半導體 7 納米制程的第一輪戰(zhàn)役由臺積電搶下全球頭香,且主要 IC 設計大客戶蘋果、海思,、高通、NVIDIA,、AMD、比特大陸,、GMO,、嘉楠耘智等數十家訂單全數到手,但在臺積電看似贏的風光又漂亮之際,,最大勁敵三星電子正在密謀一場世紀大反撲計劃,,要挖走臺積電在人工智能芯片上的“鎮(zhèn)廟大神”。
半導體 7 納米制程的第一輪戰(zhàn)役由臺積電搶下全球頭香,,且主要 IC 設計大客戶蘋果,、海思、高通,、NVIDIA,、AMD、比特大陸,、GMO,、嘉楠耘智等數十家訂單全數到手,但在臺積電看似贏的風光又漂亮之際,,最大勁敵三星電子正在密謀一場世紀大反撲計劃,要挖走臺積電在人工智能芯片上的“鎮(zhèn)廟大神”,。
三星 7 納米問世的時間點落后臺積電,,然而為求一舉成名,推出的第一版就會導入 EUV 光刻技術,。反之,,臺積電為了在今年第三季提前讓 7 納米工藝問世,該版本并沒有導入 EUV 光刻技術,。臺積電“搶快”策略確實獲得第一輪戰(zhàn)役的巨大成功,,但三星采用 EUV 光刻機的 7 納米來勢洶洶,帶來的效能提升,,以及后續(xù)影響力的爆發(fā),,恐怕會讓臺積電如坐針氈,。
臺積電有“人工智能造芯者”之稱,Google 是其中的“鎮(zhèn)廟大神”
半導體產業(yè)靠著智能手機已飽餐多年,,然進入 7 納米工藝后,,手機已無法支撐其巨額投資。因此,,高速運算 HPC 應用包含人工智能,、 GPU / CPU 、服務器,、加密貨幣等重要性很快將凌駕于手機之上,,成為 7 納米應用的生力軍。
很早看準高速運算 HPC 商機的臺積電,,素有“人工智能造芯者”之美譽,,全球只要喊的出來名號的人工智能芯片,大約 9 成都由臺積電操刀,,包括 Google ,、 NVIDIA 、賽靈思,、寒武紀,、深鑒、地平線,、比特大陸,、嘉楠耘智等。
而 Google 針對機器學習,、改善搜索引擎,、影像搜索、云視覺 API ,、翻譯,、地圖等云計算服務的效率與準確性而設計的定制化 ASIC :TPU(Tensor Processing Unit),曾是 DeepMind 旗下 AlphaGO 打敗韓國圍棋高手李世?h而一戰(zhàn)成名的背后功臣,。
為驗證 TensorFlow 框架,,Google 仿效蘋果跨入自制芯片一途所推出的 TPU,在機器學習效率號稱比 GPU 和 CPU 速度快上 15 ~ 30 倍,。
Google 的 TPU 從第一代開始,,一直到 2018 年演進到第三代 TPU 都是由臺積操刀生產,而 ASIC 設計是由 Marvell 或博通打造,,這樣的合作一直被視為是生產 Google TPU 的“鐵三角”勝利方程式,。
Google 的 人工智能芯片 TPU 第一~三代都由臺積電操刀,然 7 納米驚傳分手
但近期有個震驚業(yè)界的消息傳出,,Google 未來采用 7 納米制程工藝的 TPU 芯片,,將會首度從臺積電轉單到三星生產,,屆時三星也將包辦 ASIC 設計、芯片制造到后段封測,,這恐怕將成為三星在 7 納米戰(zhàn)役上的一大勝利,,搶下臺積電在人工智能芯片客戶群中的“鎮(zhèn)廟大神”!
