半導體巨人究竟是出了什麼問題?

英特爾這一年多來產品推出時程狀況連連,而在春季IDF之後更持續節節高升,導致執行長Craig Barrett在7月21日寄給全公司員工一份措辭嚴厲的備忘錄,要求英特爾重視製造以及營運控管。不過,事實上,英特爾這一連串的產品問題以及推出延遲,早在去年夏天就有跡可循-只是沒人想到,後果竟然會如此嚴重。一切問題的起點:Prescott與90nm製程

現在整個半導體產業界大多都承認一個事實:90nm的確是製程縮小化的一大門檻。不止英特爾,連隨後跟進的IBM也在90nm上遭遇了不少困難,原定今年夏天推出3GHz PowerPC 970的計畫也跳票了,只是英特爾是帶頭衝鋒陷陣的先行者,自然也會率先面對這些問題。從去年夏天驚傳Prescott的標準設計功耗超出預期、主機板廠商必須修改FMB規格,就可以看出英特爾90nm製程並不如想像中的順利。

事後證明,Prescott雖然「如期」在去年年底開始出貨,實際上卻延至今年二月,連帶的牽動諸多產品的推出時程。Prescott的高熱及高耗電量,也導致英特爾對於時脈提升的樂觀預估通通跳票,後繼的Tejas核心開發計畫被中止,4GHz的Pentium 4已經確定今年內不會出現,採用Prescott核心的Nocona接連取消4GHz和3.8GHz的推出計畫,而Potomac更是直接延期至明年第二季才會上市。很不幸的,桌上型及伺服器晶片組此時也跑來「共襄盛舉」-Gransdale主機板回收事件以及Lindenhurst晶片組的PCI Express發生毛病,對於企圖在Prescott世代全力推廣全新平臺規格的英特爾,造成不小的傷害。

同為90nm製程的Dothan,原先預計在今年初就要上市,因為電路設計上的錯誤,一路延期至五月-其實按照英特爾最早的時程表,Dothan應該是去年第四季就該推出的產品。Dothan的延期,加上Sonoma跳票,幾乎讓整個Centrino的時程延後一年半載,Napa從2005年變成2006年。也許仗著Centrino在市場上幾無競爭對手的優勢,英特爾本身沒有什麼損失,但是對廠商和客戶而言,絕對會影響對英特爾的觀感及信心,這也是Barrett的備忘錄中,所闡述的重點。真的只是「製造」的問題嗎?

但是,英特爾的狀況連連,真的只是因為製程技術的問題嗎?我們可以先回過頭來檢視Prescott核心,這可以說是英特爾目前諸多問題的縮影及根源。這半年多來,以InStat/MDR之首的諸多專業機構,都充斥著「英特爾為何不直接將Northwood縮小化,而要去弄一個問題叢生的Prescott自找麻煩」之類的批評。另外,從Dothan的優異表現看來,Prescott的高熱及高耗電,並非完全是90nm製程之故,產品本身的設計才是重點。換言之,英特爾對於製程技術的發展太過樂觀,導致設計出一個31階管線、有著超長快取延遲以及放棄NetBurst諸多先天優勢的怪物,結果犧牲了效能,時脈卻還是拉不上去。

對英特爾而言,Prescott的存在價值則是另一個值得注意的議題:為何英特爾要大費周章的設計Prescott核心?難道只是為了早就該做而未做的SSE3嗎?難道是要驗證全自動化的電路布線嗎?現在看來,答案已經很清楚了:64位元。這也充分證明了,英特爾在64位元x86指令集的議題上一直被AMD牽著鼻子跑,最後依然不得不跟進。另外,從Yonah並不支援EM64T(雖然應該只是備而不用,Prescott已經是一個前科了)、刻意將64位元Pentium 4「正名」成「Pentium 4具備64位元延伸定址模式」(就是打死不承認這是64位元處理器就對了)、讓EM64T與AMD x86-64保有諸多「微妙的小差異」(結果微軟必須另外推出「x64」的Windows),都可以看出英特爾對於64位元x86的機車態度,甚至讓人不得不懷疑這是英特爾故意干擾64位元x86市場的手段。既然在關鍵性議題上如此被動消極,為了四處救火導致產品時程表不穩定,也不是讓人感到奇怪的事情。

更重要的是,英特爾在設計Prescott時,似乎沒有考慮過走向雙核心及多核心的技術趨勢,也沒有預期到處理器核心的複雜度已經遇到了瓶頸,這可能就是英特爾在雙核心x86處理器上進度落後AMD的主因。英特爾在這次IDF的PARROT議程中,首度透露了新一代微架構「Merom」的技術概觀,將其視為首款兼具Pentium 4的高效能及Pentium M省電特色的x86核心,證實這將是一個最佳化後的NetBurst,也從不少角度去分析各種設計的優劣,不再只是一廂情願的認為新製程就可以解決所有的問題。這足以代表,英特爾已經從Prescott和90nm上學到不少教訓。可惜的是,這些都要到2007年才會開花結果。比較迫切的是,明年第二季推出的Smithfield,如果真的是雙核心Prescott加上90nm製程,要如何克服高熱、耗電以及大晶粒面積的問題。走上擴張之路的代價

