幾年之前,英特爾的CPU和GPU設計曾雙雙陷入困境,其根本原因就是晶片巨頭的研發與製造能力逐漸落後於代工大廠台積電的製程封裝技術。當時技術業界普遍認為,晶片市場正迎來一波深遠的趨勢性變化:英特爾的CPU市場份額可能最終穩定在40%左右,AMD或將憑藉40%的占比與之分庭抗禮,而Arm與RISC-V則分別以19%和1%的比例開闢出新的數據中心計算引擎賽道。
而從日前英特爾高層的財報電話會議上,我們不僅沒有聽到關於晶片巨頭2023年第四季度財務業績的資訊,也很難找到能夠顛覆上述預期、扭轉市場態勢的有力舉措。
憑藉AI大爆發時代積累下的巨量財富,英偉達已經在HBM內存領域和其中採用的先進2.5D封裝技術形成了強勁的掌控力,因此估計英偉達未來將繼續以85%到90%的絕對優勢繼續在市場上占據主導地位。更具體地講,無論AMD、英特爾及其他廠商在未來四年間如何打造自己的矩陣數學加速器,運行AI與HPC工作負載的歷史使命仍將主要落在英偉達肩頭。
所以我們就從相對激進的立場出發,採取40%的CPU市場份額加個位數水平的AI/HPC加速器份額這一假設,粗略計算出了英特爾未來數據中心業務的可能表現。當然,如果英特爾在計算引擎設計和製造方面真能實現突破性進展,那麼考慮到數據中心領域的激烈競爭態勢,成功「逆天改命」也並非沒有機會。但這絕非易事,因為除了英偉達和AMD之外,曾在過去十年將英特爾捧上神壇的超大規模基礎設施運營商和雲服務商們,如今也開始成為晶片巨頭最強有力的競爭對手。
經歷了幾年的掙扎期,現在的人們可能已經不太記得,在曾經快速擴張的數據中心計算市場當中,英特爾也占據過高達97%的CPU營收份額,純利潤更是經常在50%上下徘徊。但天降橫財往往令人喪失鬥志,隨著AMD的有力反撲與英偉達的迅速崛起,那個曾經美好的黃金時代終將落幕。
自從三年前Pat Gelsinger重返英特爾以來,晶片巨頭已經大刀闊斧調整了自家產品組合,讓這艘擱淺的巨輪再回航線、整裝待發。但從上圖可以看到,本輪經濟大衰退以來,數據中心與AI部門以及網路和邊緣業務部門的收入和利潤表現始終低迷。
而這一切也與行業的整體變化周期高度吻合。2009年第一季度,英特爾推出了四核「Nehalem」至強E5處理器,與此同時AMD的Opteron產品線出現問題,使得雙方都選擇了相對保守的技術開發理念。
2009年至2012年間,英特爾在CPU領域的不斷進步基本上將AMD徹底趕出了數據中心CPU市場。而憑藉著有力的定價與利潤把控能力,英特爾進入了「天下無敵」的新階段,也正是這樣的舒適區給如今的危機埋下隱患。換句話說,哪怕後來的英特爾沒有在10納米和7納米製程工藝上兩度「翻車」,AMD在2017年復興伺服器CPU並逐步奪回市場份額的勢頭恐怕同樣難以阻擋。
時間快進到當下,英特爾在計算引擎設計方面有所突破,但相當一部分業務還是要靠AMD上代和本代Epyc處理器供給不足時留下的份額。很明顯,AMD陣營的處理器產品往往擁有更高的整體性能或者更好的性價比。儘管英特爾在向量/矩陣數學、HBM內存、特殊用途片上加速器乃至用於運行大型資料庫的四/八CPU共享NUMA配置中偶有優勢,但在單插槽/雙插槽通用伺服器領域的競爭力已經大為減弱。
英特爾由盛轉衰的速度之快令人震驚,因此必須要有一位孜孜不倦、樂觀積極的掌門人為其保駕護航。Gelsinger無疑就是這樣一位合格的人選,他曾經是英特爾聯合創始人Gordon Moore和Andy Grove的直接下屬,有著更廣闊的跨時代經營視野。英特爾雖然有望在接下來四年之內拿下五大製程節點目標,並藉此成功發布基於18A工藝的伺服器和PC晶片,但這仍不足讓晶片巨頭重回顛峰。隨著超大規模基礎設施運營商和雲服務商開始內部原研晶片,英特爾的計算引擎業務恐怕只能在未來的數據中心市場上占據一定份額。當然,英特爾的代工與封裝業務在成功結合之後(相信英特爾也一定會這麼做),應該可以從三星乃至台積電的代工業務中再奪取一定收益。但無論如何,97%的伺服器CPU占有率都將永遠成為歷史,這恐怕不是英特爾的錯,而是現實再也不允許哪一家廠商能夠在數據中心通用CPU計算領域如此呼風喚雨。
