Значне зниження вартості акцій та загальної капіталізації, масштабні звільнення, проблеми зі стабільністю роботи процесорів, групові судові позови, затримки з виходом ключових продуктів. Все це – актуальні проблеми для гіганта напівпровідникової промисловості, компанії Intel. Один зі світових лідерів галузі електроніки вочевидь проходить не найпростіший період своєї історії. Які саме чинники призвели до затяжної кризи, та чи є у компанії перспективи у найближчому майбутньому подолати труднощі?
Складається враження, що компанія втратила певний візіонерський хист. Intel у деяких випадках доводиться виконувати роль наздоганяючої, принаймні коли це стосується нових перспективних сегментів, що тільки формуються й мають потенціал для стрімкого зростання.
Велика неповоротка структура знижує швидкість реакції та збільшує час прийняття важливих рішень. Наявність власних виробничих потужностей повного циклу є одночасно як беззаперечною перевагою компанії, так і певним її тягарем. Можливість контролювати весь процес розробки та виробництва – від ідеї до відвантаження пристроїв – має свої очевидні переваги.
Втім, коли йдеться про надскладний сегмент сучасної електроніки, що потребує постійного технологічного прогресу, на певному етапі відбувається розсинхронізація можливостей ливарного та продуктового підрозділів. Якщо виробництво не встигає за запитами інженерного корпусу, починаються добре відомі проблемі – надокучливі перенесення строків випуску продуктів, послаблення характеристик та коригування вартості.
Процесори Intel для смартфонів
Тільки лінивий не докоряв Intel у тому, що компанія не має власних процесорів для смартфонів. Дійсно, це факт, але й обставина, що потребує більш детального історичного екскурсу. У 1997 році Intel придбала у компанії Digital Equipment Corporation (DEC) частину виробничих потужностей, а також підрозділ StrongARM. Ця угода включала технології ARM, які надалі використовувалися для створення лінійки процесорів Intel XScale.
Чипи XScale були одними з найпопулярніших рішень в епоху розквіту кишенькових ПК (КПК). Процесори лінійки Intel PXA з архітектурою ARM можна було зустріти у складі платформ хітових моделей того часу, особливо серед рішень на базі Windows Mobile. Вони використовувались у лінійках HP iPAQ, Dell Axim, Fujitsi Siemens Pocket Loox, деяких версіях КПК від Palm та інших виробників.
На початку 2000-х років Intel XScale утримували серйозну долю ринку процесорів для КПК, в певні періоди вона становила до 60%. Втім навіть на піку популярності кишенькові ПК залишались досить нішевими пристроями, а кількість реалізованих КПК складала 10–15 млн. на рік. Вірогідно саме це стало однією з вагомих причин, з яких Intel у 2006 році погодилась продати підрозділ XScale компанії Marvell Technology, та сконцентруватись на основному напрямку – x86-процесорах для ПК та серверів. Отримані від продажу $600 млн вочевидь були доречними у тих обставинах, але напевно це була не найвдаліша угода Intel.
Вже на початку 2007 року Apple представила перший iPhone, який перевернув уявлення про можливості та модель використання “розумних телефонів”. Після цього термін “смартфон” став звичним для пристроїв такого класу, які почали стрімкий розвиток.
В той час Intel активно розвивала напрямок нетбуків – доступних мобільних систем для базових потреб, а також потужніших ультрамобільних ПК (UMPC). Для цих категорій пристроїв використовувались чипи сімейства Intel Atom – недорогі економічні процесори, можливостей який зазвичай вистачало для простих користувацьких завдань.
Тож ідея оптимізувати Intel Atom для смартфонів виглядала досить логічною. Перші спроби Intel у цьому напрямку були ще у 2010 році, але цілеспрямованим кроком можна вважати появу чипів Atom Z2xxx наприкінці 2011 року. Процесори мали досить пристойний рівень продуктивності у своєму класі, але архітектура x86 все ж накладала певні обмеження.
Використання актуального на той час 32-нанометрового техпроцесу не давало змоги говорити про високу автономність пристроїв на основі перших Intel Atom Z2xxx, до того ж додаткових оптимізацій та використання бінарного транслятора потребувало ПО, яке початково було написане для ARM. Хоча більшість застосунків з Google Play працювали без проблем, наявність виключень не додавала привабливості смартфонам на Intel Atom. Це одна з причин, через яку асортимент моделей на цих процесорах був досить скромним, навіть попри серйозну підтримку та мотиваційні програми Intel.
Компанії вдалось залучити до співпраці кількох світових виробників (Lenovo, ASUS, Acer), але здебільшого експериментувати з чипами x86 були готові локальні бренди з відносно невеликими об’ємами виробництва смартфонів.
