Ceo Pat Gelsinger over de toekomstplannen van Intel

In dit artikel gaan we dieper in op de toekomstplannen van Intel. Onlangs hield de chipgigant verschillende Q&A's waarin media vragen konden stellen aan ceo Pat Gelsinger. Tweakers was daarbij aanwezig. De topman ging onder meer in op zijn IDM 2.0-strategie, Intels technologieroadmap en plannen voor chipproductie-uitbreidingen. Gelsinger vertelt ook over het falen van Intels 10nm-procedé, de teleurstellende Arc-release en het stoppen met nandgeheugen en Optane.

Het is ongeveer anderhalf jaar geleden dat Pat Gelsinger aantrad als ceo van Intel. De topman werkte eerder al jaren bij de chipmaker, maar verliet het bedrijf in het vorige decennium om topman van VMware te worden. Na een dienstverband van ruim acht jaar bij die softwaremaker vroeg Intel begin vorig jaar aan Gelsinger om de toppositie van Intel te bekleden. Zodoende keerde hij terug naar de Amerikaanse chipmaker.

Gelsinger kwam Intel binnen in turbulente tijden. Het bedrijf verkeerde op diverse vlakken in zwaar weer. Door het falen van zijn '10nm'-procedé viel het van een comfortabele voorsprong in de chipproductiesector terug naar een technologische achterstand op huidige marktleiders TSMC en Samsung. Het uitstel van zijn '7nm'-node zette ook geen zoden aan de dijk. Op productgebied werkte AMD al enkele jaren aan een flinke comeback op de cpu-markt, waarmee team rood langzaam maar zeker marktaandeel van Intel wist weg te plukken. Met het vertrek van toenmalig ceo Bob Swan was er binnen Intel behoefte aan een nieuwe koers.

Nog geen maand na zijn aantreden introduceerde Gelsinger dan ook Intels nieuwe IDM 2.0-strategie. Met de oprichting van Intel Foundry Services zou het bedrijf voor het eerst chips gaan produceren voor andere bedrijven, waar het tot op heden alleen zijn eigen chips maakte. Om dat te bewerkstelligen, zou het bedrijf tientallen miljarden investeren in nieuwe chipfabrieken in de VS en Europa. Gelsinger herzag de roadmap voor zijn productieprocedés om over vier jaar weer mee te kunnen doen met de marktleiders in Azië. Verschillende media, waaronder Tweakers, vroegen Gelsinger naar zijn visie op deze verschillende gebieden.

Pat Gelsinger - Foto: Intel — Pat Gelsinger. Foto: Intel Corporation

Chipproductie: van 10nm-problematiek naar 'vijf nodes in vier jaar'

Zoals we al opmerkten, werden de afgelopen jaren bij Intel onder meer getekend door uitstel in zijn productieroadmap. Dat kwam door de grote problemen die de Amerikaanse chipgigant ervoer met zijn overstap van 14nm naar zijn 10nm-procedé, waarover Tweakers eerder een achtergrondverhaal heeft gepubliceerd. De overstap die binnen twee jaar zou moeten plaatsvinden, duurde uiteindelijk een jaar of zes.

Toen het bedrijf zijn 14nm-procedé introduceerde, lag Intel structureel een generatie of twee voor op concurrerende chipfabrikanten als TSMC, Samsung en het van AMD afgesplitste GlobalFoundries. De overstap naar 10nm wilde echter niet lukken, waardoor het bedrijf jarenlang processors op basis van hetzelfde procedé moest verkopen. Zo kon de concurrentie inlopen en inmiddels is het Intel dat een inhaalslag moet maken.

'We hadden zeer agressieve doelstellingen voor 10nm'Gelsinger antwoordt op vragen van Tweakers dat Intel achteraf gezien te veel hooi op zijn vork had genomen met 10nm. "Voor de overstap van 14 naar 10nm hadden we zeer agressieve doelstellingen. We probeerden vijf verschillende technieken tegelijk door te voeren. Normaal zouden we er twee of hooguit drie doen. Vooral op het gebied van kernlithografie probeerden we zeer complexe technieken te gebruiken om lithografische problemen op te lossen en het gebruik van euv te omzeilen", vertelt de topman, vermoedelijk doelend op technieken als multipatterning. "Toen we begonnen met 10nm, concludeerde ons team namelijk dat euv-lithografie nog niet volwassen genoeg was om te gebruiken. Dat was ons voornaamste probleem, veel complexiteit, wat werd verergerd door het niet omarmen van euv."

