如何打破英特尔数据中心业务的局面?

小夏 科技 更新 2024-02-03

几年前,英特尔的CPU和GPU设计都陷入了困境,根本原因是芯片巨头的研发和制造能力逐渐落后于大晶圆代工厂台积电的工艺封装技术。 当时,科技行业普遍认为,芯片市场正迎来一波影响深远的趋势变化:英特尔的CPU市场份额最终可能稳定在40%左右,AMD可能以40%的份额与之竞争,Arm和RISC-V将分别以19%和1%的份额开辟新的数据中心计算引擎赛道。

从近期英特尔高层财报会上,我们不仅没有听到这家芯片巨头2023年第四季度财报的信息,也很难找到能够颠覆上述预期、扭转市场局面的有力措施。

随着AI爆炸时代积累的巨额财富,NVIDIA采用了先进的25D封装技术已经形成了强大的控制力,因此预计未来NVIDIA将继续以85%至90%的绝对优势主导市场。 更具体地说,无论AMD、英特尔和其他公司在未来四年内如何构建他们的矩阵数学加速器,运行AI和HPC工作负载的历史使命将在很大程度上落在NVIDIA的肩上。

因此,我们采取了相对激进的立场,假设 CPU 市场份额为 40%,加上个位数的 AI HPC 加速器份额,并粗略计算了英特尔数据中心业务未来可能的表现。 当然,如果英特尔能够在计算引擎的设计和制造上取得突破,那么在数据中心领域竞争激烈的情况下,成功“力挽狂澜”并非没有机会。 但这并非易事,因为除了英伟达和AMD之外,过去十年中将英特尔推上神坛的超大规模基础设施运营商和云服务提供商现在开始成为芯片巨头最强大的竞争对手。

经过几年的奋斗,人们可能不记得,在一度快速扩张的数据中心计算市场中,英特尔也占据了97%的CPU营收,净利润往往徘徊在50%左右。 但从天而降的意外之财往往让人失去斗志,随着AMD的强势反击和英伟达的迅速崛起,那个曾经美好的**时代终将走到尽头。

自从帕特·基辛格(Pat Gelsinger)三年前重返英特尔以来,这家芯片巨头对其产品组合进行了大幅调整,以使搁浅的巨轮重回正轨。 然而,从上图可以看出,自当前经济衰退以来,数据中心和人工智能部门以及网络和边缘业务部门的收入和利润表现一直低迷。

而这一切都与行业的整体变化周期高度一致。 2009年第一季度,英特尔推出了四核“Nehalem”Xeon E5处理器,与此同时,AMD的Opteron产品线出现问题,导致双方选择了更保守的技术开发方法。

2009 年至 2012 年间,英特尔在 CPU 领域的持续进步基本上将 AMD 完全赶出了数据中心 CPU 市场。 凭借强大的定价和利润控制能力,英特尔进入了“天下立于不败之地”的新阶段,正是这个舒适区,在今天的危机中埋下了隐患。 换言之,即使英特尔没有在10nm和7nm制程技术上两次“翻车”,AMD在2017年复兴服务器CPU并逐步夺回市场份额,或许势不可挡。

快进到现在,英特尔在计算引擎设计方面取得了突破,但很大一部分业务仍然依赖于AMD在上一代和当前一代EPYC处理器供应不足时留下的份额。 显然,AMD处理器往往具有更高的整体性能或更好的性价比。 虽然英特尔在矢量矩阵数学、HBM 内存、专用片上加速器,甚至用于运行大型数据库的 4 个 8 个 CPU 共享 NUMA 配置方面偶尔具有优势,但英特尔在单插槽**插槽通用服务器领域的竞争力已大大减弱。