У 2014 році Intel оновила лінійку процесорів, представивши більш продуктивні Atom Z34xx (Merrifield) виготовлені вже за 22-нанометровою технологією. А ще через рік виробник запропонував моделі Atom X3 (SoFIA) з розширеною функціональністю та підтримкою 3G/LTE. Втім ці чипи також не отримали широкої підтримки від виробників смартфонів. У підсумку амбітний проєкт з процесорами x86 для мобільних телефонів був завершений. У 2016 році Intel переживала чергову реструктуризацію зі звільненням чималої кількості працівників (~12 000). Спроба експансії на ринок смартфонів, попри чималі витрати на розвиток екосистеми, підтримку розробників ПО та виробників смартфонів, не принесла бажаного результату, тож подальші дії у цьому напрямку були припинені.
Напевно під час подальшого аналізу ситуації, у дискусіях про “втрачені полімери” керівництво Intel неодноразово згадувало рішення у 2006 році позбутися XScale та сконцентруватись на “більш перспективних напрямках”. Звичайно ми не можемо впевнено казати про те, яким би чином розвивалась історія Intel на ниві процесорів для смартфонів, якби підрозділ ARM-чипів XScale залишився у складі компанії.
По факту Intel зараз залишається за межами процесорних перегонів на динамічному й дуже великому ринку смартфонів. З урахуванням поточних трендів, найближчим часом ми навряд побачимо ще одну спробу компанії вийти у цей сегмент з сучасними чипами на архітектурі x86. Що ж стосується можливого повернення експериментів із SoC на архітектурі ARM, то поки Intel офіційно відкрита лише для контрактного виготовлення подібних процесорів зовнішнім замовникам.
Зайвим підтвердженням незмінності пріоритетів є нещодавня новина про рішення Intel позбутися своєї частки у компанії Arm Holdings, та продажу 1,18 млн акцій (~$150 млн), вартість яких, до речі, за останній місяць також знизилась на ~30%.
Відмова від розвитку проєкту Larrabee
На думку теперішнього керівника Intel Патріка Гелсінгера, який не пручається відверто критикувати не тільки конкурентів, а й рішення своїх попередників, ще однією великою помилкою Intel стала відмова від проєкту Larrabee, розвиток якого потенційно дозволив би зараз компанії займати значно кращі позиції на ринку дискретної графіки та AI-обчислювачів.
Проєкт Larrabee був власною розробкою Intel і розпочався у 2006 році як спроба створити гібридний процесор, який би поєднував риси CPU та GPU. Основною ідеєю було використання багатьох спрощених x86 ядер, об’єднаних швидкісною шиною, які могли б виконувати графічні та обчислювальні завдання паралельно. Ці ядра базувалися на архітектурі процесорів Intel Pentium (P54C) і мали підтримку розширених SIMD-інструкцій для покращення роботи з графікою та паралельними обчисленнями.
Larrabee так і залишився на рівні концепту, не отримавши комерційного впровадження. На тогочасному рівні розвитку досить складною виявилась програмна реалізація потенціалу Larrabee, до того ж проєкт мав погані показники енергоефективності. У підсумку вже у 2010 році Intel вирішила припинити роботи над Larrabee, використовуючи певні напрацювання для прискорювачів Xeon Phi, що залишались актуальними до 2018 року.
Втім Гелсінгер впевнений, що першочергова ідея Larrabee мала значно більший потенціал і подальший розвиток напрямку приніс би компанії суттєву користь. Через минулі “помилкові рішення” за останні 5–10 років Intel довелось витрачати чималі кошти на придбання одразу декількох компаній, що займались високопродуктивними обчисленнями та штучним інтелектом (ШІ). До того ж не всі поглинання виявились вдалими. Наприклад, розробки компанії Nervana Systems (2016 рік, $350 млн), що були втілені у продуктах Intel Nervana Neural Network Processor (NNP-T та NNP-I) за кілька років вже були згорнуті на користь проєктів Habana Labs. Придбання останньої обійшлося Intel у $2 млрд у 2019 році. І зараз вже саме напрацювання Habana Labs, що втілились у прискорювачі Gaudi, є основними продуктами Intel у сегменті спеціалізованих ШІ-обчислювачів.
Отже, за відсутності власних базових напрацювань проєктів зі сталою послідовною історією розвитку у сегменті що дуже стрімко розвивається, Intel доводиться покладатись на розробки сторонніх компаній/стартапів, перемикаючись з одного на інший. Така стратегія також має право на життя, дозволяючи обирати найбільш перспективні рішення, але потребує чималих фінансових зусиль та додаткового часу на впровадження реальних продуктів.
