
半導體巨擘Intel陷入困境
近幾年來,定義個人電腦(Personal Computer, PC)時代微處理器(microprocessor)技術典範的半導體巨擘Intel,在一連串的決策錯誤之後,無法掌握市場趨勢與策略轉折點,連續錯過了手機及AI市場興起的機會,而陷入營運迷航。事實上,Intel仍是晶片出貨量最多的廠商,根據Canalys統計資料,2023年第四季,Intel在全球PC市場(桌上型電腦及筆電),出貨量達到 5,000萬顆,是其最大競爭對手AMD及Apple出貨總合的三倍以上,但根據其2023年財報,其營收來源有超過5成在PC CPU(Central Processing Unit, CPU)產品,僅有不到三成來自於新興的資料中心市場,甚至在行動裝置上幾乎沒有角色。
從PC世代到AI世代,Intel一家獨大的競爭態勢已不復存在,取而代之的是各種新技術百花爭鳴的戰國時代。在後PC時代,不論是行動裝置或資料中心,結合高效、節能兩個原本在x86技術架構下幾乎不可能同時達成的功能,成為了市場需求的主流。此外,跨平台應用(AIOT、手機、平板…)、客製化(如軟硬整合……)或多功能的技術整合創新(如通用計算功能結合繪圖等特定計算功能)的需求也日益重要,這使得產業典範產生移轉,各種技術架構,包括ARM、APU、CUDA、Chiplet紛紛出現,呈現百家爭鳴的競爭態勢。
NVIDIA以獨立繪圖晶片為基礎,發展通用GPU技術,逐步成為資料中心及AI晶片領導企業,在大語言模型訓練市場佔有率達9成以上,並在AI興起後,在資料中心及AI市場上一支獨秀。AMD則是發展出結合CPU及GPU(Graphics Processing Unit, GPU)的APU(Accelerated Processing Unit, APU)產品,壟斷遊戲主機市場(如PS5、Xbox…),並接著研發出新的技術架構chiplet同時提昇CPU效能且降低成本,使其不但在PC CPU市場上能持續與Intel分庭抗禮,更進一步切入資料中心及AI市場。還有台積電在製程上持續突破,並發展開放式創新平台,成為先進製程晶片製造領導者,其市佔率高達90%。
Intel不僅錯過智慧型手機風潮,也錯失AI趨勢
Intel不僅錯過智慧型手機風潮,在2005年錯過併購或投資NVIDIA,也在2017─2018年錯過投資OpenAI,錯失AI浪潮。Intel從曾經市值全球前十大的科技巨擘到今天市值不足900億美元,甚至成為Qualcomm併購的標的,PC產業的半導體主導廠商Intel,似乎隨著產業典範移轉逐漸被邊緣化。
這樣的情景,在技術發展甚快、產品生命周期短的高科技產業中其實已多次發生。從大型主機架構到個人電腦,從功能性手機(feature phone)到智慧型手機,從mp3 player到iPod,在這些產業循環過程中,技術革命一再發生,產業典範也隨之移轉。
曾經Intel最精於產業劇變時華麗轉型
但如果以為Intel像一隻沉重的大象無法翻身,因而錯失轉型機會,至少從歷史上來看,並非如此。事實上Intel最引以為傲的就是它面對產業劇烈變動時的轉型事蹟。1970年代,Intel不僅是全球首個商業化「動態隨機存取記憶體」(DRAM)的公司,DRAM也是Intel的主要收入來源。但是當日本半導體廠商佔領多數DRAM市場後,當時的CEO葛洛夫(Andy Grove)和聯合創辦人摩爾(Gordon Moore)決定放棄DRAM,改為聚焦微處理器。這段歷史被引為佳話,成為葛洛夫再三告誡Intel刻骨銘心的經驗。既然如此,那麼為什麼後來Intel卻一再錯過轉型機會呢?