Om de achterstand in te halen, heeft Gelsinger de procedéroadmap van Intel op de schop genomen. Het bedrijf is van plan om tussen 2021 en 2025 vijf verschillende nodes op te leveren. Dat is opvallend, normaal gesproken zit er een aantal jaren tussen de introductie van twee procedés, maar Intel hoopt er nu vijf te introduceren in vier jaar tijd. Zeker aangezien het bedrijf kortgeleden nog grote moeite had met één node, is dat op zijn zachtst gezegd ambitieus. Gelsinger claimt tegenover Tweakers dat de problemen die bij 10nm speelden, niet van toepassing zijn op de toekomstige nodes van het bedrijf.

"Inmiddels hebben we die 10nm-problemen met Intel 7 opgelost. We hebben de processflows daarvoor versimpeld. Voor de rest van de roadmap houden we een soort tik-tokmodel aan", vertelt Gelsinger. Het bedrijf hanteert al jaren eenzelfde strategie voor zijn processors, waarbij ingewikkeldere 'tik'-architecturen worden afgewisseld met 'tok'-architecturen, die kleinere wijzigingen met zich meebrengen. Datzelfde wil het bedrijf nu doen met zijn technologieroadmap, waarmee grotere node-upgrades worden afgewisseld met incrementelere aanpassingen.

"We hebben drie verschillende teams, die parallel aan elkaar werken. We hebben een team dat werkt aan 10nm en Intel 7. We hebben ook een team dat werkt aan Intel 4 en Intel 3. Daarbij is Intel 4 een ingewikkeldere stap. Intel 3 is een incrementelere upgrade. Daarnaast is er een team dat werkt aan Intel 20A en 18A, waarbij 20A weer de 'moeilijke' node is en 18A een kleinere stap vormt."

'We hebben onze relatie met ASML opnieuw opgebouwd'"We leunen ook harder op apparatuurmakers, ASML in het bijzonder, en hebben die relatie opnieuw opgebouwd. We hebben veel geïnvesteerd om onszelf weer in vorm te krijgen en hebben onze organisatie opnieuw opgebouwd. Ik zei op de afgelopen paar kwartaalbesprekingen ook al dat we op of voor op ons schema liggen voor al deze nodes. Intel 7 is daar een van en dat wordt al ingezet. Dus we moeten er nog vier doen. Ja, we hebben weer veel hooi op onze vork genomen, maar ik heb een goed gevoel over het momentum dat we zien."

Intel Foundry Services: nieuwe chipfabrieken ondanks naderende recessie

Een ander onderdeel van IDM 2.0 is de oprichting van Intel Foundry Services. Daarmee stapt Intel af van zijn rol als exclusieve integrated device manager, die alleen chips voor eigen producten produceert. Gelsinger wil Intel, naast zijn bestaande idm-werkzaamheden, ook omvormen tot een foundry die chips voor andere bedrijven produceert. Daarmee gaat het directer de concurrentie aan met TSMC en Samsung, die al decennia dergelijke diensten aanbieden en in de afgelopen jaren dus een technologische voorsprong op Intel hebben opgebouwd.

Aangezien Intel voorheen alleen chips voor zichzelf produceerde, heeft het bedrijf momenteel geen productiecapaciteit over om beschikbaar te stellen aan andere bedrijven. Gelsinger kondigde dan ook al snel aan dat het bedrijf nieuwe fabrieken zou gaan bouwen. Intel werkt al aan nieuwe chipfabrieken in de Amerikaanse staat Arizona, begon onlangs met de bouw van een productiecampus in Ohio en wil ook nieuwe fabrieken bouwen in de Duitse stad Maagdenburg. Daarnaast heeft het zijn D1X-ontwikkelingsfabriek in Oregon onlangs gereedgemaakt voor High-NA-euv en werkt het aan uitbreidingen voor zijn fabriek in Ierland.

Daarmee zijn grote investeringen gemoeid. De bouw van een geavanceerde chipfabriek kost al gauw 10 miljard dollar. Op iedere nieuwe locatie worden twee van die fabrieken gebouwd, met mogelijke uitbreidingen naar acht. In feite is Gelsinger dus van plan om tientallen miljarden te investeren in nieuwe fabrieken. Tegelijkertijd staat de chipsector momenteel flink onder druk. De vraag naar consumentenhardware daalt, er komt een recessie aan en Intel draaide in het afgelopen kwartaal zelfs met verlies. Chipbedrijven stellen massaal hun verwachtingen voor de komende kwartalen naar beneden bij, waaronder Intel. Gelsinger antwoordt op vragen van Tweakers dat het bedrijf ondanks die problemen doorgaat met zijn investeringen.

