Kommentar Intels Foundry-Geschäft: Altera kann und wird nur der Anfang sein

Frank Riemenschneider, Elektronik
Frank Riemenschneider, Elektronik

Intels führende Position in der Halbleiterfertigung ist unbestritten und mit seiner FinFET-Technologie führt der weltgrößte Chip-Hersteller die Industrie mit etwa vier Jahren Vorsprung an. Jede neue Prozessgeneration erhöht die Kosten einer Fab und etwa 40% (das zweite Mooresche Gesetz), was wiederum höhere Einnahmen aus den hergestellten Produkten erfordert.

Bisher lasteten Intels x86-Prozessoren die Fertigungskapazitäten aus, sie standen für solide Einnahmen und hohe Margen. Nachdem im letzten Quartal erstmals die PC-Verkäufe mit minus 14 Prozent so richtig rückläufig waren und dies mit einer reduzierten Fab-Auslastung einherging, steht Intels traditionelles Geschäftsmodell erstmals unter Druck. Durch das Angebot von Foundry-Dienstleistungen kann Intel seine Fab-Auslastung verbessern. Der vom Unternehmen kürzlich angekündigte Deal mit dem FPGA-Hersteller Altera ist bislang der größte Schritt in diese Richtung, wie die Linley-Group in einer Analyse feststellte.

Führende Prozesstechnik erfordert Produkte mit hoher Marge, um die hohen Wafer-Kosten zu rechtfertigen. Intel plant, viele Chip-Märkte mit hohen Margen zu erschließen, aber die eigene Konkurrenz zu potentiellen Foundry-Kunden limitiert Intels Chancen. Zwei Ausnahmen sind jedoch High-End-ASICs (wie Paket-Prozessoren) und FPGAs. Mit riesigen Dies, mehr Transistoren als selbst Xeon-Server-Prozessoren und hohen Preisen erfüllen High-End-FPGAs definitiv Intels Anforderungen für ein protitables Foundry-Geschäft.

Intel hat bei der Auftragsfertigung mit FPGAs der Startups Achronix und Tabula bereits Erfahrungen gemacht. Auf Basis der gewonnen Erkenntnisse wird Intel zukünftig seinen 14nm-FinFET-Prozess verwenden, um den zweitgrößten FPGA-Lieferanten zu beliefern. Dank der hohen Transistorzahl von Alteras Top-End-Linie “Stratix” wird es bei hohen Margen einen hinreichend großen Waferdurchsatz geben. Dank Intels 14-nm-Technologie kann Altera vermutlich dem Noch-Marktführer Xilinx einige Marktanteile abluchsen.

Intel hat schon in der Vergangenheit versucht, ein ASIC-Geschäft zu entwickeln. Diese Ansätze waren jedoch limitiert erfolgreich, da Intels frühere Technologie-Prozesse vollständig in Richtung CPU ausgerichtet waren und damit IP und Bibliotheken fehlten. Mittlerweile entwickelt man seine eigenen SoCs, für die man einen umfänglicheren Satz Bibliotheken benötigt, der im Foundry-Geschäft wiederverwendet werden kann.

Trotzdem muss Intel vor dem Erreichen der Serienfertigung mit Altera mehrere operative Hürden überwinden. Intels IP-Cores sind für den internen Gebrauch bestimmt und müssen kompatibel zu den Industrie-SoC-Standards gemacht werden. Stratix-FPGAs brauchen zudem 40-Gbps-Serdes-Schnittstellen, aber Intel hat bisher noch keine Serdes schneller als 12 Gbps ausgeliefert, obwohl die Technologie für 28 Gbps in 22-nm-Fertigung da ist. Die Entwicklung von High-Speed-Serdes mit Intels 14nm-Prozesstechnik könnte die Produktion von den FPGAs daher verzögern.