為了回答這個問題,以下我們將比對1980年代Intel最偉大的轉型經驗和本世紀初智慧型手機年代Intel最大的失敗,藉以探討Intel之所以一再錯失轉型機會,是否如目前媒體評論的主流說法一樣,來自CEO對技術趨勢缺乏理解,而犯下一連串的失誤。
半導體產品主要涉及三種技術能力:電路設計,製程技術開發以及量產製造工程。在不同的技術發展階段,企業競爭所需的能力有所不同。1980年代的DRAM產業發展,從4K世代開始,Intel設計的DRAM成了產業主流設計,每兩到三年就有新一代的DRAM設計推出,市場需求也從客戶從願意接受批量、功能性的DRAM,轉變為大量具有性能、可靠度和低成本保證的DRAM。這使得產業競爭的基礎從Intel引以為傲的製程技術開發轉向大規模、精密的製造能力,於是在製造上顯著影響DRAM品質及價格的曝光設備供應商,成為產業創新和提高產量的關鍵。
Intel藉由DRAM風光一時
Intel的獨特優勢在於能快速開發製程技術,並利用製程技術開發部門及生產部門地理上的鄰近性,持續快速地調整製程以保持領先。為了保持競爭優勢,Intel從1979到1984年間連續推出了四代產品,具備新功能的產品相對標準型產品有較高的利潤,但隨著新製程技術的突破,每一代產品不僅需要新的製程工藝,而且需要一套全新的資本設備搭配,從而導致像Intel這樣能利用快速調整製程的生產方式,反而影響了生產良率,產生「Intel U」現象:從設計移轉到工程時製程良率會先下降,直到製造工程師了解該製程後才會恢復上升,這個過程甚至高達六個月以上。
此外,隨著Intel的擴張,在不同地點增加了許多晶圓廠,這使得技術的轉移更加困難。反觀,當時日本廠商如富士、日立等,則是全力發展標準型DRAM市場,日本廠商生產的DRAM不但品質好,價格更是便宜,透過大規模投資及製造技術的精進,硬是將DRAM價格從1981年的50美元降到1982年的5美元,並一舉搶下70%的美國市場佔有率。
Intel選擇以開發新產品維持優勢,本質上是一種組織慣性的表現。組織慣性是企業成功的基礎,但是若外在經營環境的變化過於劇烈,卻往往導致企業的衰退。Intel面對市場巨變,竟能夠成功從象徵自己身份的DRAM完美轉型為以微處理器為主的企業,主要是他們不僅受限於生產DRAM的組織慣性,同時也能運用這種組織慣性於微處理器的開發上。
當時,Intel因DRAM技術的開發及代工,衍生出EPROM和微處理器這兩項重要的創新,EPROM是為解決MOS製程技術可靠性問題所發明出來的,而微處理器則是接受日本Busicom委託開發晶片組時,所發展出來的新產品。開發微處理器時,當時的Intel管理層認為,銷售微處理器的目的在於能銷售更多記憶體,因此決定大量投資在這項新產品上。這項決策之所以成功,一個很重要的關鍵在於,能充份利用DRAM製程技術的創新能力。
基本上,過去40多年,整個半導體是基於Intel創辦人之一的摩爾提出的摩爾定律(Moore’s law)來發展的,摩爾定律預測積體電路上可容納的電晶體數目,每隔約兩年便會增加一倍。在製程技術上縮短線寬能提高電路密度、可容納的電晶體數量和晶片性能,當時Intel在縮短線寬方面在業界處於領先地位,當DRAM團隊已經在開發1微米製程技術時,而微處理器團隊仍在開發1.5微米製程技術,受益於DRAM團隊開發先進製程的經驗及能力,微處理器團隊能夠在製程開發上擁有競爭對手所缺乏的獨特能力。
Intel憑藉微處理器設計的獨特能力成功轉型
除此之外,掌握互補性產品也是關鍵之一。在發展微處理器的過程,摩爾發現微處理器設計的時程會隨著設計中電晶體的數量呈現幾何級數增加。隨著製程越來越複雜,長期來看,需要投入電腦輔助設計(Computer Aided Design, CAD)技術的開發,才能突破產品開發周期越來越長的問題,於是Intel決定發展晶片設計專業知識和CAD工具,並於1983年至1987年間,投資超過2.5億美元,這項投資,建構了Intel在微處理器設計架構創新上的獨特能力。
理解了Intel史上最成功的企業轉型之後,接下來讓我們看看本世紀初Intel最大的失敗——錯失智慧型手機興起的浪潮,以至於只能坐困愁城,固守個人電腦與伺服器晶片,逐漸與時代脫節。此錯誤應該歸咎於CEO對技術發展的無知嗎?