英特尔从繁荣到萧条的速度是惊人的,因此它必须得到一个不知疲倦、乐观和积极的领导者的支持。 基辛格无疑是这样一位合格的人,他曾是英特尔联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)和安迪·格罗夫(Andy Grove)的直接下属,并且拥有更广泛的跨代商业视野。 虽然英特尔有望在未来四年内拿下五大制程节点目标,并成功发布基于18A制程的服务器和PC芯片,但这仍然不足以让这家芯片巨头重回巅峰。 随着超大规模基础设施运营商和云服务提供商开始在内部开发原创芯片,英特尔的计算引擎业务可能只占据未来数据中心市场的一定份额。 当然,在英特尔的代工和封装业务成功结合之后(我相信英特尔也会这样做),它应该能够从三星甚至台积电的代工业务中收获更多的收益。 但无论如何,97%的服务器CPU份额将永远成为历史,这可能不是英特尔的错,但现实将不再允许任何厂商在数据中心通用CPU计算领域如此受欢迎。

今天的英特尔,就像整个美国一样,不能再像二战后那样统治世界。 这就是为什么从更客观的角度看待英特尔并做出未来预测很重要的原因。 换句话说,唯一的例外是台积电、AMD和英伟达同时“翻车”,但这种可能性几乎可以忽略不计。

毫无疑问,英特尔在 2023 年底的表现将优于 2022 年底。 在截至 12 月的季度中,英特尔实现了 154收入达到 1 亿美元,同比增长 97%;净利润为267 亿美元,高于 2022 年第四季度的 600 万美元64亿美元的亏损已大大改善。 整个 2023 年,英特尔总共花费了 33 亿美元的现金,这已经超过了其现金流,但它在银行的账簿上仍有超过 250 亿美元。 这给了英特尔很好的回旋余地,只要不盲目投资烧钱(比如之前大规模收购软件和FPGA公司),财务状况可以说是相对健康的。

本季度,为PC和平板电脑提供CPU、GPU和芯片组的英特尔客户端计算部门公布的收入为884亿美元,同比增长335%;净利润增长四倍多至289亿美元。 其实我们不太关心消费芯片业务,毕竟无论是对于AMD、英特尔还是英伟达来说,这部分客户最大的意义就是在帮助突破设计极限的同时,帮助稀释制造成本,从而直接或间接地支持数据中心项目。 当然,英特尔的消费计算部门确实因为能够盈利而备受称赞,而且是除了Mobileye的边缘AI产品之外,唯一赚钱的业务。 不过这里再次强调,我们主要关注的是数据中心业务,因此消费级产品主要起到支持代工产能和间接提升芯片业务竞争力的作用。

让我们来看看本文的核心,即数据中心和人工智能部门,英特尔目前将其称为DCAI部门。 第四季度,该部门的收入下降了74% 至 399亿美元,净利润缩水到五分之一左右,只有7800万美元。 但是,DCAI部门是2022年才成立的,所以不适合与“真实”的数据中心业务直接对比(我们稍后会对实际的数据中心业务做出明确的定义)。

正如我们在之前的讨论中提到的,除了部署用于AI训练和推理的服务器外,通用数据中心的整体计算业务也有所下降。 就连英特尔自己也承认,数据中心CPU的整体潜在市场正在萎缩。 在竞争压力和可编程系统部门库存产品销售的推动下,DCAI本季度的运营收益仅为7800万美元,该部门的FPGA产品路线图旨在与赛灵思正面竞争,该部门目前正在分拆。

那只是原数据中心部门利润的一半,而担任该部门第一任总经理的基辛格最清楚,这一成就比不上当初的辉煌岁月。

必须承认,英特尔在服务器CPU领域的任何一点增量收入都可以产生可观的利润,但即使收入水平翻倍也不会太高。

根据观察,我们认为英特尔和AMD在这一领域正面临来自整个ARM阵营的挤压。 而且压力是**是**,没有传统的x86应用和芯片可以与ARM相媲美。 这是一件好事,毕竟云服务商可以持续为用户提供x86计算资源,Intel和AMD也可以保持更多的利润空间。 但另一方面,英特尔和AMD也会遭受ARM和RISC-V的猛烈冲击——如果不加入,就没有成本优势,如果加入,自身的营收和利润必然会经历一波下滑。 大型机制造商在小型机器的围攻下也面临着类似的问题,RISC UNIX又来了,现在数据中心的x86也不例外。 至于最终结果,估计**会继续波动以适应跨架构的竞争,最终让芯片厂商和服务器厂商找到新的稳定利基市场。

