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嗨各位每天都在刷半导体行业新闻、对台积电和英特尔之间的代工大战比对自己小区物业纠纷还上心的芯片行业观察者,各位在组装新电脑时纠结于“到底该买英特尔还是AMD”、对CPU屁股后面那一串工艺节点数字格外敏感的DIY硬件发烧友,各位天天跟EDA工具打交道、看到“signoff-ready”这几个字就两眼放光的芯片设计工程师,各位手里攥着英特尔股票、一听到“代工生态”四个字就忍不住竖起耳朵的资本市场参与者,还有各位虽然搞不清楚什么叫GAA晶体管、但隐约感觉到芯片行业正在发生一场大变革的普通数码产品用户——你们今天点进来算是来着了,因为就在这几天,英特尔那边放出了一个分量相当重的消息,这个消息的含金量之高,可能会对未来几年整个芯片制造行业的竞争版图产生深远的影响。
事情是这样的。就在这周二,铿腾电子那边正式对外发布了一份官方公告,宣布他们家那一整套由人工智能驱动的数字和定制化参考流程、EDA工具以及配套的解决方案,现在已经成功拿到了英特尔18A-P和英特尔14A这两项先进工艺的官方认证。这个消息最初是由Wccftech等多家科技媒体同步报道出来的,而它背后所蕴含的意义,远远不止是两家公司之间签了个合作协议那么简单。你要是把这件事放到整个半导体行业的大棋盘上来审视,它实际上是英特尔代工业务朝着挑战台积电霸主地位的方向迈出的相当扎实、相当关键的一步。
咱们先来把这个消息本身拆开揉碎了看看到底是怎么回事。铿腾电子是全球最大的电子设计自动化软件公司之一,通俗点讲,它就是专门做芯片设计工具的那家公司。全世界几乎所有的芯片设计团队,不管他们设计的是CPU、GPU还是AI加速器,都离不开铿腾电子或者它的竞争对手新思科技提供的EDA软件。这些软件就像是芯片设计师手中的画笔和尺子,没有它们的存在,再厉害的芯片架构构想也只能停留在PPT和论文里,根本没办法变成真正可以送去工厂生产出来的硅片。所以当铿腾电子宣布它的全套工具链已经完成了对英特尔18A-P和14A工艺的认证,这意味着什么?意味着那些使用铿腾工具的芯片设计公司,现在可以直接用这套经过官方验证的流程去设计基于英特尔下一代工艺的芯片了,不需要自己去摸索适配、不需要担心工具和工艺之间会不会出现什么莫名其妙的兼容性问题。这对于英特尔代工业务来说,是一个至关重要的生态建设成果,可以说是打通了通往客户的一条关键通道。
根据铿腾电子和英特尔联合发布的新闻稿,这次认证是基于英特尔代工部门提供的最新工艺设计套件完成的。这个工艺设计套件,也就是咱们行业内常说的PDK,是芯片设计公司和代工厂之间沟通的桥梁和技术纽带,里面包含了晶体管模型的各项参数、金属层的规格尺寸、设计规则的限制条件等等一系列极其细致的技术细节。只有EDA工具通过了基于PDK的严格认证,设计团队才能放心大胆地用这套工具去开发芯片,不用担心后续流片的时候出现什么意料之外的幺蛾子。这次铿腾电子拿到的认证涵盖了英特尔18A-P和英特尔14A两个工艺节点,而且这并不是两家公司第一次在这个方向上展开合作了。在此之前,铿腾电子和英特尔代工已经签署了一项为期多年的设计技术协同优化协议,也就是咱们常说的DTCO协议,这个协议的核心目标就是针对英特尔14A工艺进行深层次的适配和优化。此外,两家公司最近还扩大了针对英特尔18A和18A-P的设计IP合作范围,把合作的内容进一步拓宽加深。把这些信息串在一起看,你就会发现英特尔在代工生态建设上走的是一条步步为营、稳扎稳打的路子,不是在搞什么心血来潮的突然袭击,而是有计划、有节奏、有步骤地在往前推进。
