NVIDIA VS.英特爾：後浪來襲！

來源 | 老石談芯（ID:laoshi_tanxin）

上周三，也就是2020年7月8日，是個值得在歷史上留下一筆的日子。在這一天美股收盤之後，NVIDIA的股價收漲2.3%，來到404美元，這也使得NVIDIA市值飆升到2480億美元，從而超過英特爾的2460億美元，一躍成為美國第一大芯片公司。

圖片來自Refinitiv Datastream

在這幾周，納斯達克的芯片股紛紛上漲，除了NVIDIA之外，英特爾的很多競爭對手，比如AMD、Xilinx、台積電、蘋果等公司，上周的股價都上漲了5%到10%。相比之下，英特爾甚至還下跌了近2%。

事實上，這樣的趨勢從2020年開年就開始了。在2020年，NVIDIA的股價上漲了68%，而英特爾則下降了3%。就在這一正一負、一漲一跌之間，美國第一大芯片公司就這樣被拱手讓出。

值得注意的是，這裡說的是“美國”第一大芯片公司。上周我還發了一條微博，紀念這個芯片行業的歷史性時刻。

只不過我說錯了，NVIDIA並未成為“全球”第一大芯片公司。來自亞洲的台積電和三星的市值早就超過了英特爾，而我還停留在英特爾仍然是全球芯片霸主的老黃歷裡，沒有翻篇。所以，NVIDIA的這次超越，不僅讓自己成為了美國第一大芯片公司，也成為了全球第三大半導體企業。

10納米工藝：英特爾的阿喀琉斯之踵

說NVIDIA是AI時代的最大贏家，應該沒有人會反對，資本大佬們對此更是舉雙手雙腳投票讚成。要知道在2015年6月，NVIDIA的股價只有19美元。而5年之後的今天，股價就已經飆升到400美元以上，漲幅超過20倍。

在2018年，NVIDIA股價遭遇腰斬，僅僅兩年之後，真香定律再次回歸，NVIDIA股價不但收復了失地，還比當時番了兩番。更重要的是，這股發展勢頭還在延續，NVIDIA78倍的市盈率就說明了這一點。

相比之下，英特爾在這五年間的股價，隻從29美元漲到59美元，甚至低於芯片行業的平均水準。

造成這一局面的，很重要的原因之一就是二者採用了不同的業務模式。英特爾一直採用的是名為IDM的模式，全名叫Integrated Device Manufacturer。在這個業務模式下，英特爾除了擁有龐大的芯片設計和銷售團隊之外，還在全球各地設立了很多芯片工廠，負責對芯片進行生產、封裝和測試，簡單來說就是可以實現對芯片的自產自銷。

目前，英特爾在全球10個地區有著15個芯片工廠，除了美國本土的工廠之外，還包括愛爾蘭、以色列，以及中國的大連、成都和上海，並由此構建了複雜的全球供應鏈體系。值得注意的是，英特爾全球11萬員工裡的一半，從事的都是芯片生產相關的業務和服務。

當前，幾乎所有的芯片公司都採用無晶圓廠模式。這種模式的優點和缺點同樣明顯。要知道，建設芯片工廠、維護工廠的正常運行、以及開發半導體工藝製程等工作，可以說是地球上最燒錢的生意。當前，投資一個現代化的晶圓廠所需要的資金都在百億美金量級。

因此，採用無晶圓廠模式的好處顯而易見。芯片公司可以專注於自身的核心業務，並將有限的資源投入芯片本身的設計和研發。巨額的資金投入也勸退了很多原本擁有晶圓廠的芯片公司，比如，AMD就將自身的芯片工廠剝離出來，成立了格羅方德（Global Fundries）。更有甚者，IBM在2014年邀請格羅方德收購自己的芯片製造業務，並付給後者15億美元。

但是，無晶圓廠模式的最主要問題，就是半導體工藝技術和產能並不受自己的控制。由於大國之間的相互博弈，很多時候這些技術也會升級成政治鬥爭的籌碼。這裡最典型的例子，就是當前美國對華為的製裁。在美國的禁令之下，台積電不得不停止對華為海思的芯片代工，這也將直接影響華為的5G、基地台、以及手機業務的發展。

