在特朗普還未正式“