為什么 Google 的 7 納米TPU 芯片要從老班底臺積電轉單到三星,?這是個讓人跌破眼鏡的選擇,。
業(yè)界對于個中原因是眾說紛紜,“價格論”再度被提出,,認為這次又是三星不計成本的低價搶單,。業(yè)界曾形容,三星為了搶單是無所不用其極,,甚至提出讓客戶覺得“不答應還真是腦袋壞掉”的超低價格,。然而,Google TPU 并非大宗型產品,,價格絕非選擇代工廠的首要考量,。
行業(yè)內人士分析,關鍵原因有兩個,,第一是 3D 堆疊技術,,第二是功耗問題。臺積電的制程功耗太大,,會導致后端封裝承受不住,,只好降低效能作來因應,這導致前幾代 Google 的 TPU 在效能上有一些限制,。
再者,,TPU 芯片需要大量且精準的 3D 堆疊技術把運算單元疊起來,更重要的是,,散熱必須要好,,而三星一直以來在這方面的技術很強,因為存儲器早已大量使用 3D 堆疊工藝,,三星又是存儲產業(yè)的龍頭,,技術自然不在話下。
當然,,臺積電也有 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)技術將多顆芯片整合堆疊在單一元件上,再封裝于基板,,但傳出三星極力優(yōu)化該方面的技術,,加上三星在散熱的處理上優(yōu)于臺積電,使其成為勝過臺積電拿下 Google 的 7 納米 TPU 訂單的關鍵,。
還有一點,,三星為了確保幫 Google 代工的 TPU 穩(wěn)定度,,雖然終極目標是以 7 納米生產,但不排除先導入 10 納米,,確定沒問題后,,再以 7 納米作為量產工藝節(jié)點。所以,,三星為 Google 代工的 TPU 技術,,也可以說是以 10/7 納米兩個世代打造。
三星為 Google“造芯”貼身“臨摹”后恐實力大增 不利于其他 AI 陣營
不過,,Google 的人工智能芯片讓三星代工,,恐埋一個巨大隱憂,這不是對 Google,,而是對其他陣營的人工智能芯片業(yè)者,。
三星在業(yè)界一向有“Copy Cat”之稱,客戶讓三星代工產品,,最怕的就是關鍵技術被偷偷學去,,況且三星的產品線從最上游的各式邏輯芯片、存儲芯片,、制造生產,,甚至是機臺設備都自己掌握,一直延伸到系統(tǒng)端包括電視,、手機,、面板等,所有產品是無所不包,,人工智能是新時代顯學,,三星自然是追求做到頂尖。
若三星幫 Google 的人工智能芯片做 ASIC 和生產,,無非是給了三星一個向巨人貼身“臨摹”的絕佳機會,,Google 的人工智能當中竅門恐被“聰明絕頂”的三星學了去。
不過,,業(yè)界認為 Google 可是一點都不擔心,,因為對方偷得了硬件,但 Google 擅長的軟件是三星學不到的,。
但真正該擔心的是 Google 以外的人工智能芯片公司,,三星從巨人身上即使學不到 9 成武功,只要學個 6 ~ 7 成功力,,就可以大幅優(yōu)化自家的人工智能芯片,,這恐怕十分不利于競爭對手。
這也是臺積電一直以來所倡導的觀念,,唯有純晶圓代工廠模式(pure foundry business model),,不與客戶競爭,、不生產自己的產品,才能獲得客戶青睞,。
據業(yè)者透露,,其實 Google 找上三星也不是首選,原本屬意找英特爾的晶圓代工部門合作,,但英特爾早已決定淡出該領域,,在沒有其他選擇下,只好找三星試試看,,看看下一個“朋友”會不會更好,。
三星這次挖角 Google 訂單,也讓人回憶起當年高通在 FinFET 制程工藝的選擇上,,舍臺積電,、選擇三星的往事。
回顧一下臺積電和三星上一次的技術大過招,,是發(fā)生在 3 ~ 4 年前的傳統(tǒng)平面式技術,,轉進鰭式場效電晶體 FinFET 技術架構之役,該戰(zhàn)役具有跨時代的意義,。
當時,,三星的 14 納米 FinFET 工藝制程領先臺積電的 16 納米 FinFET 工藝制程量產,這是三星在技術上第一次超車臺積電,,且首次搶下原本屬于臺積電的大客戶高通的訂單,,在晶圓代工領域是一戰(zhàn)成名,也逼得臺積電出面表示其 16 納米 FinFET 技術雖是“后發(fā)”,,但絕對會“先至”,!
