蘋果與博通合作/英特爾披露AI芯片規(guī)劃

近日，蘋果、博通、英特爾、三星、臺積電、Rapidus傳來最新動態(tài)。例如蘋果與博通達成價值數(shù)十億美元的新協(xié)議，加碼研發(fā)5G射頻組件；英特爾披露了其AI芯片大戰(zhàn)前景規(guī)劃；三星將于6月揭曉升級版3納米和4納米芯片制程；臺積電再發(fā)200億元新臺幣公司債擬擴建廠房設(shè)備；日本Rapidus目標(biāo)2025年4月試產(chǎn)2納米芯片。

蘋果與博通達成價值數(shù)十億美元的新協(xié)議

5月23日，蘋果宣布與博通公司（蘋果長期供應(yīng)商合作伙伴之一）建立新的重要合作伙伴關(guān)系。蘋果公司稱這是一項“數(shù)十億美元的交易”，博通將在美國開發(fā)和生產(chǎn)一些關(guān)鍵的5G射頻組件。

圖片來源：蘋果官方公告截圖

根據(jù)這項合作協(xié)議，博通將在美國開發(fā)和生產(chǎn)一系列關(guān)鍵的5G射頻組件，包括FBAR濾波器和尖端的無線連接組件。FBAR濾波器將在包括科羅拉多州福特科林斯市在內(nèi)的幾個美國制造和技術(shù)中心設(shè)計和制造，據(jù)稱，博通在那里擁有一個重要的設(shè)施。

蘋果公司表示，該公司已經(jīng)幫助支持了博通在科羅拉多州福特科林斯市的FBAR濾波器制造設(shè)施的1100多個工作崗位。與蘋果的合作將使博通能夠“繼續(xù)投資于關(guān)鍵的自動化項目和技術(shù)人員和工程師的技能提升”。

與博通達成合作協(xié)議之際，蘋果公司也在繼續(xù)開發(fā)自己的內(nèi)部技術(shù)，以實現(xiàn)減少對諸如藍牙和Wi-Fi組件等博通提供的組件的依賴。例如，據(jù)報道，蘋果正在開發(fā)一種集成Wi-Fi和藍牙功能的芯片，可能最早于 2025 年推出。蘋果還一直在研究自家版本的其他iPhone組件，如射頻芯片和無線充電組件，這些組件目前也由博通提供。

英特爾披露AI芯片大戰(zhàn)前景規(guī)劃

5月22日，在德國漢堡舉行的高性能計算展上，英特爾披露了公司未來AI算力戰(zhàn)略部署的最新細(xì)節(jié)，為追趕英偉達又增添了一筆重磅砝碼。

圖片來源：英特爾公告截圖

對于市場上最關(guān)心的下一代Max系列GPU芯片F(xiàn)alcon Shores，英特爾在周一給出了一系列參數(shù)預(yù)告：高帶寬內(nèi)存（HBM3）規(guī)格將達到288GB，支持8bit浮點運算，總帶寬可達9.8TB/秒。英特爾在周一表示，公司已經(jīng)接近完成向美國阿貢國家實驗室交付基于Ponte Vecchio的Aurora超級計算機。

與算力霸主英偉達相比，英特爾的AI芯片業(yè)務(wù)還無足輕重。作為傳統(tǒng)芯片大廠，英特爾雖然早在2021年就展示過代號為“Ponte Vecchio”的旗艦數(shù)據(jù)中心GPU，但實際交付的不斷拖延也令公司錯過了這一輪AI大爆發(fā)的機會。

英特爾在周一表示，公司已經(jīng)接近完成向美國阿貢國家實驗室交付基于Ponte Vecchio的Aurora超級計算機。英特爾也強調(diào)這款系統(tǒng)的表現(xiàn)會優(yōu)于使用英偉達H100芯片的HPC。曾為“曼哈頓工程”做出重要貢獻的阿貢國家實驗室也表示，將利用這款超算為科學(xué)研究社區(qū)開發(fā)一系列生成式AI模型。完整的Aurora包含63744個GPU和21248個CPU，還有1024個DAOS存儲節(jié)點。