在iPhone推出之前,Intel就曾經研發用於嵌入式系統的RISC型處理器i960產品,並受到市場好評,在1997年時Intel還取得了迪吉多電腦(Digital Equipment Corporation)的32位元RISC產品StronARM技術權利,後來StronARM被Intel改名為XScale,並獲得Palm Treo、BlackBerry及HTC手機等產品採用。和今日很多人的印象相悖,Intel在手機市場轉型之初,不僅沒有忽略行動裝置市場的需求,而且已經在相關產品有一席之地,有相當的機會乘上智慧型手機風潮一飛沖天。
此時ARM也有意願與Intel合作發展手機和其他手持裝置,但Intel以XScale技術為基礎發展出支援行動電話、PDA、儲存裝置、網路處理器和消費性電子設備等一系列的晶片,並於2004年在PXA270中新增了「無線MMX」技術,用以加速桌面CPU上的多媒體操作。雖然這項決定對於固定嵌入式產品和PDA市場來說是合理的,但由於成本太高,而無法打入低成本的功能性手機市場。到了2005年,ARM推出Cortex A8晶片後,在3G通訊、繪圖功能及高階作業系統功能上逐漸拉開與XScale的差距。
到了2006年Intel有機會與Apple合作開發iPhone專案,他們卻無法將產品價格降低至20美元以下,也無法滿足iPhone對低耗電的要求(另有一說是intel不願意接受Apple提出對此晶片的專用性要求)。同年年底,Intel就以6億美元的價格將XScale出售給Marvell。事實上,2006年對Intel來說並不好過,在AMD的低價競爭下,一年內Intel失去了5%的CPU市場,9月時Intel宣布裁員10,500人。XScale的出售,是為了降低損失,並專注PC及伺服器市場於所做的選擇。當時的CEO歐德寧(Paul Otellini)甚至認為此次行動的意義等同於1980年代Intel從DRAM退出並專注於微處理器市場。
Intel失利真是CEO之錯?
後來Intel沒落之後,許多人將Intel的失利歸咎於任用非技術背景的專業經理人歐德寧擔任CEO,是造成Intel對技術誤判,一再錯失轉型機會的罪魁禍首,甚至成為今日批判Intel的顯學。這種說法固然有部分真確,但是卻過度簡化企業轉型的複雜度,往往以後見之明將問題歸因於CEO一人的背景。事實上,根據層級理論(echelon theory),即使要探究背景與決策的關係,也應該從整個Intel董事會成員的各種人口變數加以分析,而非單純根據CEO一人背景論斷。
儘管歐德寧並非技術出身,不過當時他的確敏銳察覺Intel長期只重晶片效能、忽略能耗的錯誤,但即使如此,Intel依舊錯失轉型良機。回歸微處理器市場,歐德寧認為Intel不應該只著重於處理器的效能及速度,他不只意識到性能無法滿足客戶的需求,還明確地指出,客戶重視的是「發熱、電池壽命和無線功能」,在歐德寧的堅持下,「能耗比」(Performance Per Watt)成為Intel開發下一代產品的首要任務。當時,由於無線網路普及和液晶顯示器(Liquid-Crystal Display, LCD)技術成熟、成本大幅降低,筆記型電腦也變得相對便宜,市場對於筆記型電腦的需求迅速成長。為了快速進入市場,許多廠商選擇直接採用桌上型CPU設計筆記型電腦,歐德寧則首先提出了行動運算解決方案Centrino,整合結合Pentium M處理器、Intel的晶片組和Intel無線網卡,一次性滿足市場對通訊、低能耗及效能的需求。
