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【比武俠小說還精彩】前 Intel 員工揭團隊崩壞內幕:製程延遲早已見怪不怪!

【比武俠小說還精彩】前 Intel 員工揭團隊崩壞內幕:製程延遲早已見怪不怪!

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【我們為什麼挑選這篇文章】Intel 近期動作頻頻,先是 7 奈米晶片外包給台積電做,昨日更宣布負責 TMG 工作的幕僚 Murthy 將於下月離職,且其 Technology, Systems Architecture and Client Group(TSCG)團隊也將進行重組,Intel 內部發生了什麼事?為什麼會有如此大的轉變?

本文作者  工程師在波特蘭  以其先前在 Intel 工作的所見所聞,分享 Intel 對於產品開發/製程、團隊分工上少為人知的「常態」。(責任編輯:賴佩萱)

大家都在問英特爾到底怎麼了?其實不論 7 nm delay 或是外包台積電都不是新聞,都是早就在進行中的事,只是第一次這樣公開宣布,把外面的人嚇了一跳,裡面的人則是見怪不怪。

Intel 不為人知的黑暗面:TMG 同仁超時工作、流動率高

還在 Intel 的時候,是在 product team,但因為工作的關係常有機會跟製程的 team 打交道,有事沒事就會互相聊聊八卦。Intel 的 TMG(Technology Manufacturing Group)是一個很封閉的軍事化組織,自成一國、紀律嚴明,但裡面的人累得像狗一樣,流動率也很高。

TMG 大到不能倒,歷屆 CEO 都不敢動它的主意,所以 TMG 的頭就像地方軍閥一樣,一直到 2018 年被 Murthy 趕走之前,Sohail 就是 TMG 的老大,他手下的大將們就輪流擔任每一代製程的負責人,例如 22 nm 的主管就是 Kaizad。

TMG 一直以來都保持製程領先,2012 年 22 nm 領先群雄,從沒把 TSMC/Samsung 放在眼裡。Kaizad 立下大功、平安下莊,在這個時間點,CPU 還基本上維持 Tick-Tock 規律(一次改架構,一次改製程)。還記得那幾年台積電常來 Oregon 招人,三不五時收到 HR 的 Linkedin 訊息,有時候還包下飯店的宴客廳請人吃免費晚餐,順便問問要不要回台灣發展。

Intel 對「密度」太執著,導致 Tick-Tock 無限循環

2014 上半年是一個很重要的轉折點,14 nm 的 CPU 該出來了卻沒出來,導致 22 nm 的 CPU 變成了 Tick-Tock-Tock。負責 14 nm 的 TMG 的負責人是 Sanjay,2015 年就被趕走了,可見當一代製程的主管也是個高風險高報酬的職業,成了就榮升 VP/Fellow,敗了就捲鋪蓋走人。現在回頭看,這其實是很好的制度。

2014 下半年,14 nm Broadwell 終於出了,但也從那時開始,delay 成了常態。Tick-Tock 變成 Tick-Tock-Tock-Tock-Tock,到現在也沒人有在提 Tick-Tock 了,只知道 TikTok。

這是為什麼呢?話說 22 nm 平安下莊的 Kaizad 又扛起了 10 nm 的大旗,但這次沒上次那麼順利了,具體原因只能用我收集到的資訊來說個大概。Intel 一向對於密度(transistor density)有一種近乎癡迷的執著,1 mm^2 面積裡能塞幾個 transistor,這個數字越高越好,簡報上的 MTr/mm^2 就是要 show 一條漂亮的直線。

分析師不管提什麼問題,說 TSMC 做這個、Samsung 做這個,Intel 一慣動作就是拿 density 出來打臉。這在早期是合理的,但是隨著製程越縮越小,很多以前不用考慮的問題都跑出來,例如線寬越來越小、間距越來越短,就算你能做到 M1-M4 超細超近,但你能真的拿來 route 嗎?速度受影響之後還是要拉高到高層金屬,那你宣稱的 density 好處又能真正拿到多少?

目標訂得太高無法達成,團隊面臨崩解

總之,10 nm 一開始的規格訂得太 aggressive。TMG 的人拼死拼活日夜加班也達不到良率,那你說當初訂規格為什麼不跟 design team 商量,別作繭自縛一昧追求 density,先出來再說,反正大家最後的目標就是出一顆好的 CPU!這就回到前面說的 TMG 的老大心態。

TMG 做出來的製程,CPU 設計部門就是只有吞下去的一條路,design rule 太複雜? 甘我什麼事,請自己解決。CPU 部門只好各種各樣的疊床架屋的 flow 來解決各種各樣奇怪的問題,開發時程也被拖累,慢慢成了一個不是人待的地方,只剩下拿 H1B 簽證的員工死撐著。

CPU team 這樣久了,Tock(架構)也沒力氣搞了,甚至本來 Oregon 跟以色列有一個自己的 CPU 架構小 tick-tock,後來也全部由以色列來做了,所以說大樓將傾,都是從一根柱子的崩塌開始的。

難產超乎預期,Intel 7 奈米放手給台積電做

另外一說,關於 10 nm 的 density 規格,TMG 也不是沒有聽 product team 的意見, 但是只有圖形處理 Graphic Team(GT)有時間搞一些 PPA 的研究,然後反饋給 TMG。Graphic 本來就比較不重視速度,而是重視 density,所以 GT 和 TMG 一拍即合, 一搭一唱,各取所需。

就在無限的 14 nm Tick-Tock-Tock-Tock-… 回音中,10 nm 良率龜速地往上爬。 Kaizad 倒是位子坐得穩,畢竟除了他之外,其他人來壓不住陣腳只會更糟,CPU team 人跑掉太多,所以 design 也是落後。同一時間 7 nm 輪到台灣之光 Chia-Hong 上陣扛大旗,看了 10 nm 的例子,7 nm 決定要對自己好一點,放寬規格,但是又忍不住要挑戰 gate-all-around(GAA)FET。

這是一個和當初 FinFET 一樣的劃時代的新突破,台積電試過了但還沒實際用在目前的主流製程,於是先走了 EUV 路線,而 Samsung 是看過了,但先放一旁。Intel 有著製程王者的堅持和驕傲,非要挑戰這條路,搞到最後放棄了,7 nm 現在只好化繁為簡,只能爭取越快出來越好,先祝福台灣之光可以平安下莊。

(本文經 工程師在波特蘭 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈Intel 到底怎麼了?7 奈米的挑戰 〉;首圖來源:unsplash。)

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