IBM向格芯索赔25亿美元背后

来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank)编译自「nextplatform」,作者:笠原 一辉,谢谢。

芯片设计和芯片制造工艺之间的紧密联系已经在 IT 领域造成了同样的破坏,而且随着摩尔定律的放缓和十年前登纳德缩放的消亡,情况变得更糟。随着芯片制造商试图推进最先进的技术,在试图控制功耗的同时从设备中榨取更多性能会给从业者带来很多麻烦。当世界各地的代工厂设定的芯片工艺目标未能达到时,芯片就会从路线图页面上掉下来并砸在地板上。

没有什么比英特尔在过去五年将 10 纳米芯片蚀刻工艺推向市场更能说明这一点的了,这为 AMD 重新进入服务器 CPU 市场提供了空间,这让英特尔无法在GPU 和 FPGA 加速器上更近一步,因为它本来可能凭着这些芯片大获成功。

但显然,英特尔并不是唯一的。

在公开场合,IBM 似乎从来不隐藏他们对前代工合作伙伴 GlobalFoundries 的失望。作为签署的十年协议的一部分,GlobalFoundries 应该生产 IBM Power 和 z 处理器的 14 纳米处理器,并交付 10 纳米和更小的芯片蚀刻技术。根据该协议,IBM 基本上将其微电子部门交给了 GlobalFoundries,该部门生产各种处理器,包括用于索尼、微软和任天堂游戏机的处理器以及 IBM 的服务器 CPU 和大量用于各种芯片的芯片的客户。

但从事实上看,IBM对的 Power8 延迟大约一年——但格芯后续10 纳米工艺和7 纳米工艺的缺位 让蓝色巨人基本上没有服务器路线图。

为此,IBM 想要至少 25 亿美元的损失。

该诉讼于 6 月 8 日在纽约最高法院提起,尚未在该法院的系统上公开,但我们掌握了经过大量编辑的版本(详细请在公众号ID:icbank文末回复“诉讼PDF”,获取下载链接)。GlobalFoundries 的回应是任何人都知道,因为他们在IBM 诉讼之前以及 IBM 提起诉讼的前一天发布了回应。

这种情况对 IBM 和 GlobalFoundries 来说都是一团糟:无论是技术上、经济上和情感上。但如果 IBM 在其诉讼中声称的事情属实,那么这将成为代工合作关系如何恶化的教科书案例。

最明显的问题是:IBM 为什么现在要这样做?格芯停止 10 纳米工艺已经快六年了,而停止 7 纳米工艺甚至更小的晶体管缩小也将近三年了。但随着 IBM 正在逐步淘汰其 Power9 和 System z15 服务器,并且不再像前几年那样依赖 GlobalFoundries——该公司在 GlobalFoundries 先进工艺停滞之后选择了三星电子作为其代工合作伙伴,并正在使用韩国芯片制造商 的7 纳米工艺生产 Power10和Z16 CPU。

这个时机有点令人怀疑,特别是有传言说,格芯的所有者——阿布扎比石油生产国的投资部门穆巴达拉投资公司准备今年在美国股市进行首次公开募股。而此次 IPO 预计价值 200 亿至 300 亿美元,这在很大程度上要归功于半导体短缺。但IBM无法从中受益,因为它自 2015 年7月以来,就没有了工厂。

巧合在世界上是真实存在的,而且全球范围内的半导体制造短缺——在先进节点或旧节点上——正在帮助 GlobalFoundries 变得有价值,就像 IBM 可能拥有它需要完成的所有晶圆一样,这可能是一个巧合,但这就是为什么它现在正在发生。

至于为什么会发生这种情况,情况要复杂得多,重要的是要记住,诉讼中的索赔和反索赔不是事实,直到陪审团和法官确定它们是事实——甚至可能不是。

IBM 退出代工业务

早在 2013 年和 2014 年,IBM 就有了剥离的计划,随后他们将 System x X86 服务器业务卖给了联想,并将微电子部门“卖”给了 GlobalFoundries,后者本身于 2008 年 10 月从 AMD 中分离出来,并在之前增加了芯片制造业务特许半导体。所有这三个芯片业务都加在一起,再加上与 IBM 及其在纽约州立大学奥尔巴尼纳米技术中心半导体研究中心的其他合作伙伴的研发协议。如今,三星和现在的英特尔都在为这项研究做出贡献并从中受益,当中包括IBM 突破性的 2 纳米芯片工艺上个月宣布。世界上第一个 7 纳米和随后的第一个 5 纳米 CPU 都在那里蚀刻,因此这是帮助代工厂完成芯片的实用研究。

