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芯片界“保守派”一夜变身“激进党”,英伟达二十二年来首次改变玩法,背后竟是AI算力饥渴到连老黄都坐不住了!
芯片行业最近爆出个大新闻,简直比iPhone出到第50代还让人震惊!那个一向稳重如老爷爷的英伟达,居然要玩一把极限操作,抢着当台积电A16工艺的首发客户。这事儿有多离谱呢?就好比常年吃素的人突然改行开烤肉店,完全颠覆人设啊!
要知道英伟达上次这么积极抢首发,还是2004年的事儿了。那时候NV43芯片用上台积电110nm工艺,周杰伦才刚刚发行《七里香》,北京奥运会都还没办呢!整整二十二年来,英伟达一直都是等制程工艺成熟了再上车,突然这么激进,明显是被AI计算的需求逼到墙角了。
芯片制造迎来“背面供电”工艺转变
说到A16这个工艺,那可真是有点东西。它不仅仅是晶体管更小那么简单,而是直接来了个“背面供电”的骚操作。
简单来说,以前的芯片供电和信号传输都在正面,搞得像一条拥堵的高速公路,既要走大货车(供电)又要跑小轿车(信号传输)。现在A16直接把供电系统挪到芯片背面,相当于给大货车专门修了一条复线,顿时畅通无阻。
这种技术有个高大上的名字叫“Super Power Rail”,听起来像是某种超级高铁系统。实际效果也确实夸张,台积电说相比之前的N2P工艺,A16能在同样速度下省电15-20%,或者在同样功耗下提速8-10%。这提升幅度,堪比给汽车换了个航天发动机!
Feynman芯片:英伟达的2028年王牌
这次英伟达要用A16工艺做的芯片代号叫“Feynman”,明显是向物理学家理查德·费曼致敬。这命名套路很英伟达,之前就有Hopper、Ampere、Blackwell等一系列科学家名字。
说实话,现在AI芯片的功耗已经夸张到令人发指了。现在的Blackwell Ultra芯片功耗已经冲到1400瓦,差不多相当于一台空调的功耗。而明年要出的Rubin架构更是要飙到2300瓦,这电费账单看着都肉疼。
所以别看A16只是工艺进步,对英伟达来说这可是救命稻草。没有这种能效提升,下一代芯片怕是真要变成电暖器了,数据中心老板们估计得一边用芯片训练AI,一边用它给办公室供暖。
为什么英伟达突然这么激进?
这事儿得从AI算力需求说起。2024年光是美国四大云服务商就买了130万颗Hopper芯片,2025年Blackwell架构芯片的采购量直接跳到360万颗。这增长曲线,比比特币价格还刺激。
更关键的是,AMD那边也在憋大招。他们的Epyc Venice CPU已经在台积电N2节点流片了,部分Zen 6产品还要用上N2X工艺。英特尔也没闲着,他们的14A制程也在2026-2027年量产,同样有背面供电技术。
面对这种围剿局面,老黄显然坐不住了。再抱着“等等党”的心态,怕是市场份额要被蚕食了。毕竟在芯片行业,工艺领先一年可能就是天壤之别。
芯片制造的三国杀
台积电、英特尔、三星这三家的工艺大战也越来越精彩了。台积电有A16,英特尔有14A,三星也在搞自己的背面供电技术。
英特尔特别有意思,一边自己设计芯片,一边又开放代工业务,这就好比麦当劳既卖自家汉堡,又给肯德基提供炸鸡配方。台积电则专注代工,像是专门给各大餐厅供应厨具的供应商。
选择台积电对英伟达来说还有个好处,就是不用依赖竞争对手的制造能力。想想看,要是英特尔的14A工艺真比台积电的A16强,英伟达岂不是帮竞争对手赚了钱又输了市场?
芯片成本:贵到离谱
说到成本,这些先进工艺真是烧钱如烧纸。传闻台积电2nm工艺的起价就是3万美元一片晶圆,A16作为更先进的节点,价格只会更夸张。
现在制造一颗芯片要经过2000多道工序,比做一道佛跳墙还复杂。所以Blackwell Ultra芯片能有1040亿个晶体管,卖得贵也不是没道理。
这些成本最终都会转嫁到消费者头上。以后云服务涨价可别奇怪,都是被这些天价芯片逼的。
背后的技术细节:GAAFET和BSPDN
A16工艺用了全栅场效应晶体管(GAAFET)技术,这算是FinFET技术的升级版。如果把FinFET比作鱼鳍,GAAFET就像是把鱼鳍变成了纳米片,能更好地控制电流。
背面供电网络(BSPDN)则是另一个大招。传统芯片供电和信号传输都在正面,就像是同一条公路上既有重型卡车又有跑车,互相干扰。BSPDN直接把供电系统搬到芯片背面,相当于给重型卡车专门修了条货运专线。
台积电的SPR技术最狠,直接用特殊触点从背面供电网络插入每个晶体管的源极和漏极。这操作难度极高,但效果也是最好的。
AI芯片竞争进入白热化
台积电的高管曾经说过:“AI芯片公司迫切希望优化其设计,以发挥我们制程的全部性能。”这话说得委婉,实际意思就是“各家AI芯片公司都在拼命压榨我们工艺的每一分潜力”。
现在半导体行业已经进入了新时代,摩尔定律不再单纯靠缩小晶体管维持,而是通过各种创新技术来提升能效和密度。
对于台积电来说,能拿下英伟达这种大客户的先进节点订单,无疑是最大的胜利。这就好比服装厂拿下了顶级奢侈品牌的订单,不仅赚钱,还能提升品牌形象。
等待2028年的好戏
按照计划,台积电的A16节点要等到2026年下半年才能量产,首批产品估计得2027年中后期才能问世。所以我们真正用上基于A16工艺的Feynman芯片,恐怕要等到2028年了。
到时候半导体行业的竞争格局肯定会更加精彩。英特尔、AMD、英伟达三家都会拿出看家本领,AI和数据中心市场的竞争肯定会更加白热化。
不过说实话,等到2028年,现在这些技术预测可能又会有变化。芯片行业就像是一场没有终点的马拉松,每个参与者都不敢有丝毫松懈。
话说回来,芯片工艺进步虽然听起来很高科技,但最终受益的还是我们普通用户。更高效的芯片意味着更智能的AI、更流畅的游戏体验和更低的电费账单。
不过看着芯片功耗从1400瓦跳到2300瓦,我倒是有点担心未来的电费了。说不定哪天数据中心真要建在发电厂旁边,省得输电损耗了。
2028年说远不远说近不近,到时候不知道AI已经发展成什么样子了。说不定我们现在担心的芯片功耗问题,到时候已经被某种革命性技术解决了呢?科技行业的最大乐趣就是,你永远不知道下一个突破会在哪里发生。
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