Затримки з модернізацією виробництва
Напевно головною проблемою для Intel стали складнощі із впровадженням нових прогресивних технологій виготовлення кремнієвих кристалів. Лідер напівпровідникової промисловості 10–15 років тому використовував найбільш сучасні на той момент техпроцеси для своїх продуктів та мав вражаючий план поступової модернізації. Славнозвісна концепція “Тік-Так”, запроваджена Intel ще у 2006 році, передбачала щорічну почергову зміну техпроцесу та оновлення внутрішньої архітектури CPU.
На першій стадії пропонувався перехід на “тонший” технологічний процес, через рік – оновлення мікроархітектури вже на новому техпроцесі. Потім період циклу знову повторювався. Intel вдавалось витримувати настільки шалений темп упродовж майже десяти років, поки мова йшла про техпроцеси з десятками нанометрів і 65 нм на старті концепції “Тік-Так”. Вже на етапі 22 нм у 2014-му знадобилась додаткова річна оптимізація, що порушила жорсткий графік. А от з переходом на 14 нм стало зрозуміло, що здавалось безвідмовний механізм дає збій, а складнощі на попередньому етапі не були випадковістю.
Перехід на 14 нм у десктопних чипів стався при виготовленні досить специфічних процесорів Broadwell у 2014 році, а масові процесори Skylake (Core 6xxx) були представлені у 2015. Після цього почався тривалий період покращення наявного техпроцесу, а перші CPU для стаціонарних ПК за 10-нанометровою технологією (Alder Lake, Core 12xxx) ми побачили аж у 2021 році. Тобто через шість поколінь процесорів Core.
Intel відчувала суттєві труднощі з переходом на 10 нм. В цей час компанія намагалась тримати у фокусі та заявляти про свої амбіції у нових сегментах – автономні автомобілі, інтернет речей (IoT), штучний інтелект та інші. Через це увага дещо розпорошувалась, тоді як безпосереднє виробництво кристалів не отримувало необхідних ресурсів для розвитку й активного прогресу.
За цей час основні конкуренти “ливарного фронту” – TSMC та Samsung – значно посилили свої позиції, успішно освоюючи нові техпроцеси. Тож Intel у своїй традиційній стихії досить неочікувано виявилась у ролі наздоганяючої. Затримки з освоєнням нових техпроцесів позначаються на строках появи нових продуктів та їх технічних характеристиках.
Поки Intel лише масово запроваджувала 10 нм, тайванська TSMC вже пропонувала партнерам замовляти виготовлення чипів за 8, 7, 6, та навіть 5-нанометровими технологіями (Apple M1 – TSMC 5 нм, 2020 рік).
У 2021-му компанію очолив Патрік Гелсінгер, який пообіцяв повернути виробничу міць Intel попри втрачений час та згаяні можливості. Коли йдеться про настільки технологічні виробництва, то їх реорганізація й модернізація потребують сміливих рішень, чимало часу та суттєвих фінансових витрат. З урахуванням того, що процеси відбуваються у дуже конкурентному середовищі, в Intel вирішують налагодити співробітництво з “колегами по виробничому бізнесу”, замовляючи виготовлення певних потрібних компонентів на контрактній основі. Мабуть, не саме просте рішення для виробника кремнієвих кристалів, але нові продукти у пріоритеті, і якщо для їх часткового виготовлення тимчасово доводиться звертатись за допомогою до конкурентів, то це скоріше ознака розважливості Intel.
До речі, під час цьогорічної виставки Computex Патрік Гелсінгер відвідував Тайбей та на офіційному заході особисто подякував TSMC за допомогу у виготовленні мобільних чипів Lunar Lake. Зазначимо, що це далеко не одиничний приклад співпраці виробників. Зараз тайванська компанія виготовляє чипи для досить знакових та важливих продуктів Intel – GPU для відеокарт Intel ARC, компоненти для мобільних процесорів Meteor Lake, ШІ-обчислювачі Gaudi. TSMC також долучиться до появи десктопних/мобільних чипів Arrow Lake. Як би це парадоксально не виглядало, через вищезгадані обставини Intel самій довелось стати чималим контрактним замовником. Строки появи власних продуктів все ж мають вищий пріоритет за конкуренцію на виробничій ниві. Це явище тимчасове й у майбутньому Intel буде покладатись на власні виробничі потужності. Для цього є всі передумови.
Технологічний стрибок Intel
Ще у 2021 році Intel оголосила про амбітний план модернізації виробництва. Розроблена стратегія 5N4Y (Five Nodes in Four Years) передбачала зміну п’яти технологічних вузлів за чотири роки. Зважаючи на складнощі, які спіткали виробника під час минулих “потоншень” техпроцесів, подібний виклик початково виглядав нереалістичним.