现在对于回扣,英特尔的“实际”数据中心业务不仅涵盖DCAI部门,还包括NEX部门销售的数据中心产品。

去年第四季度,NEX部门收入下降了286% 至 147亿美元,营业亏损1200万美元,远低于去年同期的5800万美元净利润。 但考虑到收入的严重萎缩,这样的亏损数字还算不错。

将两者结合起来,原始数据中心部门本季度的收入大致应为546亿美元,减少231%;净利润为6600万美元,仅占12%,远低于429亿美元。

这个利润百分比与英特尔长期保持的 45% 到 50% 相去甚远。 在我们看来,英特尔必须至少将利润率恢复到20%至25%,才能与竞争对手持平。 如果数据中心或边缘市场对 x86 服务的需求突然激增,那么 30% 的回报率并非不可能。 但近50%的利润率是没有回头路的。

下图显示了英特尔各部门在过去几年中的收入表现:

下表显示了当前五大部门和解散的加速计算集团(AXG)的收入和净利润数据; 从 2023 年第一季度开始,将增加两个新部门:DCAI 数据中心 AI 和消费者计算

无论英特尔如何拆分其业务,我们最关心的始终是其“实际”数据中心业务的收入和净利润表现。 当然,NEX部门也有一部分收入与数据中心无关,英特尔已将这些业务归类为“其他”类别。

从最乐观的角度来看,英特尔的“实际”数据中心业务在去年第四季度的销售额为53%5亿美元,同比下降19%,净利润为6700万美元。

现在的问题是,“实际”数据中心业务未来会发生什么? 在 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,该部门业务的收入接近或超过 90 亿美元。 如果通用服务器市场在未来吞噬了英特尔的全部容量储备,并且人工智能和高性能计算加速器获得了相当大的客户认可度(这不太可能),那么“真正的”数据中心业务的季度收入可能会超过60亿美元,在最好的情况下甚至达到70亿美元。 然而,我们认为,为了重回单季度90亿美元的历史高位,英特尔可能需要投入更多时间,培育更大的目标市场。

当然,必须承认,英特尔在这段时间里带来了一个又一个好消息。 首款“清水福雷斯特”(首款采用18A蚀刻工艺的英特尔至强SP处理器)下线,“蓝宝石急流”至强SP出货量突破250台(其中超过三分之一用于AI系统),遏制了数据中心CPU领域市场份额的进一步下滑,包括让CPU拥有更强大的推理计算能力, 等。 所有这些都标志着英特尔在重返数据中心计算引擎方面迈出了坚实的一步。

然而,英特尔的“Ponte Vecchio”MAX 系列 GPU 确实收到了平庸的回应,其 Gaudi 2 加速器的表现也不尽如人意。 好在目前的客户群仍然渴望获得更多的矩阵数学算力,所以替代产品高迪3还是有前途可及的。 但即使没有所有主观倾向,大多数企业仍然习惯于选择 NVIDIA 或 AMD GPU 作为其训练和推理工作负载。 英特尔表示,其加速器业务“现在已经远远超过20亿美元,并继续增长”,并在第四季度实现了两位数的增长。 不过,与2023年数据中心GPU市场总规模达到380亿美元,新的一年甚至可能增长到487亿美元的整体趋势相比,其表现仍然不够强劲。 通过简单的计算可以看出,英特尔产品在2023年和2024年将仅占全球GPU市场的2%3%,勉强享受生成式人工智能业务的全面爆发。 至于英特尔之前提到的“Falcon Shores”融合GPU-Gaudi架构,也需要很长时间才能真正推出。

话虽如此,IT市场仍然希望英特尔在CPU、GPU和代工业务等领域展开竞争。 而无论现状多么艰难,英特尔都一定会坚持下去,磨砺自己,在风雨吹拂下重新夺回市场份额。

我们坚信,新时代将塑造新的英特尔,正如我们也相信AMD将强势回归,NVIDIA将从头开始冲击数据中心市场。 当芯片大放异彩时,才是最令人期待的技术未来。

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