另一方面,採行封閉架構的Apple,在1994年到2005年期間,其Mac系列的桌上型電腦所採用的是IBM PowerPC處理器,但PowerPC處理器一直存在電耗及溫度過高的問題,加上PowerPC CPU始終無法有效降低生產成本,使得Apple需要找尋替代方案。在這個適當的時機搭配Intel重視「能耗比」的策略,造就了歐德寧職涯上最顯赫的功績:說服Apple採用Intel的CPU。
在2006年Apple發表會上,歐德寧身穿Intel標誌性的兔子裝,為賈伯斯(Steve Jobs)送上用於第一台Mac的Intel CPU 晶圓。這象徵著Intel在當時的行動裝置上的成功,只是對Intel而言,此行動裝置並非是手機,而是筆記型電腦。不論如何,上述這些成就都無法彌補歐德寧拒絕賈伯斯為蘋果開發第一代iPhone處理器的錯誤,Centrino的成功等於宣告Intel退出智慧手機市場,錯失行動通訊時代最重要的市場浪潮。
Intel錯失了進軍智慧型手機良機
2007年,Intel捲土重來發表了Menlow晶片平台(後來改名為Centrino Atom),試圖以新的x86 CPU進運行動裝置市場,並提出了行動上網裝置(Mobile Internet Devices,MID)及超可攜式電腦(Ultra-Mobile PC,UMPC)等隨身上網裝置的願景。而在智慧型手機作業系統(Operation System)發展方面,Google在2005年收購Android,決定發展智慧型手機市場,2008年HTC就推出了全球首款採用Android系統的智慧型手機HTC Dream,當時市場上還有Nokia Symbian OS等不同的作業系統,在缺乏標準作業系統的情況下,Intel決定開始開發基於Linux的作業系統Moblin,並於2010年將其與Nokia的Maemo合併Meego作業系統。但Intel的產品對智慧型手機而言,一直存在耗電量過高的問題,直到2012年推出代號為Medfield的新型Atom處理器,才有Orange和聯想手機採用,而當時ARM架構已成了市場主流,至於它的作業系統Meego,也隨著Nokia退出手機市場而不再被提起;Intel隨身上網裝置的願景從未被實現。
從企業策略觀點來看,要掌握典範轉移的關鍵時刻,一個最常見的看法就是在產業變化之際,要能察覺訊號變化的「策略轉折點」,並依此回應新興的市場需求。策略轉折點最早是正是由Intel傳奇CEO葛洛夫所提出。他在《十倍速時代》中定義,策略轉折點「即是舊的結構、經營手法及競爭方式,轉變為新的結構、手法和方式,各種力量的均勢發生巨變的時候」。他建議高科技公司經理人,要隨時注意產業中的競爭對手、客戶、供應商及協力業者是不是已經開始有所改變,當任一合作對象或合作對象的做法有所轉變,而帶來以其他方式經營企業的可能性時,代表策略轉折點已經浮現。
察覺訊號變化的「策略轉折點」很重要,但不易
但從Intel發展行動裝置的歷程可知,企業即使能察覺新技術的出現,在競爭思維下,仍不容易成功進行企業轉型跨足新的領域。面對智慧型手機市場興起的Intel,在關鍵的2006年,Intel本業受到競爭者強烈攻擊,即使已經在智慧型手機的早期市場上獲得客戶好評,卻依舊選擇斷尾求生,以專注於核心技術和核心競爭力。一般來說,若既有技術獲利性仍在成長,而新技術的前景卻隱晦不明,在依賴既有客戶以實現獲利最大化的考量下,企業對競爭技術的投資將十分保守,既不會投入企業內最優秀的人才與資源,還需擔心對既有客戶與供應商造成影響,而給予種種限制。
