Имеет ли значение, если TSMC свергает Intel и берет лидерство на полупроводниках?

Если бы вы сказали мне пять лет назад, что Intel вот-вот соберется, возможно, худшие производственные проблемы своего существования, я был бы удивлен. Наша история 2012 года о том, почему Intel ведет (ведет) мир в производстве полупроводников, теперь больше похожа на историческую ретроспективу, чем на уверенный прогноз будущих тенденций. Проскальзывание компании - и возможные последствия этого скольжения - за последние несколько лет привели к большому анализу, некоторые из которых написаны по-настоящему.

Но есть еще один вопрос, лежащий в основе 10-нм проблем, которые заслуживают внимания. Насколько это действительно важно для кремниевой промышленности в целом, что Intel поскользнулась на 10-нм узле? Очевидно, что были реальные последствия для способности компании удовлетворить спрос, и Intel, несомненно, предпочла бы сохранить свою репутацию как самого продвинутого производителя кремния в бизнесе. Но долгосрочные последствия удивительно сложно разобраться. Мне напомнили об этом недавнюю историю Bloomberg, озаглавленную «Компания, известная немногим американцам, которая собирается свергнуть Intel». Речь идет о TSMC и ее общем руководстве технологическим узлом, и это дает много хороших точек. Ожидается, что 10-нм процессоры Intel будут примерно эквивалентны 7-нм TSMC, но TSMC уже имеет 7-нм рынке на рынке мобильных устройств, и AMD почти наверняка отправит 7-нм процессоры, прежде чем Intel начнет перемещать 10 нм в объеме. Прошло почти 20 лет с тех пор, как AMD и Intel перешли на один и тот же узел одновременно. Начиная с оригинального Athlon и до сегодняшнего дня AMD никогда не била Intel на узле. Добавьте общий объем расходов на исследования и разработки для всех клиентов TSMC (некоторые из которых, безусловно, расходуются на самом TSMC), и сумма больше, чем те, что сама Intel тратит на исследования и разработки.

Аналогичным образом, мы по-прежнему ожидаем, что сдвиг на 10 нм также повлияет на производительность кремния. Есть причина, по которой AMD решила ограничить свои 14-нм чипы до 32 ядер, но будет увеличивать до 64 ядер на 7 нм. Фирма проектирует 25-процентное улучшение производительности в одном и том же диапазоне мощности или 50-процентное энергопотребление с той же частотой. Даже позволяя производителю мотать, это все равно существенный импульс. Аналогичным образом, мы видели увеличение производительности генерации GPU, когда компании переходят на новые узлы, а не когда выпускают новые продукты на одном узле. Скачок от Максвелла до Паскаля был больше, чем улучшение от Кеплера до Максвелла, например. Так что, с одной стороны, да - улучшение производительности полупроводников имеет значение, и учитывая, что 10 нм обеспечит некоторые из них, это имеет значение в некоторой степени. Реальный вопрос - сколько?

Все промежуточные переменные

С другой стороны, Intel 10nm узел уже много лет. На IDF 2013 года Intel заявила о том, что к 2015 году начнет выпускать чипы на рынке. Несмотря на это, бизнес Intel позитивно развивается. Рост центра обработки данных огромен. Компания, возможно, пропустила мобильный телефон, но у нее есть модем 5G, который, по-видимому, хорошо позиционируется для появления этого стандарта связи, растущего бизнеса IoT, увеличения количества центров обработки данных и планов по созданию новых 48-ядерных CPU Cascade Lake для отправки в следующем году с новый дизайн MCM. В статье Bloomberg глава подразделения Intel по серверу Navin Shenoy утверждает, что забота о клиентах - это не узел процесса, как таковой. «Я уверен, что мы собираемся доставить то, о чем заботятся наши клиенты, а это производительность системы», - сказал он. Это реальный и важный момент.

Усилия по продвижению ARM в центры обработки данных до настоящего времени не пользовались огромным успехом. Решение Amazon о создании собственных ядер ARM является абсолютно предупреждающим знаком о том, что Intel может столкнуться с долгосрочной усиленной конкуренцией с альтернативными архитектурами процессоров, но компания сделала очень хорошую работу, защищая эти проблемы до сих пор. Прогноз 2012 года Рори Рида, согласно которому ARM составит 15 процентов серверного рынка, даже не соответствует действительности. Единственным вендером, разделяющим долю в центре обработки данных Intel, является AMD, и только на отдельные цифры. Это все еще сильный результат для AMD, но ближайшая угроза Intel просто невелика. Чипзилла ясно дала понять, что облачный и дата-центр является одним из основных компонентов его бизнеса в будущем, и эти клиенты, как правило, более консервативны, чем типичный потребительский рынок. Они также имеют тенденцию быть менее чувствительными к цене.