在芯片代工領域，目前屬於絕對的僧多粥少。台積電作為全球芯片公司的主要代工廠，肯定優先服務蘋果、高通、華為、AMD等大客戶。即便如此，台積電的芯片產能仍然供不應求。因此即使華為海思受到美國限制，台積電也可以迅速完成對華為的替代，保證生產線全速運轉。

英特爾之所以能在過去的若乾年裡一直佔據半導體行業的頭把交椅，最主要的是靠兩件獨門秘籍，其一是它的x86 CPU架構，其二就是它的工藝製程。事實上，相比CPU架構，工藝製程對芯片性能的提升有著更加決定性的影響。

在2019年的HotChips大會上，AMD的CEO蘇姿豐博士發表了主旨演講。她在演講裡提到了一個非常有趣但深刻的內容，在過去的10年間，芯片性能的提升有40%直接來自於半導體工藝的更新換代，20%也與工藝直接相關，比如更大的晶圓面積等。與之相比，只有17%來自芯片的架構升級。由此可見半導體工藝對整個芯片行業的重要性。

在10納米工藝之前，英特爾的芯片工藝一直比競爭對手有著絕對的優勢。這也保證了英特爾的Tik-Tok戰略在過去的很多年間一直非常好用。

然而，來到10納米工藝節點時，英特爾似乎遭遇了重大挫折。早在2017年，英特爾就披露了10納米技術的工藝路線圖。在之前的文章裡寫過，當時英特爾的資深技術院士馬克波爾就發表了名為“工藝領導者 – Technology Leadership”的主旨演講。

馬克波爾在這場演講中提到，相比前幾代工藝發展的時間節點，10納米的研發時間會更長，但同時會帶來更高的性能提升，並且在整體上保持摩爾定律的延續。

英特爾10納米工藝路線圖，圖源：英特爾

後來的故事我們都知道了，英特爾10納米工藝遇到阻礙已經不是秘密。這也使得那些曾經被遠遠甩在身後的競爭對手紛紛在10納米這個工藝節點完成超車。例如，台積電不僅率先量產了10納米工藝，還逐步推進到7納米，並已經開始5納米器件的量產。

對此，波爾承認“我認為，我們在10nm技術上有點‘衝動（overshot）’了”。他認為，“也許我們應該下調一些我們的目標，這樣的過渡就會容易得多”。之後他便在2019年宣布從英特爾退休，結束了自己40年的職業生涯。

伴隨著台積電在工藝製程領域一舉實現超車，很多依托台積電進行代工的芯片公司也紛紛雄起，NVIDIA和AMD就是兩個很好的例子。

決戰數據中心

在這些年裡，英特爾一直在尋求業務轉型。這個轉型的最根本目標，就是讓英特爾從一家以個人電腦和CPU為主的企業，轉向以數據為中心、並圍繞其發展全棧式解決方案的公司。為了實現這一目標，這幾年英特爾先後斥巨資收購了FPGA大廠Altera（167.5億美金），自動駕駛大廠Mobileye（153億美金），人工智能芯片初創公司Nervana和Habana Labs、機器視覺公司Movidus等眾多公司擴展其產品線。此外，英特爾旗下的風投部門每年也都在各個領域投資數億美元，為今後的發展提早布局。

然而，這幾年英特爾錯失的最好收購標的，就是來自以色列的網絡設備製造商Mellanox。這家公司曾一度被微軟、賽靈思和英特爾爭相競購，而最後卻花落NVIDIA。Mellanox的主要陣地就是數據中心領域，並已經成為當前各大數據中心的主流網絡解決方案之一。在全球前十的大型公司中，有九家公司的數據中心都採用了Mellanox的方案。

Mellanox的產品系列，圖源：Mellanox

收購Mellanox之後，NVIDIA的數據中心業務就如虎添翼，其營收甚至已經超過NVIDIA的傳統優勢項目 – 遊戲業務。彭博社也指出，在被英特爾主導的數據中心市場上，NVIDIA是近年來唯一取得高速增長的公司。

可以看到，數據中心已經成為兩家公司對決的主戰場。可以說，戰鬥才剛剛開始，兩家都已經拿出了看家本領針鋒相對。一方面，英特爾牢牢佔據數據中心伺服器CPU的控制地位，並不斷推進基於FPGA和AI ASIC的硬體加速單元，同時還在加緊研發自家的Xe GPU系列，以擴展系統的整體性能。另一方面，NVIDIA則在AI應用領域佔得先機，並在數據中心網絡領域飛速發展。因此，這場戰鬥鹿死誰手還需拭目以待。