За точку відліку взято техпроцес Intel 7, що фактично являє собою покращений варіант 10 нм. Втім зазначені показники “нанометрів” вже тривалий час не мають прямого зв’язку з реальними технічними параметрами чипа, а скоріше є певним маркетинговим елементом для позначення класу техпроцесу та відображення прогресу його покращення. При цьому кожен виробник тут фактично має власну інтерпретацію. Безумовно це ускладнює порівняння техпроцесів різних компаній, тож для спрощення використовується термін “клас # нанометрів”.
Повертаючись до стратегії Intel, зазначаємо наступну сходинку – Intel 4 (клас 4 нм). Кристали за цією технологією вже використовуються у складі мобільних процесорів Meteor Lake, що зійшли з конвеєра у 2023 році. Саме за нормами Intel 4 виготовляється тайл з обчислювальними ядрами процесора.
Версія техпроцесу Intel 3 (клас 3 нм) залучається для виготовлення нових серверних чипів Intel Xeon 6 (Sierra Forest та Granite Rapids). Виробник запропонує кілька модифікацій (Intel 3-T, 3-E, 3-PT) з певними особливостями й оптимізаціями для різних застосувань. До того ж Intel буде активно пропонувати саме ці норми для сторонніх контрактних замовників.
З переходом на Intel 20A (клас 2 нм) компанія вступає в “еру Ангстрему”, коли подальші зміни будуть позначатись вже не одиницями, а долями нанометрів (ангстрем – 0,1 нм). Окрім безпосередньо удосконалення самого техпроцесу, рішення на Intel 20A будуть мати кілька додаткових новацій. Компанія розпочинає використовувати транзистори RibbonFET з обвідними цілісними затворами (GAA, Gate-All-Around), що розташовані з чотирьох сторін навколо каналів у вигляді нанострічок. Нові елементи у порівнянні з FinFET мають менші фізичні габарити, при цьому суттєво зростає швидкість перемикання транзисторів та з’являється можливість використовувати нижчі напруги. Фактично GAA – найбільша структурна модернізація з часів появи “вертикальних” FinFET у 2012 році, коли затвор розміщувався з трьох сторін каналу. Свого часу це також був суттєвий прогрес порівняно із планарним компонуванням. Маємо черговий еволюційний виток.
Слід зазначити, що RibbonFET – не унікальна розробка Intel. Подібну GAA-структуру компанія Samsung почала використовувати ще у 2022 році для свого техпроцесу 3 нм. У варіації корейського виробника технологія отримала назву MBCFET. Своєю чергою TSMC також планує запровадити GAA (позначення від TSMC – Nanosheet) для свого 2-нанометрового техпроцесу N2 у 2025 році.
У намаганнях наздогнати/випередити основних конкурентів Intel готова дивувати. У техпроцесі Intel 20A, окрім структури транзисторів RibbonFET, також буде задіяна нова технологія PowerVia, яка передбачає організацію подачі живлення зі зворотного боку кристала (BSPDN, Backside Power Delivery Network).
Подібний підхід дозволяє розв'язати важливе питання міжз’єднань, оптимізуючи передачу сигналів на фронтальній стороні, а для комутації мережі силових ланцюгів використовувати зворотну сторону кремнієвої пластини. Тим самим вдається також досягти зниження падіння напруги на резистивному опорі (IR drop), збільшуючи продуктивність при заданому рівні напруги.
Партнери по “ливарному” бізнесу також мають плани стосовно BSPDN. TSMC збирається впроваджувати свій варіант Super Power Rail з подачею живлення зі зворотної сторони у техпроцесі TSMC A16 (клас 1,6 нм), який попередньо буде застосовуватись у масовому виробництві у другій половині 2026 року. Super Power Rail має технічно дещо складнішу реалізацію та може бути ще більш ефективною, втім до того часу Intel вже запропонує покращену версію PowerVia.
Компанія Samsung також не залишиться осторонь технічної новації, але попередньо запропонує свій варіант BSPDN для 2-нанометрового техпроцесу SF2Z та SF1.4 (клас 1,4 нм), які будуть доступні лише у 2027 році.
Отже, у Intel відкривається певне вікно можливостей. Якщо реалізація запланованих перетворень буде вдалою та своєчасною, компанія вже в найближчому майбутньому отримає певні переваги у технологічності виготовлення кремнієвих чипів.
Перша практична реалізація Intel 20A вже визначена. Цей техпроцес буде застосовуватись при виготовленні кристалів (тайлів) з обчислювальними ядрами для мобільних та десктопних процесорів Arrow Lake. Офіційний анонс даних CPU очікується вже найближчим часом, а перші постачання – восени поточного року (жовтень/листопад 2024).
