開創個人電腦產業 Intel:持續維持半導體產業第一

作者:Lorna   |   2018 / 07 / 26

文章來源:股感知識庫   |   圖片來源:Joyce


有間公司,做的是大眾消費者看不到的電子元件,但其品牌知名度幾乎家喻戶曉。打開搭載微軟(Microsoft, MSFT-US)作業系統的筆電,總是可以看到伴隨 Intel(INTC-US)經典藍色貼紙的 Intel Inside 字樣。Intel,主要事業為晶片設計及製造,卻總是可讓默默無名的電子零件品牌,擁有和消費性電子品牌一樣的魅力。

自 1980 年代 Intel 所設計的 x86 架構處理器系列問世後,便與微軟維持著密不可分的合作關係  - 「微軟的作業系統;Intel 的中央處理器」,幾乎定義了整體個人電腦標準。

Intel 從一間以 250 萬美元,僅十幾名員工的公司,一躍成為全球市值第 19 大(Forbes, 2018),甚至超越原本主導電腦市場的 IBM(IBM-US),如今 80% 的個人電腦處理器出自他之手,連該項目主要競爭對手 AMD(Advanced Micro Devices, AMD-US)都難以望其項背。

電腦處理器全世界市佔率

雖然近年 Intel 風波不斷,在行動市場的挫敗,部分新興事業群的嘗試與收場,縱使如此,Intel 在 PC 及伺服器領域仍有壓倒性的市佔,財報業績仍然亮眼,市場地位及累積的資本仍不容小覷,過去兩年股價漲幅將近五成。

究竟在競爭激烈的個人電腦處理器產業中,Intel 如何一枝獨秀持續領先同業稱霸產業?Intel 如何讓其設計的 CPU 架構成為市場標準?Intel 的行銷策略為何可以傳達到終端消費者?就讓我們來一窺 Intel 的致勝決策吧!

Intel 的致勝策略

Intel 創立於 1968 年,由當時矽谷赫赫有名的仙童半導體前員工 - 摩爾(Gordon Moore)、諾宜斯(Robert Nonce)和葛洛夫(Andy Grove)三人共同創立,創立目的為:

打造一個市場上可以泛用的晶片

而「打造泛用的晶片,達到市場規模」,正是讓 Intel 成功的關鍵因素。而要達到這樣的目的,規模經濟、轉換成本、行銷策略以及一個穩定的產業生態圈地位便是關鍵。

而 Intel 採用的策略以及成功的主要關鍵因素便是聚焦在這些方面:

1. 塑造個人電腦產業的時空背景:成立時的時空背景讓 Intel 為開創標準化個人電腦產業的先驅之一,成功建立消費者、開發者的轉換成本。
2. 規模經濟及技術領先:摩爾定律的核心理念,讓 Intel 得以規劃技術藍圖及達到成本效益。
3. 行銷策略:「致勝計畫」及「Intel Inside」,讓 Intel 品牌價值提升,取得絕對市佔。
4. 良性成長循環生態圈:打造泛用的晶片,建立自己的良性成長生態圈。

以下將說明各項關鍵策略,其中這些策略主要聚焦在個人電腦處理器的事業,雖 Intel 的 PC 處理器事業已成長停滯,但 Intel 正是以這個事業取得市場規模,以及這些策略仍為現在新事業成長的主要基底,造就 Intel 現在的霸主地位。

1. 塑造個人電腦產業的時空背景

Intel成功的主要關鍵因素

積體電子的新紀元來臨:把微電腦放在晶片。

這是 Intel 在 1971 年推出史上第一個微處理器時的廣告。當時的矽谷,關於「電晶體」與「積體電路」的電子產品革命正在進行。這兩者堪稱 20 世紀最重要的發明之一,可使電子產品更小、成本更低。在當時,眾多科技公司,正致力將積體電路的運用發展到極致,普及化民用的記憶體、電腦、 收音機等紛紛問世。 (重要知識科普:何謂積體電路,Lynn 有相當淺顯易懂的解說)
然而電腦呢?在當時的電腦依然體型笨重,功能有限,成本極高,無法普及。 — 將整部電腦放在一塊積體電路上,這是 Intel 創辦者之一:摩爾的構想。

