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没有掌舵人的英特尔何去何从,钴让50岁的病猫再发虎威

2018-10-12

2018年7月18日,英特尔(Intel)公司成立50周年。


从1968年至2018年,从4004到8080到奔腾系列,从单核到双核再到多核,从10微米到1微米到0.1微米再到10纳米,英特尔对于微处理器的探索一直孜孜不倦,50年来从没停止过。

 

1968 年 7 月 18 日,因为不满仙童半导体(Fairchild Semiconductor)的现状,罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)和戈登·摩尔(Gordon Moore)选择了离职,并创办诺伊斯-摩尔电子公司(NM Electronic),随后公司支付了15000美元从Intelco公司买下“Intel”名字的使用权,并更名为英特尔公司。

  

50年来,有过欢乐,也有过泪水, 有过曾经的彷徨,更有过信心满怀。从1985年的断臂转型到错失智能手机市场再到今天对智能驾驶的豪赌,英特尔始终一“芯”。

 

可是就在2018年,就在50周年大喜日子前夕。英特尔迎来了多事之秋,让人叹息。

 

2017年全球最大半导体公司的王冠,被三星电子抢走了,要知道,这王冠从1992年开始就一直带在英特尔头上。

 

屋漏偏逢连夜雨,不顺心的事是一桩连一桩。年初的CPU设计缺陷,导致安全漏洞;6月的首席执行官性丑闻事件,导致群龙无首;10纳米工艺迟迟无法突破,工艺制程延宕。

 

公司50周年纪念日,估计是啥味道都有,酸甜苦辣咸!

 

没人主持英特尔50岁大庆

 

2018年6月21日,英特尔宣布,首席执行官布莱恩·科赞奇(Brian Krzanich)与公司前雇员有“consensual relationship”,违反了公司相关准则,董事会已经接受其辞职。

 

按说少了一个首席执行官,没啥大不了;可是现在英特尔是首席执行官和总裁都空缺。

 

2016年1月,时任总裁詹睿妮(Renée J. James)宣布辞职。公司一直没有宣布新总裁的人选。

 

MY GOD!50岁的英特尔,尽然出现这种事情!没有一个掌舵人了!


50周年大庆谁来主持?

 

董事会这下急眼了!逮个人顶着再说。

 

于是进入公司不到两年的执行副总裁兼首席财务官Robert (Bob) H. Swan被赶鸭子上架,担任临时首席执行官(Interim CEO )。不过这个仁兄说了,无意正式接任CEO一职,不愿意被列入候选名单之中。

 

新首席执行官源自内部

 

按照英特尔的惯例,首席执行官退位,直接任命总裁为首席执行官就好了。50年,英特尔都是这么干的。

 

50年来,英特尔历史上有过6位正式首席执行官,他们分别是罗伯特·诺伊斯、戈登·摩尔、安迪·葛洛夫(Andrew Grove)、克瑞格·贝瑞特(Craig R. Barrett)、保罗·欧德宁(Paul S. Otellinii)和布莱恩·科赞奇。


除了罗伯特·诺伊斯外,包括联合创始人戈登·摩尔、安迪·葛洛夫、克瑞格·贝瑞特、保罗·欧德宁四位都是从总裁位置上被任命为首席执行官的,而且安迪·葛洛夫、克瑞格·贝瑞特、保罗·欧德宁在担任总裁前都担任过首席运营官。而布莱恩·科赞奇在被任命为首席执行官前是执行副总裁兼首席运营官。

 

从这6位首席执行官的履历中可以看出,罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔是公司的联合创始人,安迪·葛洛夫是公司第3号员工,而克瑞格·贝瑞特、保罗·欧德宁和布莱恩·科赞奇都是从毕业后就在英特尔工作的,一直没有换过公司。

 

也就是说,英特尔的首席执行官都是从内部挑选提拔的。

 

前5任首席执行官都会兼任一段时间的总裁,然后在退休前将总裁的位置交给公司董事会要着力培养的人,一般两年左右,总裁就会继任首席执行官。

 

45年来没有变化。

 

布莱恩·科赞奇是个例外,在2013年5月2日,他当选了首席执行官。可总裁位置却交给了詹睿妮(Renée J. James)。

 

我们来看看英特尔6位首席执行官当选时的年龄,罗伯特·诺伊斯46岁、戈登·摩尔51岁、安迪·葛洛夫56岁、克瑞格·贝瑞特59岁、保罗·欧德宁55岁和布莱恩·科赞奇53岁。除了罗伯特·诺伊斯外,其他都是50多岁当选。

 

也许董事会认为詹睿妮当时还年轻,毕竟2013年时小詹才49位,毕竟在当年三选一或二选一情况下,也许董事会认为让小詹多熬几年资历更好。

 

可谁知,小詹不干了,在当了2年总裁后,于2015年7月提出辞职,想出去当个首席执行官。于是在2016年1月正式离职,英特尔的总裁位置也一直空缺至今。

 

第七任首席执行官来自何方

 

好了,首席执行官位置空缺,原本提拔总裁就好,现在总裁位置也是空缺,无法提拔。

 