作为 Microelectronics 交易的一部分,GlobalFoundries 获得了大约 16,000 项专利和专利申请的组合,这是抵御诉讼竞争对手的重要屏障,以及两家大多过时的代工厂——一家位于纽约 East Fishkill,另一家位于 Essex Junction ,佛蒙特州——以及大约 5,000 名设计芯片和运营代工厂的员工。

蓝色巨人保留了一个小团队来设计它的 Power 和 z 处理器,同时还有一些在IBM Research 从事半导体工作的人。IBM 同意在三年内向 GlobalFoundries 支付 15 亿美元以投资 14 纳米和 10 纳米工艺,并另外承担 32 亿美元的冲销费用。

2013 年,IBM微电子部门的销售额为 14 亿美元,但税前亏损 7 亿美元,所以你可以理解为什么蓝色巨人想退出这个业务。每一个新的节点微缩都会变得越来越痛苦,越来越昂贵,而 IBM 只是没有 GlobalFoundries 希望建立的那种规模。但据IBM的诉讼,GlobalFoundries 没有能力制造“高性能”芯片,这很荒谬,因为早在这笔交易完成之前,AMD 就完全有能力为服务器构建市场领先的 Opteron CPU 和用于图形和可视化的 Radeon GPU。

公平地说,格芯需要保留 AMD 的业务,并将 IBM 的业务加入其中,将有助于它在 CPU、GPU 和其他加速器业务上滚雪球,从而在客户端和服务器部件方面更好地与英特尔、台积电和三星竞争,在其他 ASIC 制造和封装领域也极具优势。但IBM 的代工厂对未来并不真正有用,然而钱和人肯定有用。

事实上,GlobalFoundries 现任首席执行官 Thomas Caulfield 在 1989 年至 2005 年期间经营着 GlobalFoundries 建造的 Fab8 代工厂,并在 IBM 经营 East Fishkill 代工厂,然后在加入 GlobalFoundries 之前涉足风险投资和初创公司一段时间。

IBM 诉讼的关键是 GlobalFoundries 承诺提供 10 纳米工艺,然后将其更改为 7 纳米工艺——但现在两者都没有。

为了对冲其赌注,格芯采用了 7 纳米的两条路径,一条使用标准浸没式光刻,另一条使用极紫外 (EUV) 光刻。后者是台积电最先做对的技术,三星现在正在完善,英特尔正在努力并且遇到了一些问题,而 GlobalFoundries 在 7 纳米节点上没有跟进。

GlobalFoundries 可能会放弃其 7 纳米的努力,因为它已经知道 AMD 将在台积电生产“罗马”Epyc 7002 和“米兰”Epyc 7003 服务器处理器包中的至少一些芯片。我们知道AMD决定跳过10纳米节点,这可能也影响了 GlobalFoundries 决定不投资它,即使它与 IBM 的合同明确表示会这样做。如果没有相对大量的 AMD 服务器芯片,IBM 的服务器芯片将无法支付巨额投资的费用。

我们不知道具体数字是什么,但当 IBM 决定摆脱它时,同样的数学在IBM微电子业务上同样成立。

我们不知道的是 ,AMD 决定从 10 纳米工艺跳到 7 纳米工艺,是否可以在与英特尔上获得获得优势,或者它真的别无选择,因为 GlobalFoundries 正在做出抉择,专注于其双线 7 纳米的努力。

我们认为 AMD 受到了与 IBM 相同的 10 纳米“惊喜”的打击,但 AMD 从未对此发表任何声明并对其进行了最佳调整。就像 IBM 对 GlobalFoundries 显然带来 14 纳米工艺的困难所做的那样,IBM 从来没有说过太多关于 10 纳米的问题。