個人電腦晶片設計構想:微處理器  —  一個晶片,多種用途

當時的電子產品的功能幾近單一,因為當時的積體電路所能運算的功能單一,如要其他用途,便需要切換到另一個有此功能晶片的產品。而 Intel 的構想,是欲將多種功能結合成一個晶片。他們將晶片結構分為兩部分:一是邏輯控制用的處理器,另一個是用來儲存指令的唯讀記憶體(ROM)。因此,對於不同的用途,只要將 ROM 中的指令改變,就可以讓處理器進行不同的運算。

而這塊晶片要能達到這種功能,需仰賴積體電路設計的技術 — 這正是 Intel 所擅長。於是 1971 年,史上第一款四位元微處理器 — 4004 誕生,儘管功能有限,但它推動了電腦小型化的設計構想。

個人電腦產業的塑型

微處理器的概念一出,許多廠商紛紛跟進。在當時的矽谷,Steve Jobs 正致力於打造人性化的個人電腦。與此同時,Bill Gates — 正致力開發個人電腦共同運用的軟體。因此微處理器的出現,配合電腦生產者加上軟硬體開發者,個人電腦產業逐漸塑型。

此時市場上的主流成功者有蘋果(Apple, AAPL-US)的電腦,以及微軟的應用軟體,但處理器晶片則百家爭鳴。此外,IBM  —  大型電腦的龍頭及主流電腦工業的代名詞,仍處於觀望狀態。而當時的電腦,在 IBM 進入這個產業前,仍非標準化的電腦設計概念。亦即,不同電腦型號的功能應用可能無法相容到另一台。

相容性概念達到市場規模  —  IBM, Intel 與微軟

在Intel的4004晶片誕生後,隨後 Intel又推出 8080 微處理器以及 8086 處理器等。但 Intel 的晶片面臨摩托羅拉(Motorola Solutions Inc, MSI-US)CPU 架構的競爭而非主流。1976 年,IBM 在蘋果電腦二號大獲成功後,深怕電腦龍頭的地位動搖,便決定積極投入小型化電腦的市場與之抗衡。

IBM 為了快速達到市場普及,使用效能足夠的 Intel 十六位元微處理器,因為它不僅支援主流微軟系統,且 Intel 又可對軟硬體開發商提供開發支援。另外 IBM 也選擇包含當時最流行的微軟作業系統,以及其他現成零件,並將設計規格對外公開,由各界人士為其撰寫軟體,此種開放性的電腦設計概念稱為「IBM PC 相容機」。

IBM 在當時取得了巨大成功,並成功擊退蘋果電腦,也讓微軟的作業系統變成市場上最主流的應用,也帶動相關的軟硬體開發商皆依 Intel 微處理器的 x86 架構做設計。(在此可配合Lynn的科普文:何謂架構何謂電腦,讓讀者可對標準化架構微處理器的重要性有更深刻的認識。)

個人電腦產業的新商業模式,成功建立轉換成本

自此「IBM PC 相容機」的概念 — 標準化的 Intel 處理器架構、標準化的微軟作業系統,幾乎奠定了個人電腦產業的新模式。怎麼說呢?