Трудно сказать, как все это происходит на растущих рынках, таких как ИИ, машинное обучение и самозанятые автомобили. Я думаю, вы можете сделать очень справедливый аргумент, согласно которому закон Мура и шкала Деннарда коллективно функционируют как тип смирительной рубашки. С предполагаемым повышением производительности на 50-100%, достигающим каждых нескольких лет, было мало места для альтернативных архитектур или новых подходов к вычислительным проблемам. Если вы начали в 1980 году с пользовательской архитектуры, которая была в 15 раз более эффективной, чем процессоры того времени, но вам потребовалось до 1988-1990 годов, чтобы вывести ваш продукт на рынок, было бы неплохо, что обычные процессоры либо ничем не урезали или не съели до такой степени, что ваш чип никогда не сможет конкурировать с ценой после того, как будут учитываться масштабы экономии. Процессорные часы только улучшались с 2004 года, а общая производительность процессоров Intel скромно (за пределами определенных рабочих нагрузок, совместимых с AVX) с 2011 года. Эти два события открыли дверь и потоки финансирования для альтернативных подходов к вычислению. Но Intel позиционировала себя и в этих местах, с приобретениями, такими как Movidius. Возможно, он отменил свой продукт Knights Hill, но усилия GPU компании, скорее всего, будут нацелены на одно и то же пространство с лучшей, более конкурентоспособной архитектурой.

Наблюдение Блумберга о том, что добавление бюджетов R & D всех клиентов TSMC приводит к большему количеству расходов, чем Intel, кажется мне довольно банальным, и я не уверен, что он обладает какой-либо прогностической силой. Во-первых, некоторые из этих расходов на НИОКР будут дублировать, отражая такие вещи, как маска и затраты на инструмент. Во-вторых, не каждый продукт TSMC строит даже имеет аналог Intel. В-третьих, вопрос об общих расходах на НИОКР менее важен, чем то, на что компания тратит R & D доллары. В-четвертых, расходы на НИОКР в качестве исходной цифры не могут быть хорошим предиктором конечной производительности продукта, несмотря ни на что. Многие люди смотрели на анемичные затраты на исследования и разработки AMD с 2012 по 2016 год и пришли к выводу, что у Рыженка не было никаких конкурентных продуктов.

Intel на протяжении многих лет лидировала в технологическом узле, который критично относится к бизнес-отчетности, но на 22-й ежегодной конференции TMT в Credit Suisse компания признала, что ее собственное руководство меняется. Вот исполнительный директор Intel Боб Сван:

Я думаю, что есть немного динамики в компании, которую мы создали, и мы попросили вас судить о них. И со временем, если вы придерживаетесь тех, я думаю, вы получите близорукость. И мы поговорили о паре. Руководство Мура - это все, что имеет значение. Это не правда. Важное значение имеет лидерство продуктов. Но мы вечно говорили вам, что руководство Мура законно. И теперь мы пытаемся сказать вам, эй, нам платят за продукт. Итак, это фундаментальный сдвиг, который, по моему мнению, очень важен - для нас очень важно, как мы управляем бизнесом, и я считаю, что для вас все более важно, как вы принимаете решения.

Возможно, соблазнительно отказаться от этого, поскольку Intel отступает от метрики просто потому, что она больше не выигрывает в этой категории, но конец обычного масштабирования закона Мура не уникален для Intel. Это то, с чем сталкивается вся полупроводниковая промышленность. Но мы также находимся в реальности, где никто не уверен, какие продукты AI / ML будут успешными, или как быстро будут развиваться альтернативные архитектуры, или как долго это будет происходить до того, как будут использоваться автономные транспортные средства. Путь вперед для обычного кремниевого масштабирования ниже 5 нм очень неопределен.

Легко сказать, что уверенность, а не лидерство, будет стоить Intel. Гораздо сложнее предсказать, какова будет эта стоимость. Если бы я лично должен был догадаться, я бы поставил на меньшее нарушение, а не на большее. С увеличением прибыли от каждого нового узла, меньшего, чем узел раньше, шансы на то, что отсутствующий узел окажется серьезной проблемой, также ниже. Факторы, которые имеют значение для будущего успеха, скорее всего, будут укоренены в типах продуктов, которые компания выводит на рынок, и насколько хорошо эти продукты позиционируются для удовлетворения потребностей новых рабочих нагрузок, которые, как мы видим, растут с каждым днем. Позиционирование / лидерство технологического узла важно для этого вопроса, но не является единственным определяющим фактором.