Medan dagens resultat för andra kvartalet från Intel representerade ett högvattenmärke för företaget bland blomstrande försäljning och intäkter, var tyvärr inte allt som offentliggjordes idag goda nyheter från företaget. Som en del av Intels kvartalsvisa resultatpresentation meddelade företaget att deras underutvecklade 7nm tillverkningsprocess har drabbats av en sex månaders försening på grund av en defekt i processen. Som ett resultat förfaller de första konsumentprodukterna inte förrän åtminstone i slutet av 2022, vilket ger Intel 10nm som sin bästa interna tillverkningsprocess de närmaste åren.
Men ännu viktigare än så, förseningen har lett till att själsökning inom Intel har drivit företaget att pivotera sina tillverkningsplaner och öppna dörren för att använda tredjepartsfabriker för ett mycket bredare segment av sina produkter. Framöver kommer företaget att ta vad VD Bob Swan och andra ledare kallar en “pragmatisk” strategi, titta på både interna och tredjepartsfabriker och använda de fabriker som är meningsfulla för företaget och produkten i fråga. Och även om företaget inte har meddelat några specifika planer på att lägga ut produktionen – de tittar på det för produkter under 2022 och senare – skulle det vara svårt att överskatta hur dramatisk en förändring detta är för industrin och för en företag som till och med för fem år sedan var världens ledande tillverkare av kisellitografi.
7nm försenad med sex månader
Men innan vi går för långt in i Intels framtidsplaner, låt oss prata om det förflutna och nuet, och hur de driver Intels beslut att se mot externa fabriker. Ända sedan Intels 10nm-process drabbades av upprepade förseningar var Intels plan att få företagets tillverkningssida tillbaka på rätt spår att spika utvecklingen av deras 7nm-process. Målet var att leverera 7 nm i tid – kompensera för den tid som förlorats från 10 nm-förseningarna – få en gedigen process att Intel snabbt kunde öka, och ta ledningen i loppet för att upprätthålla Moores lag. En bieffekt av denna plan skulle ha varit att 10nm skulle vara en relativt kortvarig process, vilket gjorde att Intel kunde gå ur den oroliga processen ganska snabbt och vidare till den mer tillförlitliga 7nm-processen.
Tyvärr för Intel har utvecklingen av deras 7nm-process inte gått enligt plan. Som avslöjades i dagens samtal är 7 nm-avkastningen ungefär ett helt år efter planen – det vill säga Intel förväntar sig att det tar ytterligare ett år att få avkastningen dit de ville ha dem under andra kvartalet 2020. Som ett resultat har företaget behövt driva tillbaka huvuddelen av sitt 7nm produktschema med 6 månader. De första 7nm klient-processorerna förväntas nu inte före slutet av 2022 eller i början av 2023. Under tiden förväntas den första 7nm-serverdelen inte förrän under första halvåret 2023.
Den enda 7nm-delen som återstår (ungefär) enligt schemat just nu är Ponte Vecchio, Intels Xe-HPC GPU som kommer att gå in i Aurora superdator. Det förväntas levereras i slutet av 2021 eller i början av 2022, och även då utvärderar Intel om tillverkningen av några av Ponte Vecchios delar ska flyttas till tredjepartsfabriker.
Som referens: Intels Fab Schema Circa maj 2019
De goda nyheterna är åtminstone att Intel trots allt detta tror att de har ett bra grepp om problemet. Med Swan som beskriver problemet som ett “defektläge” som minskade avkastningen, har Intel hittat grundorsaken till problemet och går för att åtgärda det och säger att företaget inte tror att det finns några grundläggande spärrar i deras 7 nm. bearbeta. Så när Intels nuvarande planer går, är företaget fortfarande all-in på 7 nm, och spärrar ytterligare frågor kommer det att bli hörnstenen i deras teknik 2023 när det börjar volymfrakt.