于是董事会紧急行动,组成了首席执行官遴选委员会。外界也为遴选委员会开出了一长串的候选人名单:

 

蕾妮·詹姆斯(Renee James)55岁,前英特尔总裁,现在负责芯片初创公司Ampere Computing;

斯塔西·史密斯(Stacy Smith),前英特尔首席财务官;

柏安娜(Diane Bryant),前英特尔高级副总裁;

施浩德(Kirk Skaugen),前英特尔公司全球副总裁兼PC客户端事业部总经理;

阿南德·钱德拉塞卡尔(Anand Chandrasekher),前英特尔高级副总裁兼便携集团总经理;现就职高通

孙纳颐((Navin Shenoy),1995年加入,45岁,现英特尔执行副总裁兼数据中心事业部总经理;

文卡塔·伦杜琴塔拉(Venkata Murthy Renduchintala),现英特尔技术、系统架构与客户集团总裁兼首席工程官,2016年从高通引进

拉贾·克杜里(Raja Koduri),核心和可视计算集团高级副总裁,2017年从AMD引进;

桑杰·贾(Sanjay Jha),前格芯首席执行官;

 

当然,还有很多。

 

究竟选谁当首席执行官,遴选委员会自有其考量。

 

不过9月初,据彭博社援引知情人士消息称,英特尔已经开始缩小CEO候选范围,有可能会首次引进一位公司外的人才。

 

新任首席执行官会让窘境之中英特尔找到新路还是继续沉沦,将很快见到结果。

 

期待新任首席执行官揭晓吧!

 

10纳米工艺迟迟无法突破

 

2017年9月,英特尔北京“精尖制造日”活动云集了英特尔制程、制造方面最权威的专家团,闭关修炼的英特尔终于秀出了它的10纳米工艺。并笑称:“老虎不发威,你当我是病猫?”

 

在“精尖制造日”中,英特尔高级院士、技术与制造事业部制程架构与集成总监Mark Bohr展示了英特尔的制程工艺时间图。他说,英特尔是首家做到22纳米FinFET的公司,比竞争友商至少领先三年。

 

可中国古话说得好:好汉不提当年勇,智者莫念昔日功。22纳米之后的半导体江湖可谓是腥风血雨。 

 

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2014年英特尔推出了14纳米工艺,随后台积电量产16纳米工艺,三星量产14纳米工艺,2015年下半年发布的苹果A9处理器就分别采用了三星的14纳米工艺和台积电的16纳米工艺。2016年,台积电和三星又相继推出了自己的10纳米工艺,比英特尔的10纳米工艺早了将近一年的时间。

 

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如果按照之前的Tick-Tock战略进行,英特尔应该在2015年底就量产10纳米工艺了,只不过这些都是奢望了。


英特尔的10纳米工艺是“只闻楼梯响,不见人下来”。工艺一再延期,目前官方说法是2019年底开始量产,不过真正大规模量产桌面及服务器处理器要到2020年了。

 

台积电不光10纳米量产,就连7纳米工艺在2018年已经开始量产移动芯片,包括苹果A12及华为海思麒麟980处理器,当然AMD的CPU及GPU芯片使用的是台积电的7纳米HPC高性能工艺,2019年应该才大规模量产。

 

Rosenblatt Securities的分析师Hans Mosesmann在8月份的报告中表示,英特尔在半导体工艺上的瓶颈不只是10纳米延期,而且需要许多时间来解决这个问题,因此造成英特尔的工艺劣势将持续5年、6年甚至7年。对英特尔工艺落后持悲观看法的不止他一个,Raymond James的分析师Chris Caso的报告称,英特尔最大的战略问题就是他们的10纳米工艺延期,我们预计未来两年内英特尔都不会推出10纳米服务器芯片。10纳米制程延后的问题,也为竞争对手打开了一扇窗,而且这扇窗可能永远都不会关上 。

 

尽管英特尔在制程工艺上落后对手是近十年来罕见的,10纳米工艺的延期确实给英特尔制造了很多麻烦,也让很多分析师不看好。因为AMD已经凭借台积电的尖端工艺开始摧城拔寨了。

 

英特尔何时再发虎威

 

而在更新一代半导体工艺上,台积电及三星已经规划了5纳米以及3纳米工艺,其中台积电的5纳米工艺投资计划超过250亿美元,预计2019年试产,2020年量产;3纳米工艺计划投资约为200亿美元,2020年开始建厂,2021年完成设备安装,预计2022年底到2023年初量产。

 

三星在2018Samsung Foundry Forum会议上宣布,已经准备好了7nm LPP 工艺,2018年下半年生产,并称7纳米工艺是全球首次使用先进的 EUV光刻解决方案。并公布了5纳米、4纳米和3纳米制程的计划。其中,5纳米/4纳米工艺仍会使用现有的FinFET制造技术,3纳米工艺采用GAA纳米技术,对于投产时间,三星表示,2019年5纳米,2020年4纳米,2021 年3纳米。

 