相較於處理器,晶片組等產品的延期,原因就相當的單純:野心太大。因為目前正是英特爾企圖推動多種新規格的節骨眼,在短時間內一次搞定,本來就有著相當高的風險,這也就是「整合式平臺化解決方案」的背後,所潛藏的麻煩。Sonoma的延期,除了現有Carmel平臺依然天下無敵手之外,確保產品的可靠性,以避免重演Gransdale的災難,應為真正的主因。除此之外,英特爾的新一代Xscale核心「Bulverde」以及進入電視市場的試金石「Cayley」TV控制晶片,也都難逃延期的下場。

這也充分顯示了,英特爾近年來持續擴張產品線及市場規模,所遭遇的諸多瓶頸-整個公司似乎無法適應同時維持多條戰線的處境。除了處理器和晶片組的延遲外,英特爾目前寄以厚望、肩負推動「Intel Everywhere」重責大任的通訊部門依然持續虧損,諸多網路通訊產品的研發一直不盡順利,英特爾也希望透過產能優勢提升快閃記憶體的獲利,卻因而失去客戶。隱而不現的是,在擴張的道路上,一定會製造新的敵人,英特爾在高階運算市場,就是這樣和藍色巨人槓上,結果就是今年夏天Itanium 2被Power5給打爆了,看來這場戰爭還會持續很多年。

不過英特爾倒也不必難過,最起碼他們還有微軟可以做伴。CNET的Michael Kanellos曾經撰文分析英特爾和微軟目前所遭遇的問題,以古羅馬衰傾的主因-過度擴張,比喻軟硬體雙雄在擴張之路所碰到的瓶頸。當然,這兩家公司目前還是相當的強勢,獲利和營收依然傲人,但正如同不少分析師以縮水後的Longhorn質疑微軟的企業組織架構已經無法負擔如此巨型的產品研發計畫,我們可以預期,英特爾將勢必有所調整,絕非只有將事業部門合併改組而已。Paul Otellini將在明年接任執行長一職,也是英特爾首位非工程技術背景的執行長,他將如何讓近來頻頻失足的英特爾站穩腳步,重振旗鼓,就讓我們拭目以待。

秋季IDF場邊花絮:AMD又來鬧場了
春季IDF時,AMD在IDF會場周圍擺攤,提供印有AMD64商標的免費礦泉水及T-Shirt,得到「IDF最大Off-Site Sponsor」的封號。另外,春季IDF前一天,在Argent Hotel所舉辦的英特爾RD部門新技術簡報,會場突然赫見每個座位上,出現一張「The Next Generation 64-bits PC」的邀請函,主辦者為威盛(VIA)。其中出席廠商包括VIA、Nvidia、Phoenix、IDC以及AMD。後來這張邀請函均被英特爾收回。據了解,這是被「滲透」的結果。據英特爾人員表示,該邀請函為AMD所主導,不少國家的媒體工作者,包括我們,在出發至IDF前,均收到來自AMD的邀請。後來才知道,AMD在當時展示了當時尚未發表的Athlon64 FX-53。很明顯的,這是對即將發表的EM64T所做的反制動作。

本屆IDF,AMD則租用了一臺加長型轎車,在會場周圍吸引參加IDF的媒體工作者,載往僅距離Moscone South一百多公尺的Palace Hotel參加活動。AMD展示了兩臺運作中的伺服器(一臺AMD測試機,一臺HP ProLiant DL585)以及一臺停機拆開的Sun V40z,這些都是四路的Opteron伺服器。運行中的雙核心Opteron伺服器螢幕確實顯示了八顆處理器的運作狀態。AMD表示,由於雙核心Opteron延續現有的Socket 940,所以只要更換系統BIOS,就可以在現有的系統上直接升級。

IDF第一天時,該加長型轎車還大刺刺的開到Moscone South門口「攬客」,後來門口就多出了一臺警車和兩個警察趕人,所以該轎車就只能停在IDF會場對面,等待事先預約的媒體工作者,停車處旁的電線杆和垃圾桶上還掛有AMD字樣的牌子。因為雙核心議題是本屆IDF的重心,日前已經正式公佈雙核心Opteron的樣品,AMD自然不會放過這個宣稱自己是「先行者」的大好機會。

英特爾已經宣佈,明年春季IDF也將在舊金山舉辦,屆時AMD又會做出什麼驚人之舉呢?這就要看明年英特爾能拿出什麼爆炸性的議題了。文⊙劉人豪

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