Intels strategie heeft gefaald, herstel pas in 2025?

Abonneer je gratis op Techzine!

Intel is door meerdere chipontwerpers en chipfabrikanten ingehaald. Het bedrijf was absolute marktleider met een gebrek aan concurrentie, nu loopt het achter de feiten aan. Waar ging het mis? Hoe kon Intel zo’n grote fout maken? En waarom laat het herstel zolang op zich wachten? De coronacrisis en de gigantische vraag naar chips verzachten de pijn voor Intel enorm, bij andere marktomstandigheden had het bedrijf een veel groter probleem gehad.

Intel is een van de grootste chipfabrikanten ter wereld. Dat is en blijft het bedrijf. In totaal zijn er uiteindelijk maar een tiental fabrikanten die echt chips produceren en een handjevol die ook echt processoren maken. De andere fabrikanten richten zich op werkgeheugen of SSD’s. Daarnaast zijn er tientallen bedrijven die chips ontwerpen om ze vervolgens bij één van die fabrikanten te laten produceren. Daaronder vallen GlobalFoundries, Intel, Samsung, SMIC en TSMC. Bedrijven die de druk bij Intel vol op de ketel hebben gezet. Voor deze analyse hebben we onder meer gesproken met Maurits Tichelman, VP Sales & Marketing, general manager EMEA Territory bij Intel.

ASML’s EUV-technologie

Om chips te produceren heb je speciale machines nodig. Het enige bedrijf ter wereld dat die machines kan leveren is ASML uit Veldhoven. Van origine een Nederlandse Philips-uitvinding. Alle fabrikanten die chips produceren doen dat dus op machines van ASML. Belangrijk daarbij is op welk type machine het gebeurt. In 2014 begon ASML namelijk met het leveren van zogenaamde EUV-machines, wat staat voor extreme ultraviolet. De machines gebruiken een laser met EUV-licht in het fabricageproces om chips te maken. Het voordeel van EUV is dat een chip nog kleiner gemaakt kan worden en meer transistors kan bevatten. Het EUV-licht kan namelijk heel nauwkeurig worden ingezet. De afgelopen jaren hebben kleinere chips met meer transistors geresulteerd in meer prestaties tegen een lager energieverbruik.

GlobalFoundries en SMIC maken overigens geen gebruik van EUV. GlobalFoundries heeft hier bewust voor gekozen. Deze partij richt zich op andere industrieën waar je met een groter procedé nog prima chips kan verkopen, zoals de auto-industrie. Ook werkgeheugen wordt nog op een groter procedé gemaakt. SMIC wil wel heel graag EUV-machines aanschaffen, maar dat kan niet. SMIC is een Chinees bedrijf en daarmee politiek gevoelig. ASML wil wel leveren aan SMIC, maar de Nederlandse overheid staat dit niet toe. ASML krijgt geen exportvergunning voor EUV-machines richting China. TSMC en Samsung zijn absolute marktleiders in EUV. Van de 100 EUV-machines die ASML heeft uitgeleverd staan ze vrijwel allemaal bij deze twee partijen. TSMC beschikt volgens verschillende bronnen over meer dan de helft van de EUV-machines.

Intel heeft ook geen EUV, althans nog niet

Wat veel mensen niet weten is dat Intel ook geen EUV-machines heeft. Althans, nog niet in productie. Volgend jaar, in 2022, moeten na de zomer de eerste Intel chips met EUV-technologie geproduceerd worden. Tichelman liet weten dat de eerste EUV-chips van Intel zijn bedoeld voor de datacenter en de desktopmarkt. Deze chips zijn echter pas leverbaar in 2023. Intel laat op dit moment waarschijnlijk de EUV-machines installeren, configureren en kalibreren. Op basis van ons onderzoek duurt dat gemiddeld zo’n zes maanden. Daarna moet de productie op gang komen en voordat de chips dan beschikbaar komen ben je een jaar verder. Intel heeft EUV-machines nodig om de concurrentie het hoofd te bieden. Dat is de reden dat het bedrijf nu wordt afgetroefd.

Hoe kan het dat Intel geen EUV-machines heeft?

