《處理器爭霸戰 Ep. 4》從三個面向探討 Intel 為何逐漸顯露頹勢？

8 min readJun 11, 2021

日期：2021/06/11
文：Y.C. Lo / 校稿: B.H. Huang, C.H. Chen

在使用筆電時，你是否也曾注意到鍵盤旁邊有張貼紙，寫著「 Intel Core X Gen 」或是「 Intel Inside 」呢？如果有的話，代表你就是使用英特爾（Intel）的處理器。事實上，Intel 的產品在生活中隨處可見，大至資料中心處理器、圖形處理器（俗稱的顯示卡），甚至是的 Wifi-6 網路晶片，也幾乎都是 Intel 的產品呦！

然而自 2017 年起，Intel 市占不只在個人電腦上節節敗退，2021年的 Q1 資料中心營收更下降兩成，這家處理器巨擘似乎正面臨不可逆的衰退。Semiknow 將在本文對 Intel 的歷史做簡短的介紹，並從三個面向瞭解其為何由盛轉衰，快來一探究竟吧！

以技術稱霸半世紀的霸主—Intel

Intel 始於 1968 年，由「矽谷之父」 Robert Noyce 與「摩爾定律提出者」Gordan Moore 共同創立。這兩人曾在「電晶體之父」William Shockley 的實驗室待過，因此對半導體製造技術有些了解。這也奠定了 Intel 早期的主要業務：生產與製造記憶體。即使在 1970 年代，Intel 製造出人類史上第一顆處理器 Intel 4004 時和微電腦時，記憶體都還是該公司的主力收入來源。

到了 80 年代， IBM 發表了人類史上的第一台商用個人電腦 IBM 5150，該機器採用 Intel 的處理器以及微軟的系統，引起市場熱烈迴響，此後 Intel 便逐漸將事業體主力轉往 PC 處理器。

在當時， Intel 擁有世界首屈一指晶圓製造能力，這幫助 Intel 在 1987 到 1991 的四年間就躍升為全球第一大半導體銷售業者。到了 2000 年後，隨著網際網路普及、 PC 市場也迅速成長，處理器身為 PC 的大腦，自然就成為了 Intel 攻城掠地的戰場。

事實上直到前幾年，Intel 在 PC 市場的市占率依舊超過七成（它的 Core 系列處理器市占甚至一度九成)；而 Intel 和微軟的 Windows 長期綑綁銷售，更被稱為「 Wintel 聯盟」、如銅牆鐵壁般不可撼動。

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2017 年的轉折—10奈米製程的落後

在這裡，我們首先得澄清一件事情，Intel 和台積電對於半導體製程的世代節點定義是不同的，雖然台積電所提出的數字比較小更吸引人，但若單純以電晶體密度來做比較，Intel 的 10 奈米技術密度大約與台積電的 7 奈米相若。每當製程技術進步，便能在處理器效能幾近相同的情況下，縮小晶片面積、減小能耗和發熱量，翻譯白話就是用更小、更省電的晶片做到更多運算。

而 Intel 處理器的開發模式，也就是鐘擺（Tick-Tock）模式，Intel 將處理器開發分為製程更新的「 Tick 」和架構完善「 Tock 」。架構完善則是指 Intel 在現有的製程上繼續精進，想辦法改變處理器的指令集或是硬體設計來提升效能。

讀者可以把 Intel 當成一家汽車廠商，這家車廠會幫去年賣出的舊車換上真皮坐墊、或是高級音響（Tock 架構更新），讓整體的體驗更好。而隨著技術進步，隔年販售的新車，不只擁有先前舊車升級的配件，還換了更強的引擎、以及最新最潮流的自駕系統（Tick 製程更新）。

Intel 將兩者錯開，就像鐘擺一樣來回擺動，輪流更新製程和架構，這個做法讓 Intel 的處理器品質長期凌駕在競爭對手超微半導體（AMD）之上，甚至有好幾年 Intel 的處理器性能提升都很微小、因為根本不擔心會被 AMD 超越，Intel 也因此被戲稱為「牙膏廠」。