Подальша технологічна щаблина – Intel 18A. Додатково покращені характеристики та вже клас “1,8 нм”. Для техпроцесу також будуть використовуватись технології RibbonFET та PowerVia. Першими продуктами на основі Intel 18А стане наступне покоління мобільних процесорів Panther Lake, а також серверні чипи лінійки Clearwater Forest, що будуть мати до 288 обчислювальних ядер.
Нещодавно процесори обох лінійок пройшли важливий технологічний етап – успішний запуск операційної системи. Отже, розробка йде за планом. Серійне виробництво чипів заплановане вже на 2025 рік. Тоді ж компанія має намір запропонувати Intel 18A для сторонніх замовників.
Кожен наступний технологічний етап передбачає покращення певних характеристик. Під час експериментів виробники розраховують вдосконалити показники PPA (performance, power, area), тобто підвищити продуктивність (швидкість перемикання транзисторів), знизити енергоспоживання, або досягти більшої продуктивності на тому ж рівні споживання. Третій критерій – можливість збільшити щільність розташування елементів, що дозволить додатково зменшити площу кристала, або на майданчику ідентичних габаритів розмістити більше транзисторів для реалізації додаткової функціональності.
У випадку з Intel відчувається певна нерівномірність технологічних кроків, але у цілому першочерговий план 5N4Y близький до виконання. Чіткі пріоритети дозволяють отримувати хороші результати. Якось зненацька Intel з наздоганяючої компанії повертається на позицію виробника з найбільш сучасними техпроцесами виготовлення напівпровідників. Хоча це кропіткий процес, на підсумкові результати якого може впливати багато факторів, тому не будемо поспішати з висновками.
Очевидне намагання компанії використовувати найбільш прогресивне виробництво, причому не тільки для виготовлення власних продуктів. Intel планує суттєво збільшити потужності для контрактного виробництва, пропонуючи стороннім розробникам доступ до своїх найбільш технологічних процесів. Компанія розраховує зацікавити вибагливих замовників, яким потрібні чипи з найкращими показниками PPA – Apple, NVIDIA, Qualcomm, AMD та інші.
Наявний амбітний план 5N4Y є лише верхівкою технологічної модернізації виробника, Intel має стратегію подальшого розвитку і вдосконалення норм виробництва. У 2026–2027 році компанія запропонує техпроцес Intel 14A (клас 1,4 нм) та його покращену версію, а надалі планується перехід на Intel 10A (1 нм). Відверто кажучи, це вже якесь навіть лякаюче прискорення, враховуючи наскільки важким та тривалим виявився минулий перехід Intel з 14 нм на 10 нм. А тут вже за кілька років на горизонті маячіє перспектива “1 нм”.
Це взагалі реально?
Для реалізації амбітних планів необхідні відповідні умови та матеріально-технічна база. На побудову нових виробничих майданчиків та розширення і модернізацію наявних фабрик Intel планує вкласти близько $100 млрд у наступні п’ять років. Космічна сума для будь-якого виробника, тож тут дуже доречним для компанії було прийняття закону CHIPS and Science Act, згідно з яким Сполучені Штати виділяють $57,2 млрд на субсидії та інвестиції у виробництво напівпровідників і науково-дослідні ініціативи.
Intel також має чимало виробничих планів за межами США. Тут можна згадати сучасний кластер в Ірландії (Fab 34), який відкрився у 2023 році на додачу до попередньої Fab 24 у цій країні, що використовується для виготовлення кристалів за технологією Intel 4. Вже закладений фундамент Fab 29 поряд з Магдебургом у Німеччині. Фабрика має розпочати виробництво у 2027 році за нормами Intel 14A. Також Intel обрала майданчик поблизу польського Вроцлава для побудови кластера для складання та випробування чипів, який також має запрацювати у 2027 році.
Відразу кілька фабрик працюють в Ізраїлі (Fab 28, 28a, 38), велика й давня виробнича історія стосується Малайзії, де свої потужності Intel почала розміщувати ще з 1972 року. Технологічні осередки й кампуси є навіть у Китаї. Промислові об’єкти також присутні у В’єтнамі та Коста-Риці. Тобто виробнича географія Intel дуже розгалужена, хоча це й накладає додаткові складнощі під час реорганізації.
Для модернізації виробництва, яке дозволить конкурувати у сегменті напівпровідників, потрібне вартісне літографічне обладнання. До прикладу, для виготовлення чипів за техпроцесом Intel 14A (клас 1,4 нм) буде використовуватись ультрафіолетова літографічна система з високою цифровою апертурою (High Numerical Aperture Extreme Ultraviolet, High NA EUV). Вартість новітнього комплексу ASML TWINSCAN EXE: 5000, який дозволяє досягти таких норм, складає близько $380 млн, що приблизно вдвічі дорожче за установку EUV попереднього покоління.