在2017“精尖制造日”中,英特尔高级院士、技术与制造事业部制程架构与集成总监Mark Bohr介绍了英特尔10纳米制程工艺的最新细节,展现了英特尔的技术领先性。提升密度、提高性能、降低能耗、降低成本,是英特尔致力的目标。

 

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Mark Bohr介绍了14纳米超微缩相对于22纳米超微缩的领先性,同时也介绍了10纳米相对于14nm超微缩的技术差异。他说,从22纳米到14纳米再到10纳米,第三代FinFET晶体管有了极大的突破。从14纳米到10纳米,晶体管密度提升非常可观,14纳米工艺中每平方毫米晶体管数量不到4000万个,而10纳米工艺中每平方毫米晶体管数量超过1亿个。10纳米鳍片的高度较14纳米提高25%,间距缩小25%,超强的微缩能力和全新特性将晶体管密度提升了2.7倍。

 

Mark Bohr还表示,7纳米技术在全速开发过程中,英特尔将继续打造高密度晶体管技术,并进一步提高每瓦的性能。在5纳米,正在共同探索不同的晶体管技术的可选方案,包括产品的方案,最近我们也得出了一些初步结论。究竟在5纳米技术上我们希望涵概哪些核心功能。我坚信摩尔定律将继续推进晶体管技术的发展,将继续降低单位成本,而且可以提高每瓦性能。

 

钴替代铜、钨,英特尔致用秘籍

 

毕竟英特尔每年研发投入100多亿美元,绝对不是随便玩的。肯定是要拿出一些新技术玩意的。

 

随着半导体制造朝着10纳米以下发展,原本以铜作为导线材料已经暴露导电速率不足的问题,让制程在10纳米、7 纳米蘠上遇到瓶颈。因此新材料的应用将是突破半导体制程的关键。

 

而用钴替代铜,绝对是英特尔10纳米的卖点。

 

2017年12月份在旧金山举办的IEEE IEDM会议上,英特尔公司阐述了将钴金属应用于10纳米芯片最细连接线的设想,英特尔详细介绍了用钴代替钨制成的电接触材料设备的性能。

 

应用材料公司的Kevin Moraes表示,虽然金铜的电阻率比铝、钨甚至是钴都要低。但是铜在更小尺度上很容易受到电迁移的影响。当电子加速穿过超薄线路时,它们会将原子驱赶到金属中,就像是一位急匆匆的行人将另外一个人推到人行道外面一样。为了保护铜互连,需要在纤细的线路中镶嵌其他材料,如氮化钽甚至是钴。

 

作为全球最大的半导体设备龙头,应用材料每年投入的研发费用也十分可观,其2017财年的研发经费接近18亿美元,占总营收的12%强。应用材料也是最早投入以钴代替铜、钨做为导线材料的设备厂商之一。据悉,应用材料已经有一系列设备可以对应钴材料,包括ENDURA平台上物理气相沉积PVD、原子层沉积ALD、化学气相沉积CVD。ENDURA平台推出20年来,已经有超过100个客户使用超过4500台ENDURA平台。当然应用材料不只ENDURA平台,在PHRODUCER平台上的退火设备、PROVISION平台上的电子束检测、以及REFLEXION LK PRIME CMP平台的上的平坦化设备翥可以满足钴互连工艺。这一整套整合钴金属解决是针对10纳米/7纳米以下制程的,可以满足加速芯片效能,缩短芯片上市时间的需求。

 

相比于铜来说,钴的电阻率很高,是其3倍,但电迁移的可能性要小得多。为了保证晶体管之间以及晶体管内部的短程连接,晶圆制造商开始利用钴作为金属层材料。在2017年的IEDM大会上,英特尔的报告中指出,在10纳米加工技术的两层超薄布线层中使用钴互联,电迁移减少了1/10至1/5,电阻率是原来的一半。改善后的互连线路将有助于半导体行业克服线路问题,进一步缩小晶体管尺寸。

 

英特尔公司是第一个将芯片中的铜换成钴的公司。在工艺改进过程中,英特尔公司曾经将与晶体管栅极接触的钨金属层替换成钴金属层。之前选择用钨是因为钨有弹性且不会有电迁移问题。但是钨的电阻率很高。

 

VLSI Research的首席执行官Dan Hutcheson说:“最大的问题是在哪里植入新技术。如果你过早应用,就会产生很多成本。英特尔愿意为此付出高价,并且他们有能力调试新的材料。”

 

做为第一个吃螃蟹的人,英特尔在用钴替代铜、钨做导线时,已经做好了准备。一旦在互连材料的替代上取得先机,将锐不可挡。

 

毕竟台积电和三星在未来也会碰到英特尔一样的难题。

 

就算钴替代铜和钨可以避免,也还会碰到其他难题。毕竟半导体产业发展到今天,面临了近20年来的最重要的材料变革,技术推动已经假手换人,摩尔定律推进的难度大增。

 

毕竟半导体技术的进步来不得半点虚假。在后摩尔时代,晶体管架构的改变、EUV光刻机的出现、封装技术越来越受重视、新材料的出现,都将延续该定律的经济效应。

 

未来鹿死谁手,让我们拭目以待吧!