另一方面,即使新技術的發展已經具有一定規模,若在新技術與既有技術的開發上缺乏綜效,甚至,新技術還可能具有自我破壞性,會影響既有的事業獲利時,企業也會缺乏誘因對新技術大量投資,而且同時還必須面對現有組織成員或明或暗的抵制,以免影響現有的資源與權力分配。上述種種情況,都讓企業轉型困難無比。Intel選擇專注於x86架構是短視的,儘管並不符合長期理性,但卻是局部最佳的選擇。
Intel在策略上延續了「延伸既有的能力優勢到新的產品」的做法,同時在伺服器、個人電腦及筆記型電腦發展能耗比高的新產品,而得以有效延續x86架構的技術生命周期。另一方面,為了在行動裝置市場建構類似Wintel的架構「發展互補性產品建立護城河」,它也試著為MID或UMPD產品投入了Moblin作業系統的開發。高科技產業的另一個特性是平台網絡效應;要發展新的技術平台,需要許多供應商共同合作開發及推進。
在智慧型手機市場,Intel缺乏強力夥伴關係
在PC時代,微處理器及作業系統是強力的互補品,個人電腦要運作,兩者缺一不可,Wintel架構保證了Intel的競爭優勢。在智慧型手機市場,Intel缺乏這樣的強力夥伴關係,從後見之明來看,Intel選擇投資MID或UMPD而不選擇智慧型手機是錯誤的決策,但考量到Intel在當時仍缺乏符合市場需求的智慧型手機解決方案的條件下,加上MID或UMPD裝置還能充份發揮既有的Wintel架構,同時,為了解決Windows系統過於擁腫的問題,Intel選擇進一步投入具強力互補性的Moblin作業系統的開發,這些做法在未能預見MID或UMPD裝置是否能成功時,仍是相對合理的轉型行動。
表面上,Intel斥資了數十億美金仍未能成功地在智慧型手機市場上成功,但Intel藉此掌握了筆記型電腦市場,以及MID/UMPC等隨身上網裝置,至少仍守住了行動裝置的馬奇諾防線,這種成功,雖然不像1980年代從DRAM轉向微處理器那樣,屬於史詩級的自我破壞式的成功,但至少仍能在競爭激烈的本業中維持主導地位,並延長了既有技術的生命周期。
面對AI的興起,Intel又將面臨新的挑戰
放眼未來,面對AI的興起,Intel又將面臨新的挑戰,特別是這次的競爭將發生在Intel的主戰場之一的資料中心及伺服器,而不是另一個新興的市場,這對Intel的衝擊將更巨大。目前來看,Intel的伺服器CPU受到AMD的強力競爭,市場的領導廠商Nvidia更已發展出成熟的Cuda平台生態系,對此,Intel提出oneAPI設計平台解決方案,提供開發者一種Code應用各種硬體架構的可能(包括CPU、GPU、FPGA 及其它加速器如ASIC),讓開發者能自由選擇最佳硬體。
同時在產品方面,提出了CPU+AI加速器(Falcon Shore XPU架構),以及MCM(Multi-chip Module)/Chiplet形態的GPU晶片(Ponte Vecchio)雙軌策略。過去,拖累Intel的晶圓廠已經分拆,選擇台積電做為晶圓代工合作夥伴,這對Intel來說應該是個好消息,但就目前可見的發展現況來看,Intel的伺服器及AI產品的開發時程再度延宕,加上oneAPI平台仍在起步階段,Intel的在此領域的進展已遠遠落後競爭對手,目前的投資也可能要到3─4年後才能見到成果。
沈榮欽,作家。法國INSEAD博士,對市場與企業組織感興趣。
莊皓鈞,政治大學科技管理博士,對創業議題有濃厚興趣,本來想進學術圈,卻意外地踏入不同產業新創公司,但仍持續做研究,希望能將個人的學術素養及科學精神推廣至產業。
- 成也轉型,敗也轉型的Intel - 2025 年 1 月 15 日
- 美中對抗最前線:華為的迷思與真相 - 2024 年 12 月 10 日
- 設計如何創造商業價值 - 2024 年 11 月 13 日