Нещодавно Intel зробила відео “розпакування” такого сканера від ASML, який встановлений на фабриці D1X в Орегоні, де проводиться його налагодження. Кожна така машина – якоюсь мірою витвір технологічного мистецтва. Компанія ASML зможе виробляти лише до 20 подібних сканерів на рік. До кінця 2024-го нідерландський виробник готовий поставити 5–6 топових комплексів TWINSCAN EXE: 5000 і всі вони вже передзамовлені Intel. Навіть вартість обладнання High NA EUV не зупиняє компанію, що має серйозні плани та відповідні потреби.
Попереднє замовлення на TWINSCAN EXE: 5000 також вже зробила SK hynix, хоча поки не зрозуміло, коли саме вона зможе отримати свій комплекс. А от TSMC поки не має намірів придбати нові сканери саме через їх високу ціну. Тайванська компанія активно закуповує літографічні агрегати ASML попереднього покоління, запевняючи, що поки вони цілком їх влаштовують і виробник не планує переходити на High NA EUV принаймні до 2030 року.
З цікавих фактів про TWINSCAN EXE: 5000 – літографічний комплекс важить 165 тонн, при цьому для збірки, налагодження та фінальної підготовки до виробництва потребується близько шести місяців та залучення у процес 250 інженерів. Такі показники дають змогу віддалено оцінити складність як самого обладнання, так і загалом процесу планування модернізації виробництва, якщо, наприклад, потрібно впровадити десяток таких систем на різних виробничих майданчиках. Але якщо мета виправдовує засоби та витрати, то все можливо. Вочевидь Intel готова пройти цей шлях.
Окрім підготовки потужної виробничої бази для власних продуктів, компанія також планує активніше пропонувати послуги контрактного виробника. Після модернізації своїх потужностей, Intel буде у змозі надати доступ по найсучасніших техпроцесів. Потенційних замовників тут достатньо. Напевно більшість великих технологічних компаній не проти мати як мінімум альтернативу TSMC, із самих різних міркувань. Це вирішує питання з диверсифікацією, плануванням виходу нових продуктів та ціною виготовлення. До речі, TSMC нещодавно на ~8% підвищила вартість послуг виробництва кристалів за технологіями 3/5 нм. За наявності реальних конкурентів питання ціни стає дискусійним.
У поточних умовах TSMC беззаперечний лідер контрактного виробництва напівпровідників з часткою у 62%. Другу позицію з 13% утримує Samsung, UMC/SMIC мають по 6%, ще близько 5% цього ринку займає GlobalFoundries. Поточні позиції Intel тут незначні, тож поки виробник у відповідних рейтингах потрапляє у загальну категорію “Others”. Але компанія ще тільки починає вибудовувати свою модель контрактного виробництва. Потрібні час та фактична готовність “випікати” кремнієві пластини необхідної якості у потрібних об’ємах та з дотриманням запланованих строків. Як тільки ці умови буде виконано, виникне черга з охочих замовників.
Продуктовий набір
Які з нещодавно анонсованих продуктів Intel варто чекати найближчим часом? Під час червневої виставки Computex 2024 компанія представила нецікаві для пересічного користувача, але важливі для бізнесу процесори Intel Xeon 6 сімейств 6000E (Sierra Forest) на базі енергоефективних ядер Crestmont та 6000P (Granite Rapids) на продуктивних P-Cores.
Залежно від кількості обчислювальних ядер компонування чипів змінюється. Зазначимо, що Xeon 6000E початково будуть мати до 144 ядер, а на початку наступного року Intel запропонує модель аж із 288 економічними ядрами. Що стосується Xeon 6000P, то тут максимальна кількість обчислювачів (P-Cores) – 128. У обох випадках найбільш оснащені моделі (6900P/E) пропонуються для LGA7529, тоді як чипи 6700P/E і молодші – LGA4710.
Intel напевно не подобається, що AMD вдається чималими темпами проникати у дуже консервативний та прибутковий сегмент серверних процесорів. На цьому ринку традиційно і беззаперечно володарювала Intel, втім за допомогою чипів EPYC конкуренту вдалось зацікавити як постачальників рішень, так і замовників таких систем. У підсумку AMD вже зайняла 24% ринку серверних x86-процесорів. Чи допоможуть нові Xeon 6 хоча б частково повернути втрачене, побачимо вже за підсумками року.
