣說有兩個原因。首先，臺積電的7nm工藝可以擴大到更大的晶片，包括英偉達(NVDA)的A100，它包含540億個電晶體，表面積826平方毫米。
第二，臺積電的5nm工藝技術再次提高了標準。該技術目前正在量產，將於今年9月份安裝在下一代iPhone上。
英特爾已經承認它已經落後了，首席財務官喬治·戴維斯在3月份的摩根士丹利會議上相當坦率地談到了10nm工藝的現狀:
【正如我們在5月19日的分析師日上所說:看，這不僅僅是英特爾擁有的最好的工藝。它的生產效率將低於14nm工藝，低於22nm工藝，但我們對我們所看到的進步感到興奮，我們預計在2021年底開始的7nm工藝將有更好的表現。】
關於重新奪回半導體行業領導權，他說:
【除了CPU之外，我們還為客戶帶來了大量的高效能晶片，我們覺得我們開始看到了程序方面的加速，我們一直在討論的是在7nm中恢復同等水平，並在5nm代中重新獲得領導地位。】
英特爾能趕上臺積電嗎？
在英特爾2019年5月的投資者會議上，首席工程官Murthy Renduchintala為英特爾的製造流程制定了路線圖:
該圖顯示，英特爾的7nm工藝將使電晶體密度比10nm工藝提高一倍，使其與臺積電的5nm工藝持平或略高於後者。從表面上看，戴維斯似乎證實了人們廣泛持有的對7nm的期望，但注意到這些期望已經成為了條件。他們僅僅只是在“談論”，而7nm真正的開始時間似乎已經推遲到2021年底。
過去的技術速度已經開始非常緩慢，可用性非常有限。即使英特爾在2021年底的最後期限內完成任務，其產品的可用性也可能僅限於數量有限的小型移動裝置。
這不是對等的。到2021年底，臺積電將至少擁有18個月的5nm節點量產經驗。英特爾只有在達到與臺積電5nm節點同等的效能和電晶體密度，才能實現真正的技術。
英特爾能否從臺積電手中奪回半導體行業領導權是最近一篇題為《臺積電能否保持半導體技術領先地位》的文章的主題，該文章由行業專家Scotten Jones撰寫。在這篇文章中，Jones展示了他對英特爾、臺積電和三星的不同節點的電晶體密度的分析。
他證實，英特爾的10nm工藝提供的電晶體密度與競爭對手的7nm工藝大致相同，但比不上三星和臺積電的5nm工藝。他預計英特爾的7nm工藝將略優於臺積電目前的5nm工藝，但不會優於臺積電的3nm工藝:
在表格中，電晶體密度以每平方毫米數百萬個電晶體來表示。
Jones沒有計算英特爾5nm工藝，因為對它的不夠了解，也不知道它什麼時候生產。而臺積電則表示，預計將在2022年下半年開始進行3nm工藝的批次生產。
關於英特爾的7nm計劃，Jones表示:
【現在情況變得更加模糊，英特爾的7nm工藝預計將在2021年推出2.0x的縮小版。三星和臺積電都將於2021年開始生產3nm晶片。假設英特爾趕上了他們的進度，他們可能會有一個短暫的生產密度優勢，但英特爾的14nm和10nm工藝都晚了幾年。鑑於新冠肺炎對半導體行業的總體影響，特別是對美國的影響，英特爾在2021年投產的可能性很小。】
Jones在文章中總結道：
【臺積電今年以5nm工藝製程密度領先。根據英特爾7nm工藝與臺積電3nm工藝的確切時間，英特爾可能會暫時重獲工藝密度領先優勢，但臺積電很快就會超過他們，因為他們的3nm工藝每平方毫米有超過3億個電晶體!】
英特爾的投資價值
我們希望英特爾能以摩爾定律的速度重新回到正軌。英特爾和臺積電之間重新展開競爭，這對消費者和整個半導體行業都有好處。因為英特爾沒完沒了地重複其14nm工藝迭代在投資者中幾乎成了一個笑話了。
但我們認為英特爾的7nm工藝規劃，無論是在電晶體密度和時間方面，都是非常欠缺的。我們不相信英特爾能夠實現其7nm工藝的目標，儘管它可能會宣佈，已經在2021年底限量生產了7nm工藝晶片，但這樣的說法幾乎毫無意義。
在實驗的基礎上為一個給定的工藝生產有限數量的晶片是一回事，而在該工藝上生產大量的晶片並盈利則完全是另一回事。在英特爾的發展道路上將會有許多障礙，尤其是在EUV光刻方面相對缺乏生產經驗，而英特爾在其7nm工藝中必須使用EUV光刻技術。
相比之下，臺積電將有超過2年的EUV生產經驗，以及超過18個月的5 nm大規模使用EUV的生產經驗。這比其他任何事情都更能確立臺積電對英特爾的領先地位。
我們的估計是，英特爾用其7nm工藝趕上臺積電的機會，無論多麼短暫，都是非常小的。而且，正如Jones所指出的，這種情況不會持續太久，因為臺積電很快就會轉向3nm工藝。
至於在5nm工藝重新獲得半導體行業領導權，正如英特爾首席財務官喬治·戴維斯所提到的，這當然不是不可能的，但我們認為投資者也不應該押注於此。即使英特爾想辦法回到摩爾定律的速度，並且趕上臺積電的3nm工藝。
我們認為英特爾更有可能實現其5nm工藝。這對半導體行業來說並不是一件壞事，但我們認為這是英特爾所能期待的最好結果。