当然,AMD 在其第一代“Naples”Epyc 7001 芯片中使用了 GlobalFoundries 的 14 纳米工艺,并且仍然在位于罗马和米兰服务器处理器包核心的 I/O 和内存中心使用 14 纳米工艺。Rome 和 Milan 内核由台积电以 7 纳米蚀刻,Infinity Fabric 将钩子集线器和内核连接在一个封装中。

14 纳米工艺的延迟和 10 纳米工艺的停止在 IBM Power 路线图中很明显。看看几年前的这个 Power 处理器路线图:

我们说 2017 年出货的 Power9 是很乐观的说法,因为它只是在橡树岭国家实验室的“峰会”超级计算机和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“塞拉”超级计算机中使用了少量的 CPU。IBM 在2018年花了一整年的时间,才完全提升了基于 Power9 芯片的系统,该芯片是使用 GlobalFoundries 14 纳米工艺蚀刻的。

我们无法证明这一点,但我们认为 IBM 最初的计划是将 Power10 缩小到 10 纳米,并创建一个双芯片模块小芯片以将其推至 48 个内核。我们还认为,IBM 肯定希望在 2020 年实现这一目标,并在其服务器平台上保持三年更新的节奏。

IBM 表示,10 纳米工艺遇到麻烦的第一次传言是在 2015 年 9 月,即公司微电子业务交易签署后仅两个月,到 2015 年 12 月,GlobalFoundries 表示不会这样做。IBM 声称“根据信息和信念”,GlobalFoundries在交易完成之前就知道他们会这样做。

IBM 表示,它从未放弃 GlobalFoundries 的 10 纳米承诺,并“真诚地”致力于开发 7 纳米芯片。我们推测,这就是我们现在看到的从基于 24 核小芯片的 Power10 到具有全新核心的 Power10的转变,每个芯片具有 16 个物理核心,但每个chiplet有15 或 30 个胖或瘦核心,每个封装则有30 或 60 个核心。三星目前计划在今年晚些时候为蓝色巨人的制造提供封装:

根据IBM的诉讼,GlobalFoundries在2016年秋季表示,公司将在2017年第二季度准备7纳米测试芯片,2018年第一季度试产,2018年第三季度量产,并声称此外,“GlobalFoundries 一再向 IBM 表示,GlobalFoundries 将开发的 7nm 芯片将足以替代其承诺的 10nm 芯片。”

鉴于此,IBM 削减了其作为微电子部门转移一部分承诺的 15 亿美元现金中最后 2.5 亿美元的支票,并表示,到 2017 年,它已投资至少 1.88 亿美元用于帮助 GlobalFoundries 在这 7纳米努力。此时,GlobalFoundries 正在提升与 Power9 和 z13 芯片一起使用的 14 纳米技术——蓝色巨人称其“受到严重延迟以及性能和质量问题的影响”。

据报道,于 2018 年 7 月,被任命为格芯首席执行官的 Caulfield 告诉IBM 表示,如果 IBM 额外支付 15 亿美元,它可能会进行 7 纳米开发。到 8 月,IBM 要求 GlobalFoundries 返还 15 亿美元,但这家芯片制造商显然拒绝了,

虽然两家公司就他们的协议的含义以及是否违反协议争论不休,但 GlobalFoundries 在 2019 年 4 月以 4.3 亿美元将 East Fishkill 晶圆厂卖给了安森美半导体,并于 2019 年 5 月将其定制 ASIC 业务卖给了 Marvell以 6.5 亿美元,另外还有 9000 万美元可能进入,然后出售一些其他资产,IBM 称这些资产高达 10 亿美元,这基本上确保了 GlobalFoundries 无法兑现其 10 纳米法律承诺和 7 纳米承诺。这是一个延伸。7纳米的工作则是在纽约马耳他的Fab8工厂完成的。我们亲眼所见。IBM 不能将资产作为交易的一部分进行转让,然后在“买方”决定出售时生气。