这次认证的具体内容涵盖面非常广。新闻稿里说得清清楚楚,铿腾电子的全套AI驱动数字和定制化参考流程,现在已经全面覆盖了英特尔18A-P和英特尔14A这两个工艺节点。这套流程包括了芯片设计中需要用到的几乎所有关键环节——逻辑综合、布局布线、时序签核、功耗签核、物理验证、可靠性验证、模拟和定制电路设计等等。换句话说,从一颗芯片最开始的概念设计阶段到最终的流片生产阶段,整个链条上的每一个步骤,现在都有了经过英特尔工艺官方验证的配套工具支持。这对于那些正在认真考虑是否要把订单交给英特尔代工的芯片设计公司来说,无疑是一个分量极重的加分项。因为这意味着他们不需要冒着巨大的风险去使用未经充分验证的工具链,也不需要花费额外的时间和人力去做工具适配和调试的工作,可以直接上手开始干活,大大降低了从现有工艺切换到英特尔工艺的门槛和风险。这对于任何一家芯片设计公司来说,都是一个非常实际的利好。
咱们再来看看英特尔这两个工艺节点本身到底有什么过人之处,凭什么敢跟台积电叫板。先说英特尔18A-P,它是英特尔18A的一个增强版本。18A这个节点本身就已经是英特尔在先进制程上打出的一张王牌了,它采用了RibbonFET全环绕栅极晶体管技术,这是一种跟台积电目前主流的FinFET鳍式场效应晶体管完全不同的晶体管结构,从原理上来说能够在相同功耗的条件下提供更高的性能表现。而18A-P则是在18A的基础上进一步做了优化和提升,可以看作是18A的一个性能加强版,在速度和能效上都有进一步的改善。再往上走,就是英特尔14A了。按照英特尔官方给出的说法,14A将会搭载第二代的RibbonFET晶体管技术,也就是RibbonFET 2,同时在背面供电技术上也会升级到第二代的PowerDirect。跟18A相比起来,14A在相同功耗的条件下能够提供更高的性能输出,这使得它非常适合用在下一代的AI加速器、云端和边缘侧的高性能计算、高端的移动设备等对性能和功耗要求极高的领域。随着时间的推移和技术的成熟,14A甚至还会拓展到航空航天和政府用途的特殊芯片设计当中。你仔细琢磨一下这个场景,当一家AI芯片公司需要设计下一代训练芯片的时候,如果英特尔14A能够在性能和功耗指标上跟台积电的同级别工艺掰一掰手腕,那它就拥有一个非常有吸引力的替代选项了。这对于打破台积电在高端芯片制造领域的垄断地位来说,意义是非同寻常的。
说到背面供电技术,这里值得多花点篇幅好好聊一聊。PowerVia和PowerDirect是英特尔在背面供电这个技术方向上推出的核心方案。传统的芯片设计方式,电源线和信号线都拥挤地布置在芯片的正面,随着晶体管的尺寸越做越小、密度越来越高,正面布线的可用空间越来越紧张,电源线和信号线之间互相干扰、互相打架的问题也越来越严重。英特尔的解决方案是把电源线全部挪到芯片的背面去,把正面那片宝贵无比的空间全部解放出来留给信号传输。这个技术说起来好像很简单,就是把线换个面走而已,但实际做起来的难度极大,因为它牵涉到整个晶圆制造工艺流程的根本性改变。英特尔在这个方向上走得比较早、也比较坚决,如果这项技术能够在大规模量产的过程中展现出明显的性能和功耗优势,那它就有可能成为英特尔代工业务区别于台积电的一个重要卖点和差异化竞争力。
再来看封装技术这一块。铿腾电子和英特尔代工这次还共同开发了一套先进的封装参考设计流程,专门用来支持英特尔的EMIB嵌入式多芯片互连桥和EMIB-T技术。EMIB是英特尔在先进封装领域的一项招牌技术,它可以在同一个封装内部高效地将多个不同功能的小芯片连接在一起,形成一个完整的系统级解决方案。随着芯片设计越来越趋向于小芯片架构,也就是把一个大芯片拆分成多个小芯片然后封装在一起,先进封装技术的重要性和战略地位正在急剧上升。铿腾电子这次开发的封装设计流程,通过消除数据转换步骤、支持并行设计活动、提供跨芯片和封装的早期热分析、信号完整性分析和电源完整性分析,大大简化了复杂多芯片架构的集成过程。这对于那些正在设计大规模AI加速器或者高性能计算芯片的公司来说,是一个非常实用、非常趁手的工具,能够显著缩短开发周期、降低设计风险。