如今的英特爾就像整個美國一樣,再也不可能像二戰結束後那樣統領世界。也正因為如此,我們應當以更客觀的角度審視英特爾並做出未來預期。或者說,唯一的例外就是台積電、AMD和英偉達同時「翻車」,但這樣的概率幾乎低到可以忽略不計。
英特爾數據中心業務不斷收縮
毫無疑問,英特爾在2023年底的表現要比2022年底更好。在截至去年12月的當季度中,英特爾實現了154.1億美元收入,同比增長9.7%;淨利潤為26.7億美元,較2022年第四季度的6.64億美元虧損更是大幅好轉。縱觀整個2023年,英特爾共花掉了33億美元現金,已經超出了其現金流,但目前銀行內的賬面存款仍超過250億美元。這為英特爾提供了良好的機動空間,只要不再盲目投資和燒錢(比如之前大規模收購軟體和FPGA公司),財務狀況可以說仍比較健康。
在當季度,英特爾為PC與平板電腦提供CPU、GPU和晶片組的消費計算部門(Client Computing Group)營收達88.4億美元,同比增長33.5%;淨利潤則增長4倍有餘,達到28.9億美元。其實我們不太關心消費端晶片業務,畢竟無論是對AMD、英特爾還是英偉達,這部分客戶的最大意義就是一邊協助推動設計極限、一邊幫助攤薄製造成本,從而以直接或間接的方式支持數據中心項目。當然,英特爾消費計算部門能夠扭虧為盈確實值得喝彩,也是除Mobileye邊緣AI產品之外唯一正在賺錢的業務。但這裡再次強調,我們主要關注數據中心業務,所以消費級產品發揮的主要還是支撐代工產能、間接推動晶片業務競爭力的作用。
下面來看本文探討的核心,即數據中心與AI部門,英特爾目前簡稱其為DCAI部門。第四季度,該部門營收下降7.4%至39.9億美元,淨利潤收縮至約五分之一,僅為7800萬美元。但DCAI部門是2022年才剛剛建立,所以不適合拿來跟「實際」數據中心業務做直接比較(後文我們將對「實際」數據中心業務做明確定義)。
我們在之前的討論中曾經提到,除了部署用於AI訓練和推理的伺服器之外,通用數據中心的整體計算業務也出現了衰退。就連英特爾自己也承認,數據中心CPU的總體潛在市場正在收縮。受到競爭壓力與可編程系統部門甩賣庫存產品的衝擊(其FPGA產品路線圖是為了與賽靈思正面競爭而專門設計,且目前部門正進行拆分),DCAI本季度只實現了7800萬美元的運營收益。
這個數字僅相當於原數據中心部門利潤的一半,而曾擔任該部門第一任總經理的Gelsinger應該最清楚,這樣的成績跟當初的輝煌期根本無法相提並論。
必須承認,英特爾在伺服器CPU領域的任何一點增量收入都能產生可觀的利潤,但哪怕把收入水平翻上一倍,其淨利潤都不算太高。
根據觀察,我們認為英特爾和AMD在這一領域正面臨著整個Arm陣營的擠壓。而壓力的來源就是價格,任何傳統x86應用程序和晶片都無法在價格上跟Arm相匹敵。這一方面是件好事,畢竟雲服務商可以繼續用高價向用戶提供x86計算資源,而英特爾與AMD也能保持更豐厚的利潤空間。但另一方面,英特爾和AMD也必將因此遭受Arm和RISC-V的猛烈衝擊——不加入沒有成本優勢,加入了自己的收入和利潤必然經歷一波下滑。當初的大型機廠商們就曾在小型機的圍攻下面臨過類似的難題,RISC/Unix又來了一次,現在數據中心中的x86也是如此。至於最終結果,估計是價格繼續波動以適應跨架構競爭,最終讓晶片廠商和伺服器製造商找到新的穩定生態位。
現在回扣前文,英特爾的「實際」數據中心業務不僅涵蓋DCAI部門,還包括NEX部門銷售的數據中心產品。
