近日，【台灣經濟日報】報道， AI巨頭輝達、AMD全力沖刺AI芯片市場，傳出包下台積電今明兩年的先進封裝產能。
無論是台積電還是輝達、AMD都對AI市場充滿了信心。
輝達CEO黃仁勛公開表示，AI已經成為了當今科技領域的核心驅動力，並在各行各業廣泛套用，包括但不限於醫療、交通、農業、金融。
隨著AI技術的不斷發展和創新，將會帶來更多以前所未有的機遇和突破。而輝達作為全球領先的計算技術公司，已經成為AI技術創新的關鍵推動者。他認為，AI技術將在未來幾年出現重大突破，並將對全球經濟和社會產生深遠的影響。
為此輝達不斷升級叠代，先後釋出了A100、p00、p00等高速案例AI芯片。
作為輝達潛在的競爭者AMD也沒有閑著，在2023年12底釋出了全新的MI300系列AI芯片，試圖挑戰輝達在人工智慧芯片領域的霸主地位。AMD聲稱，MI300系列芯片效能優於輝達的p00顯卡，且已經拿到了微軟、甲骨文、Meta以及OpenAI的訂單。
台積電認為，2024年AI伺服器銷售量將會翻倍提升，未來5年復合增長率50%，目前台積電的相關訂單已經排到了2028年，屆時相關營收將達到台積電總營收的20%以上。
事實上，亞馬遜、微軟、谷歌、Meta正在積極擴充AI伺服器數量，導致輝達、AMD訂單暴漲，兩家公司積極向台積電下單，以滿足快速增長的AI伺服器的需求。
這將加大對輝達的主力產品p00、AMD的主力產品MI300系列的需求。
我們以輝達p00為例，采用Hopper架構，整合了800億個晶體管，擁有18432個CUDA核心、576個Tensor核心、60MB二級緩存，可以實作3TB/s 的視訊記憶體頻寬，5TB/s的互聯網速度，算力達到了2000TFLOPS。
為了達到這些核心數據的要求，它需要更強大的制造、封裝工藝，因此它采用了 台積電4nm制造工藝、以及台積電CoWoS封裝工藝。
在制造方面，台積電依靠先進的EUV光刻機，經過多次重復光刻，最終實作了在一顆芯片上整合800億個晶體管。
光刻之後，還要進行封裝。
輝達p00要保持強算力、高頻寬，需要采用特殊封裝—— CoWoS。
CoWoS即Chip on Wafer on Substrate，轉譯成漢語就是 「芯片在晶圓上再在基板上」，可以理解為2.5D封裝。
這種封裝技術可以將GPU與記憶體更加緊密的聯系在一起，它的最大特點就是可以縮短GPU與HBM（高頻寬儲存芯片）間的互聯距離，可以使數據交換速度更快，並且降低能耗，節省空間。
因為絕大部份GPU都遵守 「存算分離」 ，即GPU負責運算，記憶體儲存數據儲存，運算時從記憶體中呼叫數據，運算完成後將數據傳輸至記憶體，這「一來一回」產生的時間，就可能造成延遲或者數據受限。
我們舉例說明：從河北向北京運輸物資，最開始依賴幾條鐵路、公路，運輸物資速度慢、而且量也不大。
為了快速的進行物資交換，最大限度的把河北和北京的區域限制開啟，形成京津冀一體化，這樣的話物資交換可以數倍、百倍的提升。
台積電的CoWoS封裝，就類似於「京津冀一體化」，它將GPU和記憶體封在了一起，傳輸距離大幅降低，數據交流通道大幅增加。
這就是為什麽p00具備高算力、 高頻寬、高互聯特性的原因。
AMD的MI300系列芯片，采用了台積電5nm、6nm工藝制造，封裝技術也和輝達不同，采用了特殊的垂直堆疊，然後再與HBM 做 CoWoS 先進封裝。
除了輝達、AMD下單外，蘋果、高通、博通等大廠也紛紛向台積電下訂單，為了滿足日益增長的需求，台積電斥資400億美元，在亞利桑那州鳳凰城新建了3座晶圓廠。
一座4nm晶圓廠、一座3nm晶圓廠、還有一座2nm晶圓廠，原計劃2024年投產4nm晶圓廠，但因為工程進度原因，目前已經延期到了2025年，3nm、2nm晶圓廠也相繼延期投產。
也就是說，台積電很有可能無法滿足輝達、AMD、蘋果、高通的先進工藝，那麽內地晶圓廠能夠吸收這部份產能嗎？
很難。
一方面、這些產能大部份為4nm以下，而內地最先進的工藝是中芯國際的N7工藝，無法滿足客戶需求，同時良品率方面也達不到要求。
另一方面、中芯國際在2020年12月18日被美商務部列入到實體清單，美、日、荷又在2023年相繼出台了半導體裝置限制政策，今年3月，美商務部又限制了半導體材料向中芯國際南方工廠供貨。
這種種行為表明，中芯國際在技術、專利、半導體裝置、半導體材料等多個方面受到了很大限制，在很大程度上看， 中芯國際已經與美脫鉤了。
中芯國際的大股東也變成了大唐電信，新任董事長劉訓峰也是國企背景（先後在上海石化、上海華誼集團、雙錢集團任職）。
也就是說中芯國際的公司性質已經有了很大變化，它更傾向於「國企」，那麽在這種大環境下， 中芯國際的產能更傾向於內地的關鍵領域提供。
在全球爭奪AI制高點時，AI芯片自然就是關鍵領域，而國內在該領域最有建樹的當屬華為，可能有網友會說，壁仞科技釋出的BR100，領先華為，甚至接近輝達p00。
你要知道，壁仞科技的芯片研發團隊很多員工來自輝達、 AMD、英特爾和IBM等國際大廠，或多或少帶來了別人的設計理念，短時間內會沖的很快，但是後勁不足。
反觀華為，早在2019年8月就釋出了自主研發的昇騰910，而輝達A100是在2020年5月14日釋出的。
也就是說，昇騰910剛釋出時，就是AI最強的芯片。但由於打壓限制，導致華為4年後才打造出昇騰910B，而這4年輝達先後釋出了p00、p00，將華為甩在了身後。
除此之外，華為海思還設計出了先進的麒麟芯片、巴龍基頻、天罡芯片等等，華為海思一度成為全球第四大芯片設計公司，僅次於高通、博通、輝達。
毫無疑問，華為能夠設計出領先的AI芯片，所欠缺的就是生態和制造環節，生態需要國內廠商共同努力，尤其是騰訊、阿裏、百度、字節、三大營運商的大力支持，不過有國家的號召，這個環節也不會太難。
最難的依然是制造環節，雖然制造工藝上我們可以做到5nm，實際上5nm也足夠了，而3nm、2nm更多的是「制程陷阱」，沒有想象中的那麽強。
但是5nm需要EUV光刻機，這恰好我們缺少的，如何解決這個難題，又落在中科院、光機所、上海微電子、各大零部件廠商頭上了，但是目前為止樣機還沒有做出來。
所以，國產芯片真正迎來曙光的時間，就是國產EUV光刻機問世的那一天，我相信以中國人的智慧，這一天會很快到來。
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