还有一个很重要的信息点特别值得关注。铿腾电子和英特尔代工已经在英特尔18A工艺上成功流片验证了IP测试芯片,这些测试芯片使用了铿腾电子的接口IP和内存IP。这个验证结果有力地证明了铿腾电子的IP、AI驱动的设计流程和英特尔代工的工艺技术三者之间具有良好的互操作性和兼容性。对于芯片设计公司来说,IP的可用性和可靠性是决定是否选择某个代工厂的关键因素之一,有时候甚至比工艺本身的性能指标还要重要。如果铿腾电子能够在英特尔的各种工艺节点上都提供经过硅片验证的可靠IP,那英特尔代工对潜在客户的吸引力就会大大增加,因为客户不需要自己从头去开发那些通用的接口和内存控制器,可以直接拿来就用,省时省力又省心。
从整个行业格局的大视角来看,英特尔代工这几年的进展虽然不像一些激进派预期的那样迅猛如闪电,但确实是在一步一个脚印地往前走,每一步都踩得比较实。英特尔代工服务的负责人肖恩·汉在新闻稿中说了一段很有分量的话,他表示通过与铿腾电子这样的生态系统合作伙伴紧密协作,英特尔代工能够帮助客户把他们最大胆、最疯狂的芯片构想变成现实世界中可以量产的产品。他还特别强调,通过协同优化的认证设计流程和在硅片上经过验证的IP,客户可以更有信心、更放心地在英特尔代工的下一代工艺上进行芯片设计,从而实现他们自己设定的特定功耗、性能和效率目标。这番话传递出来的信号是非常明确的——英特尔代工不是在玩票、不是在试探,它是认真的,是铁了心要在代工市场跟台积电正面硬刚的。
铿腾电子那边的表态也很有看头。铿腾电子硅解决方案集团的高级副总裁兼总经理博伊德·费尔普斯在新闻稿中说了一番话,他指出AI、高性能计算、移动设备和先进系统创新的下一个时代,将在很大程度上取决于客户能够以多快的速度从大胆的架构构想走向可靠的硅片。他认为,铿腾电子与英特尔代工的这次深度合作,把铿腾的AI驱动EDA产品组合、经过协同优化和认证的设计流程与平台、在硅片上经过验证的IP、以及先进封装流程,跟英特尔的先进工艺技术整合在了一起,为设计团队提供了一条值得信赖的、可以直接用于签核的完整路径,帮助他们实现自己在功耗、性能和上市时间上的既定目标。这段话虽然听起来有一定的官方色彩,但如果你仔细品味一下,就会发现它其实点出了一个非常关键的问题——在芯片设计变得越来越复杂、越来越烧钱的今天,设计团队最需要的不是某一个单一环节的局部优势,而是一整套从工具到IP到工艺到封装的全链条一站式解决方案。谁能够提供这种全方位的服务,谁就能在代工竞争的赛道上占据主动位置。
值得注意的是,铿腾电子将会在本届设计自动化大会上正式展示这些经过认证的英特尔18A-P和英特尔14A设计流程、DTCO方法学以及先进封装解决方案。这个设计自动化大会是EDA行业每年最重要、最具影响力的技术盛会,全球各地的芯片设计专家和行业领袖都会齐聚一堂,各大公司也会在会上展示自己最新的技术成果和产品路线图。铿腾电子计划在大会上举办专题技术讲座和现场互动演示,重点展示这些新技术在AI、高性能计算和移动设备市场的实际应用案例和客户使用情况。对于那些正在认真评估英特尔代工工艺的潜在客户来说,这无疑是一个近距离了解技术细节、面对面与技术团队交流的绝佳机会。
如果你是一个对英特尔代工业务感兴趣的潜在客户,新闻稿里还给出了一个非常明确的行动指引——对英特尔14A和先进封装项目有兴趣提前介入的客户,可以直接联系铿腾电子和英特尔代工的销售代表进行深入沟通。这说明英特尔代工目前已经进入了客户早期参与的阶段,愿意跟那些有前瞻性需求、愿意深度合作的客户在工艺开发的早期就展开协作,而不是等到工艺完全成熟、万事俱备之后才开始接单。这种早期介入的模式在代工行业里并不少见,台积电也经常跟苹果、英伟达这类头部客户在新工艺的开发阶段就进行紧密合作。英特尔现在采取同样的策略,说明它正在认真地学习、模仿和追赶台积电的成功经验和商业模式。