雖然之后三星領先問世的 14 納米 FinFET 工藝,但無論從市占率,、客戶數角度,,都被臺積電狠狠超越,但這一精彩交鋒已是歷史留名,,更點出臺積電與高通這位老伙伴之間,,數十年來從“相知相惜”逐漸轉為“矛盾”的情節(jié),才讓三星有機可趁,。
當年高通放棄臺積電的 FinFET 工藝而選擇三星,,外傳的理由很多。有人說,,三星幾乎是不賺錢,,甚至是“倒貼”高通來搶單; 也有人說三星的 FinFET 工藝確實推出的時間比較早; 更有人說,臺積電自從有了蘋果這位讓它在行動通訊時代登峰造極的大客戶后,高通覺得受到“冷落”,,因此“移情別戀”。
不過,,臺積電在 7 納米工藝上搶下全球量產的頭香,,自然又把高通這位“老朋友”給盼回來,加上有 100% 蘋果處理器芯片的代工訂單,,臺積電的 7 納米首役是贏的風光,。
然近期業(yè)界也傳出,等到明年三星采用 EUV 光刻技術的 7 納米工藝量產后,,高通恐怕將再度回到三星懷抱,,這點是臺積電不得不防的。
三星的 7 納米不搶“快”要搶“威”,,導入 EUV 臺積電硬是打臉反擊
三星的 7 納米策略不“搶快”,,而是“搶威”,第一版的 7 納米 LPP 制程要立刻讓 EUV 技術導入,,因此跳過非 EUV 技術的版本,,導致量產 7 納米工藝的時間點落后臺積電。根據規(guī)劃,,三星預計是年底到明年初的時間點投入生產,。
業(yè)界認為,真正導入 EUV 光刻技術的 7 納米版本,,才是具有歷史意義的技術制程,。
因此,臺積電總裁兼副董事長魏哲家日前在法說會上高分貝喊話“我們將會是第一家量產 EUV 技術的半導體廠,!”宣示意味濃厚,,挑明過招的對象,就是預計幾乎是同時間量產的三星,。
DT 君曾當面問過臺積電創(chuàng)辦人張忠謀,,三星和英特爾,誰才是臺積電真正的敵人,?當時張忠謀早已斷言,,英特爾的企業(yè)文化缺乏“服務的精神”,因為英特爾向來只服務自己的產品,,然而“服務客戶”是晶圓代工模式的精髓之一,,這似乎在暗示英特爾進入晶圓代工產業(yè)注定不會成功,如今回顧,,是一語成讖,。
然談到三星,張忠謀的口氣大為不同,他認為三星是一家十分有決心和毅力,,且高層一下令是整個組織都會凝聚一心達成目標的公司,,這非常不容易。
業(yè)界提到一個重點,,三星是一家只要鎖定一個領域進入,,凡事絕對要做到第一的企業(yè),沒有所謂的“老二哲學”,。這一點,,是讓很多對弈者都毛骨悚然的特質。
臺積電在晶圓代工領域的市占率已經攀上 60%,,龍頭地位無可撼動,,但三星進入該產業(yè)的軌跡從幫蘋果做代工,陸續(xù)轉型為生產自己的手機處理器芯片,,甚至幾年前在 FinFET 技術戰(zhàn)役上超車臺積電,、搶下高通訂單,實力絕對不容小覷,。
這一次,,三星 7 納米技術要直取臺積電在人工智能領域的“鎮(zhèn)廟大神”Google 訂單,更要搶回高通的處理器訂單,,這已經預告,,臺積電眼前的贏不是贏,更激烈的戰(zhàn)役還在后面等著,,第二輪的 7 納米技術之役,,未開戰(zhàn)卻早已硝煙四起!