個人電腦產業供應鏈主要以:個人電腦品牌廠、微處理器供應商、作業系統、軟硬體開發商所組成。消費者重視的是:個人電腦的軟硬體功能。對開發者而言,為了要滿足消費者,重要的關鍵因素為:

1. 相容性高且會持續更新。

2. 效能可以配合持續進步。

因此,軟硬體開發商選擇一個固定的標準開發架構是非常重要的,否則,轉換到另個微處理器架構去設計勢必會提高整體成本;而對消費者而言,因軟硬體皆由 x86 架構做開發,因此可以很放心的自由組裝電腦及購買軟體,不必擔心相不相容的問題。

因此「IBM PC 相容機」概念取得巨大成功,讓微軟的作業系統及支援的軟體奠定地位,而微軟的作業系統和那些軟硬體又以 Intel 的 x86 架構做設計,因此,Intel 的晶片取得泛用性,不再局限為幾間客戶供應 — 而是為共同採用同樣架構的開發商供應。

且最重要的是,Intel 當時提供一站式服務 — 協助開發者們依這個架構做軟硬體設計,因此對開發商們而言可做到彈性設計,門檻變低。可以說是產業的雙贏局面。這樣的商業模式為開發商、軟體商帶來巨大的轉換成本,直到現在。Intel 的處理器取得廣大的市占,也自成立以來累積雄厚的資本。

附註:x86 架構名稱的由來,主因當時在 IBM 相容機的時代,Intel 提供的微處理器產品名稱主要是以 86 結尾,如 80286,80386 晶片。

2. 規模經濟及技術領先

上段提及,Intel 的處理器成為個人電腦的新標準,而要因應大量的消費者需求 — 摩爾定律,扮演著 Intel 的核心靈魂理念,甚至成為半導體界的發展方向常規。
摩爾定律,由 Intel 的創辦人之一  摩爾所提出。在 Intel 任職的期間,他發現了以下事實:

半導體晶片所能容納的電晶體數量,是以每一年半至兩年為一個週期,逐期倍增。

這讓Intel達到:

  • 前瞻性的技術領先:要取得晶片的市占,取決於是否可跟得上消費者的需求。消費者追求的是更好的效能應用,例如關切電腦是否可跑得動新的遊戲或繪圖軟體。而摩爾定律,讓晶片生產廠得以估計下個世代的晶片效能並朝這個方向前進,進而帶動其他的軟體商可以開發更加效能的應用軟體。
    可以說有了摩爾定律,新的晶片可以有穩定的研發藍圖,Intel 便可以掌握研發方向,進而向商業生態系統的各個參與者如硬體商、軟體商、伺服器商等規劃下個世代的運用。在當時 Intel 向 IBM 的第一款個人電腦推銷自家的 8088 的 16 位元晶片時,早就已經規劃未來的 32 位元產品,確保個人電腦效能可持續進步。我們可以看到,Intel 的資本支出,近幾年一直可保持一定水平。

Intel 營運現金流量組成

  • 規模經濟:依摩爾定律,它意味著相同的電晶體數量下,晶片尺寸會越來越小,達到效能更好,以及更低的成本。因在晶片的製作過程中,晶片是從「裸晶」(Die)封裝而來。而裸晶,是從一塊塊的「晶圓 」(Wafer)裁切而來。因此若在晶圓尺寸固定的情形下,例如一間生產 16 吋的晶圓廠,當電晶體的密集度增加,這意味著可裁切的裸晶會越來越多。因此,在固定的晶圓生產成本中,產量增加,平均一片晶片的成本會因而減少。

摩爾定律帶來成本效益

因此,由摩爾定律帶來的成本效益,讓 Intel 創辦人堅持唯有讓晶片取得高度市佔才有足夠的獲利。我們可以看到,在現在 Intel 個人電腦 CPU 的高市佔率下,在成本控制上得利。我們可以看到,Intel 的毛利率一直維持在 50 ~ 70% 的水準。

Intel的毛利率

3. 行銷策略

在電子元件市場上,只有頂尖的技術還不夠,「讓消費者指定要這間公司的晶片」,便是 Intel 榮譽  CEO Grove 的構想。為了成為市場標準,Intel 陸續提出兩個著名的行銷策略: Operation CRUSH(致勝計劃)及 Intel Inside。