Intel продовжує розвивати лінійку спеціалізованих ШІ-прискорювачів Gaudi. Ще у квітні компанія анонсувала вже третє покоління – Gaudi 3, яке пропонує суттєве прискорення у порівнянні з попередньою моделлю та здатна конкурувати з NVIDIA H100/H200.
Intel Gaudi 3 виготовлені за техпроцесом TSMC 5 нм, архітектурно включає 64 тензорних процесорних ядра та 8 матричних математичних рушіїв. Прискорювач оснащений 128 ГБ пам’яті HBM2e (3,7 ТБ/c) та 96 МБ SRAM (12,8 ТБ/c). Заявлена продуктивність – до 1835 TFLOP для FP8/BF16.
Попри появу Gaudi 3 розробники впевнені у тому, що версія попереднього покоління – Gaudi 2, залишається актуальною. Ці рішення суттєво доступніші, та цілком придатні для завдань з потребами меншої продуктивності. Набір з восьми модулів Gaudi 2 у комплекті з універсальною платформою (UBB) обійдеться у $65 000. Такий же набір на Gaudi 3 буде пропонуватись за $125 000. В обох випадках вартість суттєво нижча за порівнянні за можливостями рішення NVIDIA.
Згідно з внутрішніми тестами Intel, під час тренування нейромережі на моделях LLAMA2-7B та LLAMA2-13B продуктивність вузла з 8/16 модулями Gaudi 3 у 1,5–1,7 рази вища за таку для платформи з прискорювачами NVIDIA H100. Порівнюючи можливості кластерів з 8192 модулями на моделі GPT 3-175B збірка на Gaudi 3 виявилась на 40% швидшою.
На завданнях інференції Intel порівнює можливості одного модуля Gaidi 3 з NVIDIA H200. Тут прискорювач Intel на ~10% поступається при використанні LLAMA-7B та LLAMA-70B, та дивує відчутною перевагою під час роботи з мовною моделлю Falcon 180B.
Попри те, що Intel дещо запізнилась з появою актуальних ШІ-прискорювачів, компанія має намір активно розвивати направлення, пропонуючи привабливі моделі за співвідношенням ціна/продуктивність. На ринку є великий запит на подібні рішення, до того ж чимало споживачів шукають альтернативи NVIDIA, яка домінує та нав’язує умови. Тож якщо Intel розраховує на суттєву частку цього ринку, їм варто прискоритись, тому як великі замовники – Amazon, Meta, Google – нерідко роблять ставку на власні розробки, не очікуючи сторонніх рішень.
Intel розраховують до кінця року реалізувати Gaudi на суму близько $500 млн. Для порівняння NVIDIA у 2024 році поставить прискорювачів на $40–45 млрд. Чи було б це співвідношення іншим, якби у 2010 році Intel не припинила свій проєкт Larrabee?
У випадку з новими чипами Intel загалом тішить, як розробники вільно експериментують з різнорідними кристалами на одній підкладці, щільно розміщуючи кілька кремнієвих пластинок від різних виробників, які навіть виготовлені за різними техпроцесами. Тут даються взнаки напрацювання з використанням фірмових технологій пакування Faveros та міжчипових швидкісних з’єднань EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge).
Квінтесенцією тут, мабуть, є спеціалізовані графічні обчислювачі Ponte Vecchio, які містять на одній підкладці 47 (!) функціональних кристалів загальною площею 2330 мм2, та сумарною кількістю транзисторів у 100 млрд. Що ж загалом стосується Ponte Vecchio, то Intel відверто забарилась з його появою (неочікувано). GPU-прискорювач з архітектурою Xe-HPC був анонсований ще у 2019 році, а у продаж потравив лише на початку 2023. До того ж Intel вже знімає з виробництва ці моделі, роблячи ставку на Gaudi 3 та працюючи над заміною Ponte Vecchio – Falcon Shores, який початково мав стати гібридом XPU з блоками CPU/GPU, але згодом затверджений як виключно GPU-прискорювач. Поява обчислювача запланована на 2025 рік.
Вже 3 вересня Intel офіційно представить мобільні процесори Lunar Lake для концепту систем AI PC. Серія економічних мобільних чипів з функціональною формулою обчислювальних ядер 4P+4E, новим графічним ядром з архітектурою Xe2-LPG та блоком NPU4 для прискорення обробки ШІ-алгоритмів. Процесори проєктувались ще до виробничих модернізацій Intel, тож чиплети виготовлені TSMC за технологіями N3 та N6.
Чипи лінійки Core Ultra 200V отримали цікаве компонування з концептом Memory on Package (MoP) з розміщенням мікросхем пам’яті безпосередньо на підкладці процесора. Подібна структура взагалі не характерна для масових чипів x86. Використання LPDDR5X-8533 напевно дозволить отримати підвищену пропускну здатність та хороші загальні показники затримок, що важливі для розкриття потенціалу інтегрованої графіки. Таке компонування також дозволить покращити показники енергоефективності та дасть змогу використовувати SoC у системах компактніших дизайнів.