如果 GlobalFoundries 承诺制造芯片而没有交付,IBM 肯定会感到不舒服,并寻求经济损失。这种情况很难用 14 纳米制造,因为即使比预期的时间晚,芯片也确实出来了,但使用 10 纳米和 7 纳米尖峰很容易。这些肯定会导致 IBM 重写其 Power 和 System z 处理器路线图,并且肯定会导致先进技术的交付延迟。我们不知道所有这些变化在多大程度上破坏了 IBM 对橡树岭的后继“Frontier”百亿亿级系统或劳伦斯利弗莫尔的“El Capitan”百亿亿级系统的投标,但它也无济于事。(我们认为还有很多其他因素在起作用。)

尽管如此,诉讼是关于恢复经济损失。陪审团很难计算它可能是什么,但加上 IBM 作为微电子转让的一部分给 GlobalFoundries 的 15 亿美元,然后 GlobalFoundries 从一起出售资产中获得的 10 亿美元左右不是一个在这种情况下,足够的方法来计算经济损失。

我们想从 IBM 得到某种评论,但鉴于这是一场诉讼,我们得到的是 IBM 发言人的声明:“IBM 在对长期相互关系进行了大量投资后依赖于 GlobalFoundries。GlobalFoundries 的回应是拿走 IBM 的钱,并从 IBM 的知识、技能和资产中受益。尽管 GlobalFoundries 一再向 IBM 保证它会履行其承诺,但 GlobalFoundries 却在 IBM 依赖 GlobalFoundries 的情况下突然且没有任何理由地离开了 IBM。格罗方德显然未能成为可靠的合作伙伴和供应商。”

“你可以找到更好的,但你不能支付更多”

GlobalFoundries 在回应中对这种情况毫不含糊。“这一行动的起因似乎是 IBM 的法律部门试图从 GF 那里提取一笔 IBM 知道它无权获得的奇怪付款的误导和考虑不周的努力,”其法律回应开始。“IBM 诉讼的时机令人高度怀疑,因为它紧随最近报道的 GF 可能进行首次公开募股 (“IPO”) 的消息之后,其估值约为 300 亿美元,而且还非常不考虑当前事件,即大流行已经影响了包括汽车行业在内的重要国内行业,从而加剧了全球芯片短缺。”

GlobalFoundries 表示,它把IBM 给它的 15 亿美元投资于代工业务,然后自己花费了“远远超过这个数额”的资金来进一步投资。虽然这是一个可证明和可计算的数字,但在答复中并未给出。GlobalFoundries 还声称 IBM 双方同意放弃 10 纳米节点并购买 7 纳米节点。但考虑到 7 纳米努力的“技术复杂性和巨大的财务成本”,格罗方德无法在时间表上交付 7 纳米。(我们认为 GlobalFoundries 也愿意或可以承担成本。)

鉴于其他人拥有 的7 纳米技术优势,GlobalFoundries“选择不通过继续追求失败的战略而使自己陷入严重的财务压力,并因此停止开发 7nm 技术, ”和“IBM 很快发现了一个新的、以及更便宜的三星 7nm 技术供应商。”

GlobalFoundries 认为,IBM 实际上受益于格芯停止开发 7 纳米技术的决定。

IBM 可能通过这种方式更快地达到 7 纳米,但它肯定可以在一年前或更早之前使用基于 10 纳米技术的 Power10。IBM 在其文件中没有这么说,但我们是这么说的。如果有任何经济损失,就是这样。System z 客户并没有以同样的方式渴望产能。但是 HPC 市场,尤其是 CPU-GPU 混合机器,其中 CPU 具有大量 I/O 和内存带宽,也许还有 Power10 那样的内存区域网络,肯定已经使用了那些 Power10 处理器。事实上,也许它可能已在 DGX-2 系统中被选中。这必须是任何经济损失计算的一部分,如果有的话。

IBM 的这起诉讼或许不是轻率的,但对 GlobalFoundries 来说肯定是机会主义和破坏性的。

根据媒体报道,在本周内,世界芯片代工厂巨头格芯(GlobalFoundries)向纽约法院提起诉讼,要求裁定其并未因为2014年与IBM达成的一项协议而构成违约。

我们可以预料到,如果该诉讼确实进行审判,损失将不会接近 GlobalFoundries 股票的公开流通量,这家芯片制造商将受到打击,甚至可能继续开发更先进的工艺,因为其地位和传统的代工厂应该。

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