Intel Ocotillo-campus — Intels Ocotillo-campus in Arizona, waar het bedrijf twee nieuwe chipfabrieken bouwt. Foto: Intel Corporation

"We moeten goed nadenken over waar we ons geld in stoppen. Tegelijkertijd: wanneer was de laatste keer dat een recessie vijf jaar duurde? Deze gevolgen voor de chipsector zullen enkele kwartalen duren. Het bouwen van een chipfabriek duurt echter, als we het goed doen, twaalf tot veertien kwartalen. Het kost ons een jaar of vier voordat een fabriek operationeel is. Dan heb je het over een investering van miljarden, waarop je vier jaar lang geen cent omzet draait. Vervolgens duurt het nog een jaar of twee voordat je het break-evenpunt bereikt. Dan ben je zes jaar verder voordat je winst maakt. Het kost ons daarbovenop verschillende jaren om een nieuwe processorarchitectuur te ontwerpen of om een nieuw procedé te ontwikkelen. Ook dat kost miljarden."

'Je kunt je in de chipsector niet laten leiden door de korte termijn'"Dit soort investeringen moeten we dus doen op basis van verwachtingen voor de lange termijn. Je kunt je in deze sector niet laten leiden door kortetermijnfinanciën. Ja, we moeten zuinig zijn. Ja, we moeten ons geld zorgvuldig beheren, maar uiteindelijk investeren we nu voor de langere termijn, de tweede helft van dit decennium."

"Je kunt de kosten van fabrieken bovendien managen", vervolgt de topman. "Je investeert in de eerste 2,5 jaar ongeveer 2 miljard dollar om de fabriek te bouwen. Dan vul je 'm met productieapparatuur. Daarvoor investeer je nog eens 7,5 miljard dollar. Het beste dat ik op dit moment kan doen, is beginnen met de fabriek in Maagdenburg, de grond openbreken en daar de rekening van krijgen. Over een jaar of drie kan ik die verdere investeringen doen."

Renders van Intel-fabriek in Maagdenburg — Een render van de Intel-fabriek in Maagdenburg. Foto: Intel Corporation

Intel is dus van plan om fabrieken te bouwen in onder meer Duitsland, waar de productie in 2027 moet beginnen. Door de oorlog in Oekraïne speelt er in Europa echter een energiecrisis, waardoor stroom een stuk duurder en mogelijk schaarser is geworden. Gelsinger voorziet op het moment echter geen gevolgen voor zijn komende fabrieken in de EU. "Onze bouwplannen in Maagdenburg zijn ongewijzigd. We moeten de subsidieovereenkomsten nog afronden, die door de EU moeten worden goedgekeurd. We zitten nu in die laatste fase van onderhandelingen. Zoals bij alle goede onderhandelingen wordt er een beetje heen en weer gepraat. We hopen binnenkort een formele aankondiging te doen en met de bouw te beginnen."

'Als je een chipfabriek start, dan kun je die niet meer stoppen'Over de gevolgen van de energiecrisis kon Gelsinger nog weinig concreets vertellen. De kosten van energie zijn volgens hem geen bepalende factor, maar de beschikbaarheid ervan wel. "Uiteraard gebruiken we energie, maar dat is niet de grootste kostenpost van een fabriek; dat zijn eerder de kosten van de apparatuur en het gebouw. Natuurlijk zijn we bezorgd over de effecten van inflatie, maar de energieprijs is voor ons niet de bepalende factor. De beschikbaarheid van energie wel. Als je een chipfabriek start, dan kun je hem niet meer stoppen. Wafers rollen zo elf of twaalf weken door een fabriek en dat proces kun je niet tussentijds onderbreken. Dus de beschikbaarheid van energie is essentieel voor ons om een fabriek te runnen, maar de kosten zijn niet onze grootste zorg."

Arc-problemen en Intels gpu-roadmap

Na jaren aanloop introduceerde Intel dit jaar ook Arc, zijn nieuwe videokaarten voor desktops en laptops. Met Arc wil Intel de concurrentie aangaan met gpu-fabrikanten AMD en Nvidia. De release hiervan werd echter geplaagd door uitstel, driverproblemen en tegenvallende prestaties. Onlangs gingen zelfs geruchten rond dat Intel na de tweede generatie zou stoppen met de videokaarten. Gelsinger weerspreekt die berichten tegenover de media.

"We zijn toegewijd aan onze gpu-roadmap", aldus de topman. "We bieden nu alle drie de gpu-categorieën aan: geïntegreerde graphics, losse videokaarten en gpu's voor high-performance computing. We zijn volledig toegewijd aan het uitvoeren van deze strategie, zeker op het gebied van losse videokaarten. Dat is cruciaal voor de betrokkenheid van softwarebedrijven."