致勝計畫:為當時 Intel 早期微處理器事業面臨摩托羅拉競爭時,提出的因應策略,該策略為成功向 IBM 第一台個人電腦推銷成功的關鍵策略,因此也可以說是讓Intel取得標準化市場的入場券。該行銷核心理念為,將 Intel 處理器的性能,傳達給客戶的三個不同群組:客戶採購部門,軟硬體開發工程師以及客戶經營決策層,且要讓這三個群組了解,Intel 的產品是面向消費者需求的。

其中最關鍵的是軟體開發工程師以及經營階層的選擇,以往的常規是行銷通常和採購部門打交道,但致勝計畫的特別之處在於讓軟體工程師了解到 Intel 可以提供一站式的開發支援;讓管理階層了解 Intel 的產品研發已經規劃到下兩個世代。這計畫成功的將 Intel的8088 晶片推向 IBM 的第一台個人電腦。

Intel Inside:致勝計畫讓 Intel 處理器打入 PC 供應商及軟體開發商的心中。但真正讓 Intel 品牌打入終端消費者心中的,是「Intel Inside」的行銷計畫。這個行銷計畫是透過補貼 PC 商的方式,讓 Intel 的經典藍色貼紙顯示在電腦上, 讓消費者更了解Intel的晶片功能及品牌, 使消費者會於購買電腦時,向經銷商指定要「有 Intel 處理器」的產品。

這樣成功的關鍵在於,在電腦已不再是企業的高層與IT部門專屬時,人人(Renren, RENN-US)已經可以選擇應用軟體或自行組裝電腦。因此,終端消費者的選擇主宰市場,根據哈佛商業評論,這樣的市場變化,讓使得原本 PC 商掌握品牌價值(如 IBM),移轉到電腦商所外包的 Intel 以及微軟。因此,Intel 的品牌,讓消費者不再看 PC 品牌來買電腦,而是根據裡面究竟是哪款處理器來做出購買決定,深植消費者心中。

4. 良性成長循環生態圈

良性成長循環生態圈為個人電腦產業崛起的新模式,且為 Intel 帶來群聚的產業效應,更容易達到規模經濟。如下圖所示,個人電腦產業生態圈包含處理器供應商、硬體商、軟體商及 PC 製造廠(或 OEM 代工廠),Intel 和這些硬體商及軟體商,並沒有直接的代理或銷售的關係,但是在整個產業上,Intel 的業務及發展方向,卻可為硬體商及軟體商帶來新的設計藍圖,提升現有軟體的速率及表現,使整體的使用者、軟硬體公司都一同受惠。
當初 Intel 和微軟的合作便是很好的例子,Intel 必須不斷地和微軟提供新一代的晶片技術規格,好讓微軟可以著手設計符合最新效能的軟體。而這樣的良性成長循環生態圈也一直成為現在個人電腦產業的運作主軸,而 Intel 的處理器在生態圈也扮演關鍵角色,取得廣泛的市佔。

個人電腦生態圈

小結

在競爭激烈的電子元件時代,Intel 在半導體產業持續維持第一大的龍頭地位,我們可以知道,過去的相容機標準的成功模式、摩爾定律帶來的經濟規模、獨特的行銷策略以及良性循環生態圈,皆為 Intel 在 PC 市場致勝的主要關鍵。然而在後 PC 時代哩,Intel 也面臨了不少挑戰,行動裝置的新架構崛起,資料 AI 時代的新競爭者不斷加入,使得 Intel 的霸主地位動搖。
然而,近年來的 Intel 策略轉型,致力將 Intel 從 PC 公司轉為資料及雲端應用中心,雖然是新的事業,新的終端運用,但其核心策略仍不變 — 摩爾定律及良性循環生態圈,仍主導著 Intel 的發展方向。期待 Intel 依循 1980 年代面臨危機時扭轉局勢的成功 —將 DRAM 事業致力轉型成 PC 處理器事業 — 而在資料及雲端事業上取得江山。

參考資料:

【延伸閱讀】

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Lorna
持續學習,跨越領域的框架。 https://medium.com/@onpillow
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