由于戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的緣故，業(yè)界推測，英特爾這款芯片問世的時間最早也是在2025年，屆時英偉達很有可能會拿出更強的競品，而躍躍欲試AI賽道的另一家競品AMD，也將在今年末推出MI300芯片。

英特爾副總裁兼超級計算事業(yè)部總經(jīng)理Jeff McVeigh周一表示，在放棄之前把CPU和GPU結(jié)合在一起的策略后，公司正在花時間重新設(shè)計芯片。雖然公司渴望擁有市場上最強的CPU和GPU，但很難說同一家供應(yīng)商能同時湊齊兩者的最佳組合。反過來說，如果擁有獨立的產(chǎn)品，就能在平臺級別的選擇中展開競爭。

三星下月揭曉升級版3/4納米芯片制程

據(jù)三星官方預(yù)告，三星計劃在今年6月的VLSI Symposium 2023上公布其名為SF3（3GAP）的第二代3nm工藝技術(shù)和名為SF4X4納米芯片制造工藝。該活動將于2023年6月11日至16日在日本京都舉行。

公開資料顯示，三星在去年6月量產(chǎn)了SF3E（3nm GAA），這也是三星首次實現(xiàn)GAA“多橋-通道場效應(yīng)晶體管（MBCFET）”應(yīng)用，其打破了FinFET原有的性能限制，引入全新的GAA（Gate-All-Around）架構(gòu)晶體管技術(shù)，通過降低工作電壓水平來提高能耗比，同時還通過增加驅(qū)動電流增強芯片性能。

根據(jù)官方的預(yù)告，三星此次的SF3（3GAP）的第二代3nm工藝技術(shù)，將使用“第二代多橋-通道場效應(yīng)晶體管（MBCFET）”，在原有的SF3E基礎(chǔ)上做進一步的優(yōu)化。三星表示，與SF4（4LPP，4nm級低功耗工藝）相比，SF3在相同功率和晶體管數(shù)量下的性能提高了22%，在相同頻率和復(fù)雜性下的功耗降低了34%，邏輯面積縮小了21%。不過三星并沒有將其SF3與SF3E進行比較，也沒有關(guān)于SRAM和模擬電路縮放方面的資料。

結(jié)合過往情況看，三星每每研發(fā)的第一代芯片制造工藝處于試錯期并不被廣泛使用，而后續(xù)幾代則會逐漸被業(yè)界所接受使用率從而大幅度提升。業(yè)界消息稱，Exynos 2500和驍龍 8 Gen 4或使用SF3工藝，并且業(yè)界此前消息顯示，由于臺積電產(chǎn)能不足，AMD的部分4納米制程產(chǎn)品已轉(zhuǎn)換給三星，傳聞顯示，二者在近期已進行了簽約。目前，雙方還未對此消息進行回應(yīng)。

此外，三星還在改進其4nm工藝，目標(biāo)是通過SF4P（4LPP+）縮小與競爭對手之間的差距，預(yù)計會在今年晚些時候量產(chǎn)。此外，三星還計劃推出用于高性能CPU和GPU的SF4X（4HPC），但值得注意的是，臺積電幾乎同一時間也會帶來名為N3P的增強型3nm工藝。

三星希望憑借SF3在2024年能與臺積電（TSMC）的先進工藝展開競爭。最近三星承認(rèn)其半導(dǎo)體制造工藝上落后于臺積電，不過其認(rèn)為更早地采用GAA架構(gòu)晶體管技術(shù)是一項優(yōu)勢，希望五年內(nèi)可以實現(xiàn)超越。

臺積電再發(fā)公司債，擬擴建廠房設(shè)備

近日全球代工龍頭臺積電加速了全球擴產(chǎn)的步伐。其近日發(fā)布公告發(fā)行新臺幣200億元無擔(dān)保普通公司債，資金將用于新建擴建廠房設(shè)備。

臺積電公告顯示，預(yù)計發(fā)行185億元新臺幣無擔(dān)保普通公司債，其中，5年期的甲類發(fā)行金額為19億元新臺幣，7年期的乙類發(fā)行金額102億元新臺幣，10年期的丙類發(fā)行金額64億元新臺幣。這是臺積電今年第7期無擔(dān)保普通公司債。