Енергоспоживання Core Ultra 200V складає 17–30 Вт, а продуктивність NPU-блока – 48 TOPS. Отже, системи на базі даних SoC цілком відповідають концепції Microsoft Copilot+ PC. Intel не бажає поступатись позиціями ARM-чипам Snapdragon X від Qualcomm, які вже заявляють про себе у складі “довгограючих” ноутбуків.
Прибічники десктопних рішень напевно вже зачекались дійсно нових процесорів від Intel. Звичайно чипи Core 13/14-го поколінь вражають тактовими частотами навіть попри 10-нанометровий техпроцес, але “це ж було вже”. Та й за намагання перевершити 6 ГГц іноді доводиться платити занадто високу ціну. Тож маємо нову платформу LGA1851, нові обчислювальні архітектури, нові техпроцеси. Саме Arrow Lake-S стануть першими чипами, що виготовлені за нормами Intel 20А (клас 2 нм). Хоча ця технологія буде використовуватись лише для тайла з обчислювальними ядрами. Але ж це вже який привід для жартів про виготовлення Ryzen 9000 на “старезному” TSMC N4 (4 нм).
Стосовно останніх CPU більш виправданим приводом для докорів може стати досить скромний приріст продуктивності (~5%) у порівнянні з чипами минулого покоління – Ryzen 7000. Втім, ще варто дочекатись показників Arrow Lake-S. Тут залишається інтригою, чи вдасться Intel адекватно компенсувати відмову від підтримки багатопотоковості Hyper-Threading.
Точні строки появи Arrow Lake-S ще не визначені, йдеться про останній квартал поточного року. В найближчий місяць напевно тут буде більше подробиць, але топові моделі мають представити у жовтні, а ширший асортимент 2-нанометрових CPU з’явиться після CES 2025 на початку наступного року.
Попередньо запланований на 24-25 вересня захід Intel Innovation 2024 перенесено на наступний рік. Можливо Intel вирішила, що проведення великої події буде дещо недоречним на фоні масштабної реорганізації, числених звільнень та намагань покращити фінансові показники. Втім компанія заявляє, що це жодним чином не вплине на строки появи очікуваних продуктів – мобільних чипів Lunar Lake, а також нової десктопної платформи LGA1851 та процесорів Arrow Lake-S. Щобільше, Intel інтригує заявами про вихід нового покоління дискретної графіки Battlemag ще до кінця 2024 року.
Загалом це дуже вдалий час для появи цікавих рішень у даному сегменті. Основні конкуренти не планують на цей період активностей та гучних анонсів, готуючи свої новинки вже на наступний рік. Хіба що NVIDIA все ж зважиться запропонувати топові RTX 50xx з архітектурою Blackwell, але це вже інший клас пристроїв. Тож додаткові активності у ніші відеокарт середнього рівня тут можуть виявитись досить доречними, особливо, якщо Intel цього разу вдасться врахувати певні нюанси першого покоління відеокарт ARC, а також запропонувати цікаві моделі з конкурентним співвідношенням ціна/продуктивність.
Intel активно працює над оптимізацією ПО для відеокарт, виправляючи помилки та підвищуючи продуктивність у багатьох проєктах. Останнім часом нові версії графічних драйверів Intel з’являються значно частіше, ніж від AMD/NVIDIA. Можливо така періодичність пов’язана з тим, що розробникам є що виправляти, втім тішить той факт, що роботи у цьому напрямку постійно ведуться, й за відгуками, приносять конкретні результати.
Підсумки
Споглядаючи за зниженням вартості акцій та новинами про певні технічні складнощі, здається що компанія вже на краю прірви й врятує її лише якесь диво. Але хочемо заспокоїти тих, хто дійсно переймається ситуацією. Історія Intel продовжиться. Потрібно розуміти, що це фактично галузеутворююча компанія, якій зараз належить 75–80% ринку процесорів для десктопів/ноутбуків/серверів на x86.
Це технологічний гігант з дуже великими виробничими потужностями, матеріальними активами та штатом у 100 000+ співробітників. В такому положенні навіть у найскрутнішу годину на допомогу прийде уряд США, який не дозволить впасти. Державні програми підтримки технологічних виробників вже працюють, й Intel активно ними користується для прискорення трансформації. Поточні темпи модернізації виробництва дійсно вражають, до того ж у компанії “на підході” цілий перелік цікавих різнопланових продуктів. Що ж, дамо шанс на виправлення?