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谷歌 7 纳米 TPU 惊爆弃台积电,转单三星!

手机市场分享2018-11-08 19:02:46

来源:深科技

在台积电看似赢的风光又漂亮之际,最大劲敌三星电子正在密谋一场世纪大反扑计划要挖走台积电在人工智能芯片上的“镇庙大神”


 半导体产业靠着智能手机已饱餐多年,然进入 7 纳米工艺后,手机已无法支撑其巨额投资。因此,高速运算 HPC 应用包含人工智能、 GPU / CPU 、服务器、加密货币等重要性很快将凌驾于手机之上,成为 7 纳米应用的生力军。


很早看准高速运算 HPC 商机的台积电,素有人工智能造芯者之美誉全球只要喊的出来名号的人工智能芯片,大约 9 成都由台积电操刀,包括 Google 、 NVIDIA 、赛灵思、寒武纪、深鉴、地平线、比特大陆、嘉楠耘智等。

 

而 Google 针对机器学习、改善搜索引擎、影像搜索、云视觉 API 、翻译、地图等云计算服务的效率与准确性而设计的定制化 ASIC :TPU(Tensor Processing Unit),曾是 DeepMind 旗下 AlphaGO 打败韩国围棋高手李世乭而一战成名的背后功臣。


 

为验证 TensorFlow 框架,Google 仿效苹果跨入自制芯片一途所推出的 TPU,在机器学习效率号称比 GPU 和 CPU 速度快上 15 ~ 30 倍

 

Google 的 TPU 从第一代开始,一直到 2018 年演进到第三代 TPU 都是由台积操刀生产,而 ASIC 设计是由 Marvell 或博通打造,这样的合作一直被视为是生产 Google TPU 的铁三角胜利方程式

 

但近期有个震惊业界的消息传出,Google 未来采用 7 纳米制程工艺的 TPU 芯片,将会首度从台积电转单到三星生产,届时三星也将包办 ASIC 设计、芯片制造到后段封测,这恐怕将成为三星在 7 纳米战役上的一大胜利,抢下台积电在人工智能芯片客户群中的“镇庙大神”!

 

为什么 Google 的 7 纳米TPU 芯片要从老班底台积电转单到三星?这是个让人跌破眼镜的选择。

 


业界对于个中原因是众说纷纭,“价格论”再度被提出,认为这次又是三星不计成本的低价抢单。业界曾形容,三星为了抢单是无所不用其极,甚至提出让客户觉得“不答应还真是脑袋坏掉”的超低价格。然而,Google TPU 并非大宗型产品,价格绝非选择代工厂的首要考量。

 

行业内人士分析,关键原因有两个,第一是 3D 堆叠技术,第二是功耗问题。台积电的制程功耗太大会导致后端封装承受不住只好降低效能作来因应这导致前几代 Google 的 TPU 在效能上有一些限制

 

再者,TPU 芯片需要大量且精准的 3D 堆叠技术把运算单元叠起来,更重要的是,散热必须要好,而三星一直以来在这方面的技术很强,因为存储器早已大量使用 3D 堆叠工艺,三星又是存储产业的龙头,技术自然不在话下。

 

当然,台积电也有 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)技术将多颗芯片整合堆叠在单一元件上,再封装于基板,但传出三星极力优化该方面的技术,加上三星在散热的处理上优于台积电,使其成为胜过台积电拿下 Google 的 7 纳米 TPU 订单的关键。



还有一点,三星为了确保帮 Google 代工的 TPU 稳定度,虽然终极目标是以 7 纳米生产,但不排除先导入 10 纳米,确定没问题后,再以 7 纳米作为量产工艺节点。所以,三星为 Google 代工的 TPU 技术,也可以说是以 10/7 纳米两个世代打造

 

不过,Google 的人工智能芯片让三星代工,恐埋一个巨大隐忧,这不是对 Google,而是对其他阵营的人工智能芯片业者。

 

三星在业界一向有“Copy Cat”之称,客户让三星代工产品,最怕的就是关键技术被偷偷学去,况且三星的产品线从最上游的各式逻辑芯片、存储芯片、制造生产,甚至是机台设备都自己掌握,一直延伸到系统端包括电视、手机、面板等,所有产品是无所不包,人工智能是新时代显学,三星自然是追求做到顶尖。



若三星帮 Google 的人工智能芯片做 ASIC 和生产,无非是给了三星一个向巨人贴身“临摹”的绝佳机会,Google 的人工智能当中窍门恐被“聪明绝顶”的三星学了去。

 

不过,业界认为 Google 可是一点都不担心,因为对方偷得了硬件,但 Google 擅长的软件是三星学不到的。

 

但真正该担心的是 Google 以外的人工智能芯片公司,三星从巨人身上即使学不到 9 成武功,只要学个 6 ~ 7 成功力,就可以大幅优化自家的人工智能芯片,这恐怕十分不利于竞争对手

 


这也是台积电一直以来所倡导的观念,唯有纯晶圆代工厂模式(pure foundry business model),不与客户竞争不生产自己的产品才能获得客户青睐


据业者透露,其实 Google 找上三星也不是首选原本属意找英特尔的晶圆代工部门合作,但英特尔早已决定淡出该领域,在没有其他选择下,只好找三星试试看,看看下一个“朋友”会不会更好。