Inte desto mindre är en sexmånadersfördröjning fortfarande en sexmånadersfördröjning, och det kommer vid en tidpunkt då Intel inte har råd med det. Intels upprepade 10 nm-problem sätter företaget tillbaka år, och konsekvenserna för Intels produktlinjer pågår när de fortsätter att leverera 14nm stationära och serverprocessorer. Samtidigt, även om det inte är helt jämförbart när det gäller nodstorlek, kommer den rivaliserande TSMC att börja leverera 5 nm-delar i år, utvidga sin ledning gentemot Intel och ge TSMC: s kunder en uppgång när det gäller saker som energieffektivitet och formstorlekar. I slutet av dagen har Intel redan varit här en gång tidigare med 10 nm, och de är avsedda att inte upprepa samma misstag.
Att vara pragmatisk betyder att veta när man ska ge
Som ett resultat av 7nm förseningen kommer Intel framöver att ta det som Swan kallar en “pragmatisk” metod för att välja vilka gjuterier som ska användas. Intel kommer inte längre att begränsa sig till nästan exklusiv användning av sina egna fabriker, utan istället tar företaget kapacitet (och kostnader) för tredjepartsfabriker i ekvationen. I slutet av dagen vill Intel fortfarande producera marknadsledande marker, och de är nu villiga att använda tredjepartsfabriker för att uppnå detta.
Vi kommer att fortsätta investera i vår framtida färdplan för processteknik, men vi kommer att vara pragmatiska och objektiva när det gäller att implementera den processteknologi som ger våra kunder den mest förutsägbara och prestandan, oavsett om det är vår process, externa gjuteriprocess eller en kombination av båda.
-Intels VD Bob Swan
Medan Intel inte förbinder sig till några specifika tillverkningsplaner idag är meddelandet från Intel tydligt: de kommer att göra vad de behöver för att leverera nya produkter enligt deras färdplan. Detta innebär att man förlitar sig på tredjepartsfabriker som en beredskapsplan och lämnar praktiskt taget alla alternativ på bordet, inklusive tillverkning av en produkt helt och hållet på en tredjepartsfabrik om det verkligen är det bästa alternativet. I slutändan är frågan som Intel står inför hur mycket de ska lita på sina 7nm-fabriker och hur mycket ska de lita på tredje part.
Under tiden ligger Intels nyutvecklade utveckling inom vad företaget kallar ”disaggregered die” -teknologier som EMIB och Foveros. Dessa förpackningsteknologier med flera chip, som har rullats ut i produkter som Kaby Lake-G och Intels nya Core-L “Lakefield” -processorer, gör det möjligt att använda flera olika matriser på ett enda paket. I Lakefields fall uppnåddes detta genom att lägga en 10nm beräkningsform ovanpå en 22nm I / O-matris, vilket gjorde att Intel kunde göra prestandakritiska delar av chipet på den relativt dyra 10nm-processen, medan icke-kritiska delar byggdes på en extremt energieffektiv version av 22nm.
Lakefield är i sin tur den första av vad som kommer att finnas många produkter från Intel som använder denna teknik. Genom att limma ihop chips kan Intel inte bara bättre hantera avkastningsproblem – defekter är mycket mindre störande när de påverkar en liten chiplet istället för en stor monolitisk form – men det betyder att Intel kan fortsätta att mixa och matcha olika processnoder. Och inte bara olika Intel-processnoder utan även processnoder från tredje part.
Vi har redan sett en mycket liten smak av detta med Kaby Lake-G, som använde en GlobalFoundries-byggd GPU med en Intel-byggd CPU, om än i en mycket grov skala med minimal integration. Men framöver intels flexibilitetsplaner betyder att de måste göra det i en mycket större och finare skala. Resultatet är att baserat på Lakefield verkar det vara lite tvivel om Intel kan göra detta – vilket faktum att chipsen kommer från inte borde ha någon större inverkan på förpackningen – och istället är det en fråga om hur mycket av det Intel gör. Det är tydligt att oavsett vad, Intel måste gå chiplet vägen för framtida produkter, eftersom chiplets är det som gör det möjligt för Intels fantastiska flexibilitet. Men vilka av dessa chiplets kommer att tillverkas av Intel, och vilka av dem kommer att tillverkas av tredjepartsfabriker? Intel kommer att spendera de närmaste åren på att räkna ut just det.