因應(yīng)晶圓18廠建廠及擴產(chǎn)需求，臺積電上半年已發(fā)行600億元新臺幣無擔(dān)保普通公司債，下半年發(fā)行139億元新臺幣無擔(dān)保普通公司債，并發(fā)行10億美元無擔(dān)保美元公司債。

公開資料顯示，臺積電晶圓18廠主要生產(chǎn)5納米制程產(chǎn)品，第3季開始大量出貨，5納米制程第3季貢獻8%營收，預(yù)計全年營收比重約8%。

在今年的2023年北美技術(shù)研討會上，臺積電詳細(xì)的介紹了其未來的擴產(chǎn)計劃。臺積電稱，從2017年到2019年，臺積電平均每年建設(shè)兩期晶圓廠左右。從2020年到2023年，平均值將顯著增加到5左右。近兩年，臺積電共開工建設(shè)10期新廠，包括5期中國臺灣晶圓廠、2期中國臺灣先進封裝廠、3期海外晶圓廠。

到2024年，28納米及以下工藝的海外產(chǎn)能將比2020年增長3倍。

在中國臺灣，臺南Fab 18的5、6、8期是臺積電N3的量產(chǎn)基地。此外，臺積電正在準(zhǔn)備新的晶圓廠，新竹的Fab 20和臺中的新工廠，用于N2 生產(chǎn)。

在美國，臺積電計劃在亞利桑那州建設(shè)2座晶圓廠。N4首座晶圓廠已開始設(shè)備進場，2024年量產(chǎn)。第二座工廠正在建設(shè)中，計劃用于生產(chǎn) N3。兩家晶圓廠的總產(chǎn)能將達到每年60萬片晶圓。

在日本，臺積電正在熊本建設(shè)一座晶圓廠，為 16/12納米和28納米系列技術(shù)提供代工服務(wù)，以滿足全球市場對專業(yè)技術(shù)的強勁需求。該工廠的建設(shè)已經(jīng)開始，將于2024年實現(xiàn)量產(chǎn)。

在中國大陸，28納米技術(shù)的新階段將于2022年開始量產(chǎn)。

Rapidus目標(biāo)2025年4月試產(chǎn)2nm芯片

據(jù)外媒消息，日本晶圓代工廠商Rapidus于5月22日在日本北海道千歲市其2nm工廠預(yù)設(shè)地舉行的工程概要說明會上表示，其2nm試產(chǎn)產(chǎn)線開始生產(chǎn)的時間預(yù)計將在2025年3-4月左右。

根據(jù)計劃，Rapidus位于千歲市的2nm晶圓廠將由日本建設(shè)公司鹿島負(fù)責(zé)興建，預(yù)計2023年9月動工、2025年1月完工，目標(biāo)在2027年開始進行量產(chǎn)。鹿島也是臺積電熊本工廠的興建工程承包商（營造商）。

公開資料顯示，Rapidus是由索尼集團和NEC等8家科技大廠去年在東京共同投資的合資企業(yè)，目標(biāo)是到2025年在日本制造出尖端的2納米芯片。日本此前已表示將向Rapidus投資700億日元（約5.25億美元）。此計劃由尖端半導(dǎo)體科技中心（the Leading-edge Semiconductor Technology Center，LSTC）統(tǒng)籌，日本10年間將通過LSTC投資Rapidus達347億美元。

外媒近期消息顯示，日本近日表示將額外向Rapidus提供3,000億日元（約22.7億美元）補貼，用以在日本北海道興建半導(dǎo)體廠。據(jù)悉，Rapidus曾在去年12月和IBM達成戰(zhàn)略性伙伴關(guān)系，雙方將攜手推動基于IBM突破性的2nm制程技術(shù)的研發(fā)。除了IBM之外，Rapidus也和比利時半導(dǎo)體研發(fā)機構(gòu)imec合作，imec預(yù)估將提供極紫外光（EUV）相關(guān)技術(shù)的援助。近日外媒最新消息顯示，imec表示，為了對Rapidus提供進一步援助，或考慮在北海道設(shè)立研發(fā)中心。