咱们再把视野拉高一点来看这件事。英特尔代工业务在过去几年里经历了不少波折和坎坷,从最初高调宣布重返代工市场,到后来高层换帅、战略方向多次调整,再到最近开始在先进工艺上取得实质性的技术进展,整个过程可以说是跌跌撞撞、起起伏伏,充满了不确定性。但如果你仔细观察就会发现,英特尔代工在生态系统建设上的投入和努力一直没有中断过。跟铿腾电子的这次深度合作只是其中的一个典型案例,在此之前,英特尔代工还跟新思科技、安谋控股、西门子EDA等多家重量级生态伙伴建立了类似的合作关系。一个代工厂能不能在市场上取得成功,光有自己的工艺技术是不够的,还需要有完善的EDA工具链、丰富的IP库、成熟的封装方案、可靠的设计服务等一系列配套支持的有机组合。这些东西加起来,就是行业内常说的“代工生态系统”。台积电之所以能够占据绝对的领先地位、让竞争对手望尘莫及,很大程度上就是因为它的生态系统是最完善、最成熟、最经得起考验的。英特尔如果想要追赶甚至超越台积电,就必须在生态系统建设上投入大量的资源和精力,这不是一朝一夕能够完成的任务,但每一次像这样的认证和合作,都是在朝着正确的方向迈出坚实的一小步。
从芯片设计公司的角度来看,多一个可选的代工供应商总归是一件好事,是一件值得欢迎的事情。长期以来,高端芯片制造这个领域基本上被台积电一家公司垄断,这种单一供应商的局面对于整个半导体行业来说并不是最健康、最理想的状态,存在着一定的供应链风险和安全隐患。如果英特尔代工能够在先进工艺上真正具备跟台积电掰手腕的竞争力,那芯片设计公司在选择代工厂的时候就会有更多的选项和更强的议价能力。这对于降低整个行业的供应链风险、促进技术创新和良性价格竞争,都有着非常积极的意义。当然,英特尔代工要达到跟台积电平起平坐的水平,还有相当长的一段路要走。工艺的良率能不能稳定住、产能的规模能不能跟上来、客户服务的质量能不能让客户满意、IP生态的丰富程度能不能满足多样化的需求,这些都是需要时间去慢慢积累和打磨的。但至少从目前展现出来的态势来看,英特尔代工正在朝着正确的方向前进,而且前进的步伐在明显加快。
对于咱们这些普通的科技产品消费者来说,英特尔代工的崛起意味着什么呢?短期之内可能感受不到什么明显的变化,你的手机和电脑也不会因为这个消息就突然降价或者性能暴涨。但如果把眼光放长远来看,如果英特尔代工真的能够在高端芯片制造领域站稳脚跟、形成气候,那未来几年我们买到的电脑处理器、手机芯片、AI加速器,可能会有更多是基于英特尔工艺来制造的。更多的竞争意味着更多的选择和更有竞争力的价格,这对消费者来说无论如何都是一件好事,是一个值得期待的积极变化。而且英特尔作为一家总部在美国的公司,它的代工业务如果能够做大做强,对于全球半导体供应链的多元化和安全性也是一个非常积极的信号。毕竟把全世界最先进的芯片制造产能都集中在台湾这一个地方,从地缘政治和自然灾害风险的角度来看确实存在一定的不确定性。多一个可靠的大规模供应来源,对整个半导体行业的安全和长期稳定都是有益无害的。
最后咱们来梳理一下这件事的核心要点。铿腾电子获得英特尔18A-P和14A工艺的完整EDA工具认证,标志着英特尔代工在生态系统建设上取得了一个重要的阶段性成果,打通了从设计工具到工艺节点的关键环节。英特尔18A-P和14A这两个工艺节点本身在技术架构上具备跟台积电同级别工艺正面竞争的实力,特别是在全环绕栅极晶体管和背面供电技术方面有自己独特的差异化优势。铿腾电子和英特尔代工在先进封装领域的深度合作,也为小芯片架构的普及和推广提供了有力的技术支持。两家公司已经在英特尔18A上完成了IP测试芯片的硅片验证,用实际结果证明了技术方案的可行性和可靠性。英特尔代工目前已经进入了客户早期参与的阶段,愿意跟有前瞻性需求的客户在工艺开发的早期就展开深度合作。虽然英特尔代工距离真正挑战台积电的霸主地位还有相当的距离和不确定性,但每一步扎实的进展都在缩小这个差距、增加成功的可能性。对于整个半导体行业来说,一个更加强大、更加有竞争力的英特尔代工意味着更多的选择和更健康的竞争格局,这对于行业的长期健康发展是有利的。而对于我们这些普通的科技产品消费者来说,这种竞争最终会转化为更好的产品性能和更合理的市场价格,只不过这个过程可能需要几年的时间才能真正显现出来、让普通人感受到实实在在的好处。
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