去年第四季度,NEX部門收入下降28.6%至14.7億美元,運營虧損1200萬美元,遠不及上年同期的淨利潤5800萬美元。但考慮到嚴重的收入萎縮,這樣的虧損數字還不算太糟。
將二者合併,原數據中心部門在當季度的粗略收入應該在54.6億美元,較2022年第四季度相比下降23.1%;淨利潤為6600萬美元,僅占收入的1.2%,且遠不及上年同期的4.29億美元。
這樣的利潤比例跟英特爾之前長期保持的45%到50%相去甚遠。我們認為,英特爾至少得把利潤率恢復到20%到25%的水平,才能跟競爭對手的基本持平。而如果數據中心或邊緣市場的x86服務需求突然激增,那麼回歸30%也不是沒有可能。但近五成的利潤率那是再也回不去了。
下圖所示,為過去幾年間英特爾各部門的收入表現:
下表所示,為當前五大部門和已經解散的加速計算部門(AXG)的營收及淨利潤數字;從2023年第一季度開始,新增DCAI數據中心/AI與消費計算兩個新部門:
無論英特爾如何拆分業務歸屬,我們最關心的都始終是其「實際」數據中心業務的收入與淨利潤表現。當然,NEX部門中也有一部分收入與數據中心無關,英特爾將這些業務劃入了「其他」類別。
從最樂觀的角度估算,英特爾的「實際」數據中心業務去年第四季度銷售額為53.5億美元,同比下降19%,淨利潤則為6700萬美元。
現在的問題是,後續「實際」數據中心業務又將迎來怎樣的發展態勢?2019年第四季度、2020年第一季度、2020年第二季度和2021年第四季度,這部分業務的收入均接近或突破了90億美元。而如果未來通用伺服器市場能夠吃掉英特爾的全部產能儲備,同時AI和HPC加速器也能獲得可觀的客戶接納度(這個可能性不太大),那麼「實際」數據中心業務的季度收入將有望突破60億美元,甚至在最好的情況下達到70億美元。但我們認為要想回歸單季度90億美元的歷史高位,英特爾恐怕還需要投入更多時間、培養更大的目標市場。
當然,必須承認這段時間英特爾已經帶來了一個又一個好消息。晶圓廠首塊「Clearwater Forrest」(第一款採用18A蝕刻工藝的英特爾至強SP處理器)下線,「Sapphire Rapids」至強SP出貨量突破250塊(其中超三分之一用於AI系統),在數據中心CPU領域遏制住了市場份額的進一步下滑,還包括讓CPU擁有了更強大的推理計算能力等等。這些都標誌著英特爾在重返數據中心計算引擎的道路上邁出了堅實的步伐。
但英特爾著力打造的「Ponte Vecchio」Max系列GPU的確市場反響平平,其Gaudi 2加速器的表現也不及預期。好在目前客戶群體仍渴望獲取更多矩陣數學算力,所以換代產品Gaudi 3仍前途可期。但哪怕是去掉一切主觀傾向,目前大多數企業也仍習慣於選擇英偉達或者AMD GPU來運行訓練和推理工作負載。英特爾表示,其加速器業務「目前已遠超20億美元,繼續保持增長」,並在第四季度成功實現了兩位數增幅。但相較於2023年數據中心GPU總市場規模高達380億美元,新一年內甚至可能增長至487億美元的總體態勢來比較,其表現仍然不夠強勁。通過簡單計算,可知英特爾產品在2023年和2024年的全球GPU市場上占比僅為2.3%,幾乎沒有享受到生成式AI業務的全面爆發。至於英特爾此前提到的「Falcon Shores」融合GPU-Gaudi架構,也還需要很長時間才能實際推出。
話雖如此,IT市場仍然期待英特爾能夠在CPU、GPU和代工業務等領域參與競爭。而且無論現狀多麼艱難,英特爾都一定會堅持走下去,在江湖風雨的吹打之下磨礪自我、重奪市場份額。
我們堅信新時代將塑造出新的英特爾,正如我們也曾堅信AMD將強勢回歸、英偉達會從零開始衝擊數據中心市場一樣。晶片群星閃耀之時,才是最值得期待的技術未來。