Ich erwarte, dass Intel die Produktion für Altera im Jahr 2015 startet. Angenommen, der Chip-Riese kann die erforderlichen Serdes liefern, könnte Altera alle neuen Stratix-Produkte dort fertigen lassen. Ich erwarte jedoch auch, dass Altera seine Low-Cost-FPGAs, die mindestens die Hälfte des Umsatzes generieren, weiterhin bei TSMC fertigen lässt. Wenn Intel im Jahr 2015 die Hälfte der neuen Produkte von Altera fertigt, würde es einen Jahresumsatz von etwa 50 Millionen Dollar geben, vorausgesetzt, Alteras aktueller Umsatz und Marge bleibt konstant. Wenn Intel schließlich die Hälfte der gesamten FPGAs von Altera übernehmen könnte, wäre hierdurch ein Umsatz von 150.000.000 Dollar im Jahr 2018 machbar.

Zum Vergleich: Intel investierte alleine im Jahr 2012 20 Milliarden Dollar in die Fertigung, fast alles in seine internen Fabs. Wenn diese Fabriken ausgelastet sind, kann das Unternehmen auf einen Schlag wie in dem letzten Quartal (4Q12) zusätzlich 400 Millionen Dollar generieren. Das Foundry-Geschäft hilft, die Auslastung zu erhöhen, zusätzlichen Umsatz zu generieren und die Betriebskosten pro Wafer zu verringern.

Damit das Foundry-Geschäft jedoch einen relevanten Einfluss auf den Betrieb der Produktionsanlagen von Intel haben kann, muss es mehr als 1 Milliarde Dollar pro Jahr generieren. Ein solches Produktionsniveau würde Intels Fab-Auslastung um 5% verbessern, in ähnlichem Umfang würden die Kosten für Prozess-Entwicklung und Fab-Baukosten pro Wafer gesenkt.

Eine Milliarden-Dollar-Einnahme würde den Gewinn von 5-10 Kunden in der Größenordnung von Altera voraussetzen. Würde man Alteras Erzrivalen Xilinx als Kunden gewinnen, würde sich das Geschäft schon mal verdoppeln. Darüber hinaus benötigt Intel jedoch große ASIC-Kunden wie z.B. den Kommunikations-OEM Cisco. Wie mir berichtet wurde, hat sich der Chip-Gigant schon Foundry-Geschäft bei einem großen Kommunikations-OEM gesichert, ob es sich dabei um Cisco handelt, ist mir jedoch (noch) nicht bekannt.

Alternativ könnte Intel dieses Umsatzvolumen mit einem einzigen großen Kunden wie Apple oder Qualcomm erreichen. Diese Rivalen im Handy-Geschäft sind jedoch sehr unwahrscheinliche Kandidaten. Intel könnte Foundry-Dienstleistungen auch einem anderen ASIC-Anbieter wie LSI, der von fremden Fabs abhängt, anbieten. Intel und LSI konkurrieren kaum und LSI ist sogar schon Intel-Lieferant. Als einer der führenden ASIC-Anbieter, könnte LSI Intels Prozess-Technologie nutzen, um wichtige neue Design-Wins zu erlangen.

Aber wie z.B. Qualcomm letztes Jahr schmerzhaft bei TSMC erfahren musste, kann die Nachfrage vorübergehend die Fab-Kapazität überschreiten, was zu einem Zuteilungs-Dilemma führt. Intel müsste dann zwischen der Wafer-Zuteilung für den internen Gebrauch oder für Foundry-Kunden entscheiden. IBM, ein weiteres Unternehmen, das seine Fabs zwischen internen und externen Kunden teilt, hat in der Vergangenheit einiges seines Foundry-Geschäfts wegen der Zuteilungs-Probleme verloren.

Mit der Unterzeichnung des Fertigungsvertrages hat Altera Intel einen entscheidenden Schritt beim Aufbau des Foundry-Geschäftes auch in Bezug auf die Erhöhung von Intels Glaubwürdigkeit vorangebracht, was Intel sicher auch bei der Aquise anderer großer Kunden helfen wird. Intel hat nun die Möglichkeit, Umsatz in einer Weise, die es nicht mit seinen Standard-Produkten erreichen kann, zu generieren. Ein Milliarden-Dollar-Foundry-Geschäft würde Intel einen ähnlichen Betrag bei den Betriebskosten durch eine verbesserte Fab-Auslastung einsparen. Mit Altera allein ist man davon noch weit entfernt, aber der große und bekannte FPGA-Hersteller setzt ein dickes Ausrufezeichen – Intels Foundrygeschäft ist spätestens jetzt keine Spaßveranstaltung mehr.