Intel Arc

"Uiteraard kwamen we met Arc minder goed uit de startblokken dan we hadden gehoopt", geeft Gelsinger toe. "We dachten dat we de softwarestack voor geïntegreerde gpu's direct naar de losse gpu's konden opschalen. Helaas was dat niet mogelijk. Prestatieniveaus, certificeringen van games, verschillende gamingfuncties: de geïntegreerde softwarestack kon gewoon niet opgeschaald worden op die gebieden. Dat waren grotendeels de problemen waar we doorheen moesten bijten. De stap van geïntegreerd naar los was moeilijker dan we hadden verwacht, maar we geloven dat we de meeste problemen met de software inmiddels hebben opgelost."

'We willen uiteindelijk een groot marktaandeel met Arc'"Ik verwacht wel dat het ons nog een paar jaar zal kosten om écht goed te worden, zoals bij elke nieuwe productcategorie. Elk eerste product dat ik ooit gedaan heb, heeft altijd geleid tot een betere tweede versie. En bij versie drie ben je verdraaid goed als de juiste mensen eraan werken. Dus ik denk dat je mooie verbeteringen zult zien als we naar volgend jaar gaan. Ons uiteindelijke doel voor Arc is in ieder geval een groot marktaandeel. We willen producten leveren die aantrekkelijk zijn."

Stoppen met geheugen en het einde van Optane

Waar Intel met Arc probeert nieuwe markten te betreden, stopt het juist met andere werkzaamheden. In 2020 besloot het bedrijf al om zijn nandgeheugendivisie op te doeken. De bedrijfstak werd verkocht aan de Zuid-Koreaanse geheugenfabrikant SK Hynix, die Intels voormalige nanddivisie nu beheert onder een dochterbedrijf genaamd Solidigm. Deze zomer maakte Gelsinger bekend dat het bedrijf ook zou stoppen met Optane. Daarmee is het effectief gestopt met het aanbieden van geheugenproducten. Gelsinger zei vorig jaar al tegenover Stratechery dat hij 'nooit in het geheugen wil zitten'. Na vragen van Tweakers verduidelijkt Gelsinger dat Intels geheugenbusiness niet groot genoeg was om rendabel te zijn.

"De geheugensector is buitengewoon kapitaalintensief. Als je in geheugen wilt zitten, moet je ook groot zijn. Intel maakte 40 jaar geleden al de eerste beslissing om uit het geheugen te stappen. In de 40 jaar daarop zijn we een soort van teruggekeerd in de geheugensector. Geen van de geheugenprojecten die we in die 40 jaar hebben uitgebracht, heeft economisch rendement opgeleverd voor het bedrijf. Daarom hebben we de duidelijke beslissing genomen om te stoppen met geheugen."

'Optane was een geweldige technologie'"Wat Optane betreft, dat was een geweldige technologie. De natuurkunde daarachter is geweldig en het had zinvolle toepassingen, maar we waren geen grote geheugenspeler en daarom zijn we hiermee gestopt. Dat was lastig voor onze klanten die systemen bouwden rondom Optane en zijn architecturale voordelen."

In plaats van Optane gaat Intel voortaan CXL ondersteunen. Dat is een interconnectstandaard die het onder meer mogelijk maakt om volatile en non-volatile geheugen over een PCIe-bus te verbinden met een processor, waarbij alle apparaten hun cache pool kunnen delen. Op deze manier wordt eigenlijk alsnog een hoop van de doelen van Optane bereikt, alleen met conventioneel geheugen en niet zozeer met duurdere Optane-chips. Intel gaf eerder al aan dat het in de toekomst het CXL-ecosysteem uitgebreider gaat ondersteunen. "We zien de architecturale voordelen die Optane bood, zich al ontwikkelen in het open CXL-ecosysteem. CXL is misschien zelfs wat sneller ontwikkeld dan we in de sector hadden verwacht."

Intel Optane

Tot slot

Met IDM 2.0 heeft Gelsinger een duidelijke nieuwe koers voor Intel uitgestippeld, die het bedrijf in het komende decennium wil varen. De eerste investeringen daarvoor zijn inmiddels gedaan, maar de effecten zijn anderhalf jaar na het aantreden van Gelsinger nog niet duidelijk zichtbaar. Dat is niet verrassend. Zoals Gelsinger zelf al aanstipte, kost het veel tijd om de strategie van een chipgigant door te voeren.

Tegelijkertijd heeft Intel nog genoeg te bewijzen, gelet op de lastige jaren die het achter de rug heeft en de tegenvallende release van zijn Arc-gpu's. Intel wil rond de tweede helft van dit decennium weer meedoen met de top van de chipproductiesector, uitgegroeid zijn tot een grote foundry en een groot marktaandeel op de gpu-markt te pakken hebben. De tijd zal leren of dat gaat lukken.