美国芯片法案对英特尔的影响及其应对

2022年8月，美国政府出台《芯片与科学法案2022》鼓励美国本土半导体先进制程投资，英特尔、台积电、三星作为目前全球范围内仅有的掌握7nm及以下先进制程技术的三家企业，受此政策影响重大。本系列文章旨在对法案对上述三家企业的影响及其应对进行简单梳理。

1、剥离中国业务，加强欧美布局

英特尔是最早感知美国政府对中科技政策变化，进行业务调整的企业，也是美、欧芯片扶持政策的最大收益者之一。2020年其逐步收缩在中国大陆的芯片制造业务，同时加强对美、欧市场布局。本来英特尔在我国大连运营一座12英寸NANDFLASH芯片厂，2020年英特尔以90亿美元将包括大连厂在内的NANDFLASH业务打包卖给了SK海力士，目前，英特尔中国大陆地区仅在四川成都运营一座芯片封测和晶圆预处理工厂。

与此同时，英特尔积极扩大在美欧地区投资。英特尔目前在亚利桑那州钱德勒市（Chandler）投资200亿美元兴建Fab 52及Fab 62等2座晶圆厂；2022年1月，2022年1月，英特尔又宣布将在俄亥俄州希尔斯伯勒市（Hillsboro）建造一个新的芯片生产基地，总投资1000亿美元，未来该基地将拥有8个晶圆工厂；并宣布投资35亿美元于新墨西哥州工厂，以导入最先进半导体封装技术。2021年9月，英特尔宣布未来10年将在欧洲投入800亿欧元建设新的工厂和设施。已确定的项目包括：投资170亿欧元在德国萨克森-安哈尔特州（Saxony-Anhalt）首府马格德堡（Magdeburg）建立两个晶圆工厂，预计2023年上半年开工建设，2027年投产，工厂将采用最新的Intel 20A制程。投资120亿欧元升级其在爱尔兰莱西普的晶圆工厂，导入4nm制程。此外，计划在意大利投资45亿欧元，建设先进封装测试工厂，该工厂计划2025年开工建设，2027年投产。此外，英特尔还计划在法国建立新的欧洲研发中心及欧洲代工设计服务中心。

2、实施“IDM 2.0”战略

近年来，英特尔先进工艺研发落后台积电、三星，处理器业务受到超微（AMD）及苹果、亚马逊、Google、特斯拉等企业加大芯片自研等挑战。2021年英特尔公司实现营收747亿美元，同比增长2%，为全球半导体前10强中增速最低的企业，全年公司毛利率为55.4%，相比2020年下降了0.6%。为此，英特尔也在积极实施战略调整。

2021年3月，英特尔发布IDM2.0战略，探索“自有工厂+第三方产能+代工服务”组合更加灵活的制造模式。该战略主要内容包括：一是在公司内部完成大部分产品的生产；二是进一步增强与第三方代工厂的合作；三是打造世界一流的代工业务，成为代工产能的主要提供商。一方面，如前所述，英特尔计划在美、欧地区新建或升级大型制造设施。另一方面，在当前自身制程技术落后台积电、三星，先进产能不足情况下，英特尔加强与第三方晶圆代工企业合作，以提供更佳的弹性和规模，优化产品蓝图的成本、效能、时程和供货。目前，英特尔已将其图形处理器（GPU）芯片外包台积电生产，英特尔还预定了台积电3nm产能，未来十四代英特尔处理器也会有相当大一部份使用台积电的制程。

与此同时，英特尔也在积极扩大自身的晶圆代工业务版图。新设独立的晶圆代工部门（IFS），强化对外代工服务。积极构建代工生态，整合Intel强大的设计生态及先进制程、先进封装制造能力，提供完成解决方案。2021年9月，英特尔推出IFS加速器项目，通过与EDA工具、IP组合和设计服务等一系列业界领先公司的合作，实现在英特尔晶圆制造平台上的创新。英特尔还宣布成立一项10亿美元IFS新基金，用于扶持早期阶段的初创公司和成熟公司，为英特尔代工生态构建颠覆性技术。2022年2月，英特尔宣布将以54亿美元收购以色列半导体代工厂高塔半导体，进一步扩大了英特尔的制造产能、技术组合，拓展全球市场布局及客户基础。

3、追赶先进制程工艺

英特尔公司是全行业研发支出最高的企业，2021年英特尔公司研发支出达到152亿美元，约占全行业的19%。但近年来，英特尔先进制程工艺的量产进度已落后于台积电、三星电子。当前，英特尔积极强化研发，在工艺上加速突破，追赶先进制程进度。按照英特尔的规划，未来将在四年内交付五个制程节点，到2024年追上台积电制程工艺，到2025年恢复领先地位。据2021年7月英特尔公布的最新制程与封装技术路线图：

Intel 7：为英特尔10纳米SuperFin加强版，基于FinFET（鳍式场效晶体管）最优化，相较Intel10纳米SuperFin每瓦效能可提升约10%~15%。Intel7将用在2021年AlderLake个人PC端产品，及2022年第一季量产的SapphireRapids数据中心产品。

Intel 4：将是Intel第一个使用EUV技术的工艺节点，相对上一代Intel 7，可将光罩数量下降20%，集成度提升两倍，每瓦效能提升约 20%，Intel 4 将于2022下半年试产，2023 年正式量产，将在英特尔PC端Meteor Lake处理器和数据中心GraniteRapids处理器率先采用。

Intel 3：提升EUV光刻使用比例，以及更多面积、功耗改进，Intel 3相较Intel 4约提供 18%的每瓦效能提升。Intel 3将于2023下半年开始生产。

Intel 20A：将是另一个制程技术分水岭，英特尔将提供RibbonFET和PowerVia2个突破性创新，开创埃米（angstrom）制程时代。RibbonFET为英特尔环绕式闸极（Gate All Around）晶体管架构。PowerVia为英特尔独创的背部供电技术，通过移除晶圆正面供电电路，达到最佳信号传输目的。Intel 20A 预计将于2024年量产。高通（Qualcomm）将采用 Intel20A 制程。

2025 与未来：Intel20A之后，改良RibbonFET的Intel 18A进入开发阶段，预计2025年初问世，将为晶体管带来另一次重大性能提升。

英特尔先进工艺技术路线

资料来源：英特尔

 参考资料：

1、https://www.congress.gov/bill/117th-congress/house-bill/4346/text/eas2，访问于20220908

2、https://www.anandtech.com/show/16823/intel-accelerated-offensive-process-roadmap-updates-to-10nm-7nm-4nm-3nm-20a-18a-packaging-foundry-emib-foveros，访问于20220908