在特朗普正式“回宫”之前,台积电主动加大了存在感。
11月12日,环球时报援引路透社消息称,美国商务部已致函台积电,要求其从本月11日起停止向中国大陆客户供应7纳米及更先进制程技术的芯片。
虎嗅向一家已在台积电完成流片的国内芯片设计公司核实了这一消息。对方表示,尚未收到台积电的通知,但确实收到后者的邮件,要求重办“电影投资资格”。审查。
因此,不存在台积电直接对中国大陆客户“断供”的情况。
此外,在与多位从业者和投资者沟通后,虎嗅获悉,路透社提到的“芯片采用7纳米及更先进制程技术”的表述并不完全准确。
前台积电工程师、融和半导体咨询首席执行官吴子豪告诉笔者,根据目前掌握的信息,新的审核标准将重点关注“300平方毫米”和“7nm工艺节点”两项指标,并将最终落在晶体管上。从数量上来说。
据估计,7纳米工艺技术下每平方毫米大约有1亿个晶体管。以Die Size 300平方毫米为上限,最终晶体管数量不会超过300亿个。
举个更直观的例子,2020年发布的NVIDIA A100芯片,晶体管数量为542亿个;一款对标NVIDIA A100、已广泛应用于计算集群的国产AI芯片,其晶体管数量约为500亿个。
也就是说,即使不考虑后续的芯片架构升级,现阶段国产AI芯片基本上都面临着被审查的问题。一种可能的情况是,未来国产AI芯片将不再利用中国大陆以外的产能进行生产。
当然,这并不意味着国内芯片产业受此影响,成为惊鸟。笔者与众多从业者谈论此事时,大多表示,2022年美国《芯片与科学法案》签署后,对于外界来说,我们已经做好了政策逐步收紧的心理准备。
在这样的行业情绪下,从业者普遍对半导体产业链国产化进程的加速保持乐观预期。
影响几何?
首先需要明确的是,台积电并没有“完全断绝对大陆供应7纳米及更先进制程技术的芯片”。如上所述,大陆厂商能否继续通过台积电代工芯片,取决于其能否通过新的“制片资质”审查。
新规下,小型芯片厂商基本不在限制范围之内,比如手机上的SoC。虽然目前手机主流SoC工艺基本都是7纳米及以下,但SoC的die尺寸较小。因此,即使是更先进的工艺节点,也不会受到更多的限制。
吴子豪表示,从Die Size和晶体管总数来看,未来国产SoC向台积电3nm工艺推进不会有太大问题。
值得一提的是,虎秀从多方渠道获悉,国内某大厂自研的3纳米SoC项目近期已在台积电完成流片,预计明年下半年量产。
“大芯片”厂商中,ADAS(高级驾驶辅助系统)芯片可能会受到部分影响,因为目前国内自主研发的一些ADAS芯片尺寸在300平方毫米左右,采用7纳米工艺。
至于哪些国内ADAS芯片厂商会受到影响,还需要台积电新规公布后讨论。
但基本可以肯定的一件事是,几乎所有的AI芯片都在新规的限制范围内。以NVIDIA A100芯片为例,基于其7纳米工艺,Die Size约为826平方毫米。其他性能相近的国产AI芯片芯片的Die Size也与这个尺寸类似。
在这种情况下,国产AI芯片的流片将不再依赖台积电,很可能需要转移到中国大陆。大陆代工厂商中,在先进工艺领域,中芯国际基本上是唯一的领先者。
谈起中芯国际这家公司,有一个话题一直不减热度,那就是“EUV光刻机”。
由于众所周知的原因,中芯国际自2020年12月起一直无法从ASML获得先进的EUV光刻机,只能使用DUV光刻机通过多次曝光技术完成先进工艺的生产。国际本身从未向外界公布目前先进制造工艺的研发进展。
不过,国内一家晶圆代工厂的研发总监告诉笔者,从技术角度来看,采用多重曝光来制造先进工艺芯片是没有问题的,因为台积电在收购EUV光刻机之前就采用了这种方法。 7nm工艺的技术预研已经完成,并得到充分的技术验证。
可能存在真正限制的是容量。据中芯国际此前发布的财报显示,今年第三季度,公司各产线整体利用率已达90.4%,月产能达88.43万片。即使明年中芯国际产能100%满载,其所能提供的产能对于中国大陆AI芯片厂商来说仍是九牛一毛。
对于本次事件的另一方来说,台积电与大陆AI芯片厂商一起面临着“双输”的局面。
这里需要说明的是,虽然台积电在中国大陆的芯片代工受到各种限制,但根据台积电2023年全年和今年前三季度的财报,现阶段中国大陆客户占比大约11%-13%左右。
我们可以做一个简单的计算。根据台积电第三季度财报,目前在先进制造工艺方面,该公司的3纳米、5纳米和7纳米合计占晶圆代工收入的70%左右。
换句话说,如果台积电未来对大陆AI芯片代工进行限制,可能会导致这家公司营收损失7%-9%。
也许没那么紧急
对于中国大陆的AI芯片厂商来说,芯片代工将成为需要解决的首要问题。
