大家都在问英特尔到底怎么了?其实不论 7 奈米延迟或是外包台积电都不是新闻,都是早就在进行的事,只是第一次这样公开宣布,把外面的人吓了一跳,里面的人则是见怪不怪。
笔者还在英特尔的时候,是在 Product Team,但因为工作的关系常有机会跟制程 Team 打交道,有事没事就会互相聊聊八卦。英特尔的 TMG(Technology Manufacturing Group)是一个很封闭的军事化组织,自成一国,纪律严明,但里面的人累得像狗一样,流动率也很高。TMG 大到不能倒,历届 CEO 都不敢动它的主意,所以 TMG 的头头就像地方军阀一样。一直到 2018 年被 Murthy 赶走之前,Sohail 就是 TMG 的老大,他手下的大将就会轮流担任每一代制程的负责人,例如 22 奈米的主管就是 Kaizad。
TMG 一直以来都保持制程领先,2012 年 22 奈米领先群雄,从没把台积电、三星放在眼里。Kaizad 立下大功,平安下庄。在这个时间点,CPU 还基本上维持 Tick-Tock规律(一次改架构,一次改制程)。还记得那几年台积电常来 Oregon 招人,三不五时收到 HR 的 LinkedIn 讯息,有时还包下饭店的宴客厅请人吃免费晚餐,顺便问问要不要回台湾发展。
2014 上半年是一个很重要的转折点,14 奈米的 CPU 该出来了却没出来,导致 22 奈米的 CPU 变成了 Tick-Tock-Tock。负责 14 奈米的 TMG 的负责人是 Sanjay,2015 就被赶走了,可见当一代制程的主管也是个高风险高报酬的职业,成了就荣升 VP / Fellow,败了就卷铺盖走人。现在回头看,这其实是很好的制度。
2014 下半年,14 奈米 Broadwell 终于出了,但也从那时开始,delay 变成了常态。Tick-Tock 变成 Tick-Tock-Tock-Tock-Tock。到现在也没人有在提 Tick-Tock 了,只知道 TikTok。
英特尔执著于“密度”,不管分析师怎么看
这是为什么呢?话说 22 奈米平安下庄的 Kaizad 又扛起 10 奈米大旗。但这次没上次那么顺利了。具体原因只能用笔者收集到的资讯来说个大概。英特尔一向对于密度(transistor density)有种近乎痴迷的执著。1mm^2 面积里能塞几个 transistor,这个数字越高越好,简报的 MTr/mm^2 就是要呈现一条漂亮的直线,分析师不管提什么问题,说台积电做这个、三星做这个,英特尔一惯动作就是拿密度出来打脸。在早期这也合理,但是随着制程越缩越小,很多以前不用考虑的问题都跑出来了。线宽越来越小,间距越来越短,就算你能做到 M1~M4 超细超近,但你能真的拿来 Route 吗?速度受影响之后还是要拉高到高层金属,那你的宣称的密度好处又能真正拿到多少?
总之,10 奈米一开始的规格订得太过雄心壮志。TMG 的人拚死拼活日夜加班也达不到良率。那你说当初订规格为什么不跟 Design Team 商量,别作茧自缚一味追求密度,先出来再说,反正大家最后的目标就是出一颗好的 CPU,这就回到前面说的 TMG 老大心态。TMG 做出来的制程,CPU 设计部门就是只有吞下去一条路,Design Rule 太复杂?干我什么事,请自己解决。CPU 部门只好各种各样的叠床架屋的 Flow 解决各种各样奇怪的问题,开发时程也被拖累,慢慢变成一个不是人待的地方,只剩下拿 H1B 签证的员工死撑著,这是后话了。CPU Team 这样久了 Tock(架构)也没力气搞了,甚至本来 Oregon 跟以色列有一个自己的 CPU 架构小 Tick-Tock,后来也全部由以色列来做了。所以大楼之将倾,都是从一根柱子的崩塌开始。
英特尔死守制程王者的坚持和骄傲
另外一说,关于 10 奈米的密度规格,TMG 也不是没有听 Product Team 的意见,但只有图形处理 Graphic Team(GT)有时间搞一些 PPA 的研究,然后回馈给 TMG。Graphic 本来就比较不重视速度,而是重视密度,所以 GT 和 TMG 一拍即合,一搭一唱,各取所需。
就在无限的 14 奈米 Tick-Tock-Tock-Tock 回音中,10 奈米良率龟速往上爬。Kaizad 倒是位子坐得稳,毕竟除他外,其他人来压不住阵脚只会更糟,CPU Team 人跑掉太多,所以 Design 也是落后。同一时间 7 奈米轮到台湾之光 Chia-Hong 上阵扛大旗。看了 10 奈米的例子,7 奈米决定要对自己好一点,放宽一点规格,但是又忍不住要挑战 gate-all-around(GAA)FET。这是一个和当初 FinFET 一样的划时代的新突破。台积电试过了但还没实际用在目前主流制程,先走了 EUV 路线,三星看过了,也先放一旁。英特尔有制程王者的坚持和骄傲,非要挑战这条路,搞到最后放弃了。7 奈米现在只好化繁为简,只能争取越快出来越好,先祝福台湾之光可以平安下庄。
写了这么多,还没写到找台积电代工的部分,那又可以写一大篇了。
(本文由 工程师在波特兰 授权转载;首图来源:Flickr/Thomas Cloer CC BY 2.0)
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