然而，Intel 近幾年在「Tick」時遇到了障礙：它對於極紫外光（EUV）的製程技術發展相較保守，導致「新車的引擎開發不順」；既然「Tick」不了，Intel 只能不停的「Tock」，原本的 Tick Tock 變成了 Tick Tock Tock Tock Tock。但是一味的「Tock」並無法解決問題，就算 Intel 讓一顆 10 奈米的處理器擁有台積電 7 奈米的性能，但 5 奈米、3 奈米呢？Intel 的 10 奈米再怎麼提升、終究會遇到天花板，就好比舊車再怎麼升級體驗，引擎終究是過季的產品，難以和新車抗衡。

其他處理器大廠像是台積電、三星則成功研發新製程，在「引擎」上逐漸拉開和 Intel 的距離，而 Intel 本身即使開發了新製程，卻苦於良率低等問題，導致產量一直拉不起來。這直接導致了 Intel 在市占上的衰退，因為 Intel 的舊處理器「比別人更燙、更耗油」，新處理器又「產量少、不良品多，賣不贏競爭者」，Intel 處理器逐漸被市場視為「不香」的產品。

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雪上加霜—關鍵合作夥伴的分道揚鑣

所謂商場沒有永遠的同伴，Intel 的長期戰略夥伴微軟（Wintel 聯盟）和蘋果先後在 2020 年末推出了 Windows 的 Arm x64 版本、以及基於 Arm 架構的 M1 處理器，除了因為 Intel 產品不再那麼香之外，也代表這兩家公司正式開始降低對 Intel 的依賴和朝向晶片自主化努力。

失足於未來—資料中心處理器業務

另外值得一提的是資料中心處理器業務，未來的雲端高效能運算的需求使得許多廠商開始提前佈局，而輝達 (Nvidia)、AMD 與 Intel 是目前世界上少數的圖形處理器 (GPU) 硬體提供商，正開始圖謀吃下這一大塊餅。由於 Nvidia 想攜手 Arm 打造自己的資料中心處理器生態鏈，AMD 也強推自家的處理器（EPYC 系列）組合，連帶使得 2021 第一季 Intel 的資料中心處理器業務重挫兩成。

我們的看法— Intel 商業模式的探討

垂直整合製造公司 (Integrated Device Manufacturer, IDM) 是一種製造業常採用的商業模式，而在半導體業想到 IDM 這三個字，估計沒有一間公司能比 Intel 符合這個標準，所謂 IDM 就是什麼都自己來，從上游的晶片架構設計到晶片的製造以及測試，都由同一家公司完成。

然而從上面的幾個例子我們可以觀察到一件有趣的事，AMD、Nvidia、Apple 以及 Arm 全是無廠半導體公司（Fabless），這些撼動 Intel 地位的公司根本沒有製造自主晶片的能力，但靠著晶圓代工廠 (Foundry) 如台積電的協助，仍可以製作出效能更勝一籌的產品，這樣的好處是 Fabless 廠能更專注在如何設計出更好的晶片，而不是如何將晶片造出來。

就好比人生中的很多時候，我們太想把所有的事情都做好，導致無法在一件事情上達到專精。製作晶片也是一樣，隨著製程越來越困難、設計日趨複雜，要憑一間公司之力將所有事情做到完美簡直難如登天，也因此 Intel 此時的衰退，不只是技術上的落後造成，更多是商業策略上仍未調整及轉型，因此 Intel 目前最缺乏的是正確的策略方針。

結語—Intel IDM 2.0 要來了

Intel 雖然市佔下滑了不少，但仍未改變其在處理器市場龍頭的地位，筆者對於這間年紀超過 50 歲的半導體老牌還是挺有信心的，最近 Intel 似乎想一改傳統的 IDM 風格，將一些重要的事業獨立部門出來，如今年初 Intel 宣布將再次跨足晶圓代工服務，成立英特爾晶圓代工服務 (Intel Foundry Service, IFS)，投資200 億美元在美國亞利桑那州設廠，希望可以逐步趕上台積電、三星在晶圓代工的地位，IDM 真的很難，但能做好的廠商放足世界，或許也只有 Intel 與三星這兩個可能了。你 / 妳覺得 Intel 可能重返榮耀嗎？歡迎留下您的看法到我們的信箱哦！