除了将订单转移给内地代工厂外,一些厂商还选择与国外厂商合作以绕过监管。例如,某大型互联网公司在研发自己的AI芯片时,选择与博通联合开发。两人联合开发的芯片最终可能会交给英特尔制造。
当然,这种策略的弊端也很明显。随着外部政策的收紧,向国外芯片设计厂商下订单充满了不确定性。
另一种可能发生的情况是,以前B to B的AI芯片厂商将转向消费级GPU赛道。
这里需要说明的是,无论叫AI芯片、高性能计算卡还是AI加速器,本质上这类芯片与消费级GPU没有太大区别——除了少数使用FPGA 和 ASIC 解决方案。所以过渡相对容易。
从消费级GPU的角度来看,台积电的新规目前对此类产品没有任何限制。以Nvidia RTX 4080为例。作为高端消费GPU,采用台积电4N(相当于5mm工艺)工艺,其Die Size面积约为293平方毫米,这被认为是新规的上限。
但消费级GPU的门槛并不比专业AI芯片低。两者虽然架构相似,但前者需要解决大量的兼容性和适配问题。
回到AI芯片问题,台积电新规生效后,大陆AI产业是否会受到影响?如果单从下游应用端来看,还真没有“那么紧急”。
因为目前AI行业存在一个明显的“算力过剩”问题。
不久前,美国AI推理服务商Featherless.AI联合创始人Eugene Cheah撰文称,目前部分H100芯片的租赁价格已从去年的8美元/小时降至2美元/小时。
虽然国内降价没有海外那么明显,但AI服务器租赁价格也下调了一半。
一位服务器租赁从业者表示,其公司近期对H800(80G*8显存、2T内存)服务器的报价为12万元/月,同等配置下,该类型服务器的月租价格处于去年的高点当时是28万元。
另一位来自某大型互联网公司的系统架构师告诉笔者,去年各大互联网公司和电信运营商在智能计算中心的建设上投入了大量的精力,每家公司都需要“几万张卡,甚至几十万张卡”。 ”在手。 “集群短期内并不缺乏算力。
“建设智能计算中心,很大一部分需要满足本地化的需求。但国产AI芯片与各机型的兼容性并不高。即使大型模型制造商想要使用原始的 NV Workload,这个过程也相对较慢,因此可能会导致计算能力进一步闲置。”系统架构师告诉笔者。
总而言之,台积电对中国大陆AI芯片厂商的重新审查,不会对大陆AI产业的发展产生任何二次影响。
半导体国产化迫在眉睫
“台积电内部审查”消息传出后不久,台湾媒体《经济日报》报道称,三星晶圆代工事业部也向中国大陆客户发出类似通知,审查投片资格。
由于三星的先进制造工艺在中国的客户很少,笔者无法验证这一消息的真实性,但有一点可以肯定的是,特朗普政府上台后,中国大陆对半导体行业的限制大概率会持续下去。收紧。 。
有从业者告诉笔者,相比台积电代工受到限制,他们更担心的是HBM(高带宽内存)芯片的供应有限。
用一个不完全准确的例子来说,在大型模型训练中,AI芯片需要处理大量的并行数据。计算能力决定了每秒处理数据的速度,而带宽则决定了每秒可以访问的数据量。 HBM 的设计初衷是为了给 GPU 提供更多的内存和带宽需求。
从目前的行业现状来看,AI芯片的算力增长速度快于带宽增长速度,这意味着GPU资源实际上并没有得到充分利用。
全球范围内,能够量产HBM芯片的公司只有SK海力士、三星和美光三家,去年前两家的市场份额合计达到91%。
对于国内AI芯片厂商来说,SK海力士的主要产能基本被英伟达等大厂所接替。美光科技对国内出口有限制。三星的HBM芯片几乎是他们能获得的唯一HBM产品。
这是一个非常令人震惊的信号。无论外部政策是否会继续压缩,在AI时代,半导体产业的国产化都是刻不容缓的问题。
幸运的是,近年来半导体产业链的国产化进程非常显着。
一位国内晶圆厂高管告诉笔者,在半导体代工方面,国产设备的比例基本上已经成为厂商在建线时首先考虑的问题。
“回溯10年前,常见的11种半导体设备中,除了清洗设备外,几乎没有国产设备。现在,除了光刻机外,几乎所有工段包括刻蚀、溅射、CVD等,所有设备都是国产的。”
去年以来,国内晶圆厂对国产化设备的需求甚至达到了对设备上的零部件进行一一检验的地步。
此前,有半导体设备厂商向笔者提到,她接触的不少客户均表示,设备上的进口零部件即使能保证三年不出现故障,国产零部件也只能使用一次。这么多年过去了,我们还是得用国产的。
“因为其中,有的厂家实际上已经因为无法获得进口设备零部件而经历了设备停产半年的情况。”该半导体设备制造商表示。
另外,结合多位从业者的判断,国内晶圆代工的现状是,除光刻机外,28纳米及以上工艺的半导体设备国产化程度较高。虽然尚未实现“完全国产化”,但足以保证芯片安全。
本文采摘于网络,不代表本站立场,转载联系作者并注明出处:http://mjgaz.cn/fenxiang/272061.html