大象跳舞：華麗轉身還是舉步維艱

雖然NVIDIA的市值超過英特爾，但從營收和淨利潤的角度來看，NVIDIA與英特爾相比還差一個量級。在2019年，英特爾全年營收超過719億美元，淨利潤210億美元，遠超NVIDIA的109億和27.96億。

然而，或許就是這樣巨大的體量，使得英特爾遭遇了“船大難掉頭”的尷尬。NVIDIA的78倍市盈率反映的並非是當下的營收和利潤情況，而是反映了市場對它保持迅猛發展勢頭的預期和認可。

在高科技行業，大象跳舞、並完成華麗轉身的例子其實並不少見。比如，IBM在上世紀90年代時曾陷入重重困境，虧損高達數百億美元。之後，IBM主動擁抱變化，逐步剝離製造業務，並轉型成為谘詢與服務提供商，重塑了當年藍色巨人的輝煌。此外，微軟也曾在十年前陷入增長的停滯。但在新任CEO納德拉的領導下，微軟重點發展雲服務，並果斷拋棄很多不相關的業務板塊。在短短兩三年間，微軟雲服務的收入就飆升到200億美元，並逐漸發展成可以和亞馬遜AWS互扳手腕的全球第二大雲服務提供商。

作為芯片領域當之無愧的“巨象”，英特爾的這波轉型之路能否像IBM和微軟那樣順利，還有待時間的檢驗。

英特爾的2020上半年

2020必將是永載史冊的一年。在我看來，英特爾的2020上半年有兩個主要的消息值得細品。首先，蘋果終於正式宣布，在Mac產品線中將會逐步棄用英特爾CPU，並開始採用蘋果自研的Apple Silicon。這個消息並不意外，相關的傳言早就人盡皆知。以蘋果的體量和技術，自研CPU也是情理之中的事情。這對英特爾的影響更多的是在輿論和心理層面，由於篇幅限制，本文不再展開，會在之後的文章中進一步討論。

Apple Silicon願景圖，圖源：Apple

另外一個令人意外的消息，就是Jim Keller宣布從英特爾辭職。Jim Keller是業界公認的領袖級人物，曾在多個公司領導設計了多種基於x86和ARM的處理器架構，包括AMD的K7、K8、K12和Zen，蘋果用於iPhone和iPad的A4、A5移動處理器，特斯拉的自動駕駛處理器等等。在之前的文章中也曾經著重介紹過他對於摩爾定律、CPU設計等領域的思考與見解。

想君當年，雄姿英發...圖源：英特爾

Jim Keller加入英特爾僅僅兩年時間，他幫助英特爾設計了名為Tremont的10納米低功耗x86微架構。然而，他的突然離職還是在業內帶來了不小的震動，而他的下一步去向目前也依然未知。大戰之前先損大將，這對於英特爾來說絕對是巨大的損失，對員工計程車氣也會造成不小的影響。

英特爾Tremond架構，圖片來自英特爾

很多文章認為，英特爾的2020上半年沒有高光、只有低谷，這其實未免也太悲觀了些。前不久，英特爾還發布了一系列全新產品，包括第三代Xeon可擴展處理器、Optane記憶體、3D NAND SSD硬碟，以及老石最關注的針對AI進行優化的Stratix10 NX FPGA。

英特爾Stratix10 NX FPGA，圖片來自英特爾

可以看到，英特爾還在堅定的執行自己的戰略，這些新發布的產品就是很好的例證。有關英特爾2020年上半年的總結，以及這款FPGA的更多技術解讀，我也會在之後的文章裡帶來詳細的梳理，敬請關注。

結語

芯片領域新老王者的戰鬥已經打響。作為堅守IDM模式的老牌巨頭，英特爾在各個細分領域都在遭遇不同對手的瘋狂進攻。例如，半導體工藝領域的台積電、CPU領域的AMD、AI與數據中心領域的NVIDIA、FPGA領域的賽靈思等等。可以說，這場戰鬥也是IDM和Fabless兩種芯片公司業務模式的激烈碰撞。究竟誰會笑到最後，相信時間會給我們答案。

（注：本文僅代表作者個人觀點，與任職部門無關。）