Slutligen nämner det att inget av detta ens skulle vara möjligt utan Intels andra senaste pivot mot att skilja produktdesign från processnoder. Företagets traditionella vertikalt integrerade designfilosofi har levererat många utmärkta produkter genom åren, men Intel har känt smärtan av detta beslut sedan 10nm försenades, och med det användningen av deras nyare Sunny Cove CPU-arkitektur. Intel har nyligen nyligen fått förmågan att porta en arkitektur till flera processnoder, och det är uppenbart att de kommer att förlita sig kraftigt på den förmågan som en del av tredje parts chiptillverkning.
Men först, Ponte Vecchio
Medan huvuddelen av Intels tillkännagivande idag handlar om produkter som är inställda för 2023-tiden, har företaget också offentligt kommenterat vad det betyder för deras allra första 7nm-produkt, Ponte Vecchio. Xe-HPC GPU är flaggskeppet för Intels Xe GPU-ansträngningar, och Ponte Vecchio-chips är en grundläggande byggsten för den kommande Aurora Supercomputer. Men ännu viktigare för Intel just nu är leveransdatum: Aurora är planerad att levereras 2021, ett år innan Intel är inställd på att leverera sina första högvolymskonsument 7nm-delar. Ponte Vecchio är en extremt viktig produkt för Intel, och de har bara en begränsad tid kvar att arbeta med den.
Som ett resultat har Intel bekräftat att företaget också omvärderar vilka fabriker som används för de olika delarna av Ponte. Märkligt nog har Intel sagt att chipet alltid skulle använda en blandning av förstaparts och tredjepartsfabriker, men jag undrar om Intel är lite snabb och lös där genom att inkludera HBM-minnet (som Intel inte producerar ) i den bedömningen. Hur som helst, även om du utesluter minnet, som fortfarande lämnar I / O-basformen, anslutningschipsen och själva GPU: n som separata formar, varav något teoretiskt sett kan blandas av till en tredjepartsfabrik.
För att vara säker, precis som de andra tillkännagivandena idag, delar Intel sina specifika tillverkningsplaner – och det är troligt att Intel inte ens har fattat ett slutgiltigt beslut om var de olika chipsen ska tillverkas. Men samtidigt gör Intel det klart att de överväger alla sina alternativ. Aurora superdatorn skrotades redan en gång (när det var planerat att vara ett Xeon Phi-system), så farbror Sam kommer att vara angelägen om att få sin superdator på $ 500 miljoner, och Intel kan i sin tur behöva svälja lite av sin stolthet för att göra det hända.
Många okända, men Intels transformation är säker
Att packa upp saker, medan det finns många okända saker och saker kvar att bestämma i Intels plan, det finns en sak som är säker: oavsett vad som händer kommer Intel att förändras. De kommer åtminstone att förvandlas från ett företag som förlitar sig på monolitiska formar till ett företag som omfattar multi-chip-paket, och beroende på hur saker går med 7 nm kan de också förvandlas till ett företag som odlar mycket av sin chipproduktion till tredje part. Detta är inget annat än en anmärkningsvärd förändring för ett företag som styrde världen för chiptillverkning för inte ens ett halvt decennium sedan.
Men det är en anmärkningsvärd förändring som måste ske. Även om det utan tvekan är ett hårt piller för Intel att svälja, innebär Intels 7nm fördröjning en betydande risk för ett företag som redan stöter på hårda tider från deras 10nm fördröjning. Så något som behövdes förändras, om så bara så att Intel har en beredskapsplan på plats om 7nm ska glida ännu en gång.
I slutet av dagen ligger vad som händer nästa fortfarande i luften. Intel har beslut att fatta, och kanske viktigast av allt, Intels processteknologiteam står inför en do-or-die-situation med 7 nm. Intel har investerat mycket i sin 7nm-process, och av både vinst- och produktskäl skulle de verkligen föredra att använda det. Detta innebär att om Intel kan hålla 7nm på rätt spår kommer det som nu bara är en beredskapsplan sannolikt att förbli just det.
Men oavsett vad som händer är det tydligt att Intel inte längre kan satsa huset på sig själva. Silikonlitografi blir bara svårare, och en mycket dödlig Intel måste förbereda sig för möjligheten att det är ett lopp de kanske inte vinner.
