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- 真实的工艺节点显然不同于出现在营销通告中的节点。
- 但即便是在对工艺节点进行规范化之后，我们也会看到，英特尔将在 2018 年之后丧失其在制造工艺上的领先地位。
- 这可能会提高格罗方德、台积电和三星的吸引力，并迫使英特尔降低价格以保持竞争力。
近几年来，随着竞争对手们在激进的时间表上推出了更小的工艺节点，英特尔在制造工艺上的长期领导地位受到严峻的挑战。看好英特尔的投资者和科技爱好者们认为，台积电、三星和 GlobalFoundries 的实际工艺节点远远低于他们的广告数字，但这并不能帮助英特尔多少。我做了一些测试，对这四家公司的工艺节点进行了规范化，创建了真实节点（不是广告节点）的路线图，即便如此，英特尔的制造工艺优势也将在未来两年内消失。让我们来仔细看看。
规范化节点
首先，我要澄清一点，英特尔、台积电、GlobalFoundries 和三星公司宣布的相同尺寸的工艺节点在实际中是相互截然不同的。就拿台积电来说，它的 16nm 工艺使用的主要尺寸是 20nm。每家代工厂制造的芯片倾向于具有尺寸彼此大不相同的部件。这些半导体公司广告宣传的节点工艺已经基本上被简化成了营销材料，并且所公布的数据根本不是物理尺寸的精确表示。事实上，三星或 GlobalFoundries 在 14nm 节点上制造的芯片中可能没有任何部分使用了精确的 14nm 尺寸。
半导体制造行业当前的竞争状态使得没有人愿意遵循通用的节点命名过程。ASML 是为半导体制造商提供光刻设备的头号供应商，据称，它为了简化当前工艺节点命名混乱的情况，提出了一种基于有效特征尺寸对节点进行归一化的公式。当然，它提出的公式远远算不上完美，而且没有考虑其他特征，比如 SRAM 单元的大小，但这并不妨碍它成为目前用于区分现实与营销工艺节点的最佳公式。归一化计算如下：
标准节点= 0.14x（（CPHP×MMHP）^ 0.67）
这里，CPHP =接触多半间距， MMHP =最小金属半间距
在 IC Knowledge 去年发布的一份研究报告中，基于对未来 4-5 年的节点 CPHP 和 MMHP 预测值计算出的指示性结果如下：
数据解读
这里需要注意的关键点是，英特尔的实际节点最接近其广告节点，至少按照上述公式来计算是这种情况。三星、GlobalFoundries 和台积电可能会将他们的晶圆制造工艺标榜宣传为突破性的或行业领先者，但是根据上述数据来看，所有这些厂商似乎都落后英特尔大约一个节点。但是，如果我们孤立地看看上面的数据表格，可能并不能有多深刻的体会。因此，我根据时间标度绘制了上述数据值，以更好地理解这种演变趋势。
从上图可以看出，到现在为止，英特尔的制造工艺仍然处于领先地位。它的 10nm 芯片将在未来一年内继续碾压三星、GlobalFoundries 或台积电的产品。事实上，预计到了 2018 年，英特尔的竞争对手们将在制造工艺方面略微超过它。英特尔 9.5 纳米和 9.2 纳米芯片与竞争对手之间的差异相当小，基本上不会对行业竞争态势造成任何显著性的影响。
然而，2018 年标志着英特尔制造工艺领先地位的终结。chipzilla 目前的制造工艺依然相对领先，但是，当三星和 TSMC 明年开始批量生产基于他们的 7nm 广告节点的芯片（或 9.2nm 计算节点）时，英特尔的优势将随之消失。
2018 年之后，英特尔的情况会更加糟糕。台积电、GlobalFoundries 和三星将会占据行业领导者的地位，并将英特尔拉得越来越远。英特尔直到 2021-2022 年才会发布它的 7nm 芯片（计算值为 5.9nm），这就为其竞争对手拉开 chipzilla 的距离提供了足够的时间。
上个月 EETimes 发布了类似的路线图。虽然它那一组归一化节点值与本文不同，但是从中得出的结论是相同的。预计英特尔将不仅在 2018 年之后失去其制造工艺领先地位，而且其制造工艺技术也可能开始落后于其竞争对手。
对英特尔的影响
英特尔失去制造工艺领先地位导致的影响是多方面的。首先，与在同一个标准化节点上制造的 AMD 产品相比，未来的 x86 CPU 可能不再具有性能或效率优势。我在这里提醒一下读者，AMD 的 Ryzen 旗舰已经可以匹敌英特尔的高端 Broadwell-E i7 6900k 芯片，尽管前者使用的是“劣势”节点。因此，如果在 2018 年以后，AMD 芯片的制造商与英特尔在同一个工艺节点上，AMD 的芯片在零售和服务器领域将更具竞争力，这个可能性非常现实。
此外，来自高通、AppliedMicro、Cavium 等公司基于 ARM 的服务器芯片由于种种原因还未能在市场上占据一席之地。但是，通过将制造工艺推进到与英特尔相同的节点，他们可能在性能、效率和成本指标方面打出一个漂亮的市场攻势，从而鼓励整个行业的企业客户重新考虑将 ARM 服务器作为 x86 潜在的 x 替代者。如果 ARM 阵营能够拿下 5％的服务器市场，这将对英特尔造成一个很大的打击，因为服务器芯片恰巧是这家芯片制造商最赚钱的业务。
而且我还认为，由于这种新兴趋势，英特尔的定价能力将受到打击。chipzilla 将不再能为其产品收取溢价，当来自 AMD、高通和其他公司的廉价 x86 和 ARM 替代产品可以在同一个工艺节点上使用类似的工艺制造时，它们之间唯一的区别就是芯片架构了。因此，除非英特尔的竞争对手需要花费更长的时间发布未来的产品，并出了一些问题，否则英特尔很有可能被迫贴现其产品以保持竞争力。
正是出于这些原因，我预计英特尔的利润率和产品销售单价将在未来五年内持续走低。
要点
在这里我想指出的是，上述计算值可能不是绝对正确，因为它们是估算出来的。事实上，三个数据来源提供的归一化节点值彼此都不一致。因此，我们必须考虑一些差异的因素。但这三家提供的节点数据确实都表明了一个共同的趋势 - 英特尔将在 2018 年后失去制造工艺上的领导地位。
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