ASML heeft met de EUV-machines echt een wereldprestatie neergezet. Dat ging echter niet vanzelf. Het ontwikkelen van die EUV-machines kostte ASML ook de nodige moeite. De introductie van EUV is met regelmaat uitgesteld. Ook kostte het veel tijd om de machines optimaal te laten werken. ASML leverde uiteindelijk de eerste machines in 2014 aan klanten, maar pas in 2018 verschenen de eerste EUV-chips op de markt. Intel besloot om niet mee te doen aan EUV. Intel zag de voordelen van EUV niet. Of zoals Tichelman het stelt: “We waren bij Intel conservatief, we vonden EUV niet ideaal. We zagen de doorbraak van EUV gewoon niet. Intel had in het lab ontwikkelingen waar we meer in geloofden.”

We waren bij Intel conservatief, we vonden EUV niet ideaal. We zagen de doorbraak van EUV gewoon niet.

Dit was uiteraard op een moment dat de chipontwikkelingen voor EUV nog moesten beginnen. Dit was het moment dat Intel een grote strategische fout maakte. Misschien wel de grootste uit de geschiedenis van het bedrijf. Uiteindelijk kreeg Intel deels gelijk, want het duurde nog jaren voordat de eerste EUV-chips op de markt verschenen. Samsung en TSMC waren wel overtuigd en bestelde flink wat EUV-machines bij ASML.

Sinds de eerste EUV-chips in 2018 op de markt verschenen heeft Intel moeten toekijken hoe het technologisch voorbij is gestreefd. Bedrijven als Amazon Web Services, AMD, Huawei, Nvidia, Samsung en recent ook Apple hebben nu allemaal chips op de markt gebracht die krachtiger zijn dan die van Intel en daarnaast minder energie verbruiken. Ook is de kostprijs van de chips vaak een stuk lager dan de Intel processoren. Het bedrijf voelt de hete adem van de concurrentie. Intel moest uiteindelijk overstag gaan en EUV-machines kopen om ook EUV-chips te gaan produceren. Wanneer Intel heeft besloten om toch EUV te gebruiken is onbekend. Dat wil het bedrijf niet delen, maar het heeft ongetwijfeld meer tijd gekost dan wenselijk. De orderboeken bij ASML voor EUV zijn al jaren goedgevuld.

Inmiddels heeft Intel nieuw leiderschap in de vorm van CEO Pat Gelsinger. Hij moet het bedrijf weer op de rit krijgen. Tichelman heeft ons verteld dat Gelsinger als doel heeft gesteld in 2023 weer “on-par” te zijn, oftewel gelijkwaardig aan de concurrentie. In 2025 moet Intel weer de onbetwiste technologisch leider zijn in de chipwereld.

Schade blijft beperkt door corona en chiptekort

Doordat Intel zo laat is met EUV loopt het behoorlijk wat omzet mis. In de datacenterwereld is AMD bezig met een stevige opmars. Recent kondigde Cloudflare aan dat het zijn nieuwe serverpark volledig voorziet van AMD-chips, omdat die goedkoper zijn en minder stroom verbruiken. De kosten voor energie en de belasting op het milieu zijn daarbij van doorslaggevende waarde.

Bij AWS zijn ze al enkele jaren bezig om het aanbod in ARM server-chips fors uit te breiden ten koste van Intel. Amazon heeft zijn eigen chipdivisie voor het ontwerpen van chips, de productie van de chips doet TSMC. De chips van AWS zijn ARM gebaseerd. Op de schaal waarop AWS inmiddels opereert is dat voordeliger dan Intel-chips inkopen. Daarnaast speelt wederom het lagere energieverbruik een grote rol. De AWS Graviton chips zijn voor de klant uiteindelijk goedkoper en krachtiger. AWS liet ons eerder al weten vooral keuze te willen bieden aan zijn klanten en zeker niet zal stoppen met Intel-chips.

Naast het datacenter heeft Apple ook een behoorlijke tik uitgedeeld aan Intel. Apple is bezig om alle iMacs, MacBooks, Mac Mini’s en dergelijke te voorzien van eigen processoren. Apple heeft de zogenaamde M-serie processoren. Dit zijn ARM gebaseerde chips, die ook te vinden zijn in alle smartphones en tablets, inclusief iPhones en iPads. Uiteindelijk zal Apple straks geen Intel gebaseerde Macs meer verkopen. Het marktaandeel van Apple verkopen in de pc-markt ligt ergens tussen de 8 en 12 procent. Een beetje afhankelijk welk rapport je erop na slaat, dat is een flink verlies voor Intel.

Toch blijft het verlies nog beperkt, met name door het chiptekort. Doordat er een groot tekort is aan nieuwe chips draaien alle fabrieken op 100 procent en is er weinig ruimte om extra chips te fabriceren en echt veel marktaandeel van Intel af te snoepen. AMD heeft met het huidige productportfolio gewoon een veel beter aanbod dan Intel, maar de productie opvoeren is enorm lastig, want AMD is afhankelijk van TSMC en Samsung voor de productie.

Ook zijn er geruchten dat meer fabrikanten erover denken om Apple te volgen in het ontwerpen van eigen chips voor hun pc’s. Daarvoor is het echter nog net te vroeg, Windows 11 moet wel goede ondersteuning gaan bieden voor ARM-chips maar dat moet zich nog bewijzen. Daarnaast is zo’n stap lastig wanneer het laten produceren van chips zo goed als onmogelijk is. Partijen die genoemd worden voor het maken van eigen chips zijn Google, Microsoft, Qualcomm, Nvidia en Samsung.

Wegkapen van productiecapaciteit bij TSMC

De meeste pc’s die vandaag de dag verkocht worden, worden aangedreven door een Intel processor. Dit gaat ook niet snel veranderen. AMD kan de productie niet snel genoeg opschalen en voor ARM-chips moet Windows 11 zich nog bewijzen. Intel heeft naar verluidt echter ook een slimme zet gedaan om de concurrentie van zich af te houden. Naar verluidt heeft het bedrijf vrijwel alle 3nm productiecapaciteit van TSMC voor komend jaar opgekocht. Intel zou daar een nieuwe GPU willen laten produceren, maar mogelijk ook CPU’s. De reden voor Intel om dit uit te besteden is enerzijds omdat het zelf geen of onvoldoende EUV-machines heeft, maar anderzijds om ervoor te zorgen dat de concurrentie zijn productie niet kan opvoeren.

Intel en TSMC hebben nog niet bevestigd dat de bedrijven een grote productiedeal hebben gesloten. Mocht het waar zijn dan koopt Intel als het ware behoud van marktpositie, doordat het simpelweg de beschikbare productiecapaciteit kaapt. Wel is dit een korte termijn oplossing. Op lange termijn moet Intel wel wat meer gaan doen.

Produceren voor jan en alleman

Op de lange termijn zal Intel gaan bestaan uit twee onderdelen. Aan de ene kant de ontwerpdivisie, waar men de nieuwe Intel Xeon en Intel Core i3/i5/i7/i9 processoren ontwerpt en in de markt zet. Daarnaast komt een complete Fab-divisie. Deze divisie van fabrieken over de wereld kunnen de chipproductie en chippackaging doen. Gelsinger heeft laten weten dat Intel ook chips zal gaan produceren voor derden, waarmee het direct gaat concurreren met TSMC.

Intel wil wereldwijd weer de grootste fabrikant van chips worden. Er worden in de Verenigde Staten inmiddels twee nieuwe fabrieken gebouwd en ook wordt er waar mogelijk uitgebreid. In Europa is Intel nog op zoek naar een locatie voor een nieuwe fabriek. Intel heeft aan Techzine laten weten dat het 70 voorstellen heeft ontvangen vanuit Europa voor locaties voor een nieuwe chipfabriek. Verreweg de meeste voorstellen zijn afkomstig uit Duitsland. Op dit moment zijn er 10 locaties over gebleven en daaruit zal worden gekozen. De kans dat de fabriek in Duitsland komt is redelijk groot. Naast Europese subsidies wilde de Duitse overheid ook nog ruim een miljard uittrekken voor het binnenhalen van een nieuwe chipfabriek. In Nederland zou naar verluidt “slechts” 300 miljoen euro beschikbaar zijn.

Tichelman heeft ons uitgelegd dat Intel de volledige of een gedeelte van de productie wil doen voor bedrijven, maar dat chipontwerpers straks ook de ontwerpen van Intel kunnen gebruiken. Stel dat AWS een chip ontwerpt die speciaal gericht is op database workloads draaien, maar die ook over een CPU moet beschikken, dan zou AWS de ARM-chip voor databases op een Intel Xeon-chip kunnen plakken en die samen laten packagen tot één chip. Dit kan natuurlijk ook met CPU’s en GPU’s of met AI-chips. Het maakt uiteindelijk niet uit wat voor soort chip het is, Intel kan het allemaal fabriceren en helemaal af opleveren. Intel heeft hiervoor de eerste deals al gesloten. AWS zou een deel van zijn productie bij Intel gaan onderbrengen, zo begrepen we van Tichelman. Belangrijkste hieraan is wat ons betreft dat meer bedrijven x86-chips kunnen gaan ontwerpen en gebruiken.

Nog even over 2025

Natuurlijk hebben we in ons gesprek met Tichelman uitgebreid stilgestaan bij 2025. Intel wil dan namelijk weer de absolute leider zijn in de chipmarkt. Dat klinkt nogal ambitieus, zeker als je ziet dat bijvoorbeeld een TSMC al meer dan 50 EUV-machines in productie heeft draaien en Intel pas net begint. Die capaciteit en efficiëntie kan Intel nooit inhalen. Zeker niet als je je bedenkt dat ASML maximaal 25 a 30 machines per jaar kan leveren. Zowel TSMC als Samsung hebben ook nog de nodige orders open staan voor nieuwe machines.

Tichelman zegt hierover dat de hoop van Intel is gevestigd op ontwikkelingen in het lab. Er zijn een paar features onderweg die al ruim 10 jaar in ontwikkeling zijn en die de Intel-chips echt een flinke boost moeten geven. Een van die innovaties is RibbonFET. Dit is een nieuwe transistor architectuur, waarbij de transistors nog kleiner kunnen worden en ze sneller kunnen schakelen. Deze architectuur wil Intel vanaf 2024 gaan gebruiken in combinatie met een 2nm procedé. Ook wil Intel deze chips van de onderkant van stroom gaan voorzien, een techniek die ze PowerVia noemen.

Tichelman stelt dat dit voor Intel echt een groot verschil zal maken en het bedrijf hiermee weer echt leider zullen worden. Wij vroegen Tichelman hoe Intel zo overtuigd kan zijn. 2025 duurt nog even en de concurrentie zal niet stil blijven zitten. Tichelman liet blijken dat de mensen van Intel echt overtuigd zijn van hun nieuwe technologie.

Inmiddels hebben wij begrepen dat IBM en Samsung al chips hebben ontworpen met een soort gelijke transistorarchitectuur. In de markt noemt men dit gate-all-aroundtransistor (GAA). Samsung wil dit komend jaar al gaan inzetten in combinatie met 3nm-chips, terwijl TSMC vanaf 2023 met GAA wil gaan werken in 2nm chips (hetzelfde formaat als Intel). Daarmee zijn wij in elk geval nog niet overtuigd dat Intel de andere partijen zomaar voorbij zal streven.

De overtuiging van Intel kan ook met iets anders te maken hebben. ASML verwacht eind 2023 of begin 2024 de eerste nieuwe High NA EUV-machines klaar te hebben. Dit wordt de opvolger van de EUV-machine. Mogelijk dat Intel deze keer niet te conservatief is, maar meteen fors heeft geïnvesteerd om de eerste machines te krijgen. Zo zou het een voorsprong kunnen nemen in de chipmarkt.

Conclusie

ASML is het enige bedrijf dat hoogwaardige machines kan leveren om chips te produceren. Dat gaat de komende jaren niet veranderen. Als ASML met een nieuwe technologie komt, dan kan je als chipfabrikant geen nee zeggen. Je moet eigenlijk wel overal aan meedoen, want als je mispakt kan je daar zomaar nog jaren last van hebben.

Dat is Intel nu overkomen en middels wat reorganisatie, strategiewijzigingen en andere bezetting hoopt het bedrijf er weer bovenop te komen. De schade blijft toch echt enorm beperkt door het chiptekort. Alle chipontwerpers bij AMD, Apple, Samsung, Nvidia en Qualcomm mogen het wat ons betreft zien als een groot compliment dat ze de hegemonie van Intel hebben doorbroken. Voor nu kunnen we niets anders doen dan afwachten om te zien of Intel zich gaat herstellen de komende jaren, of dat andere chipfabrikanten verder kunnen profiteren.

Tip: Waarom de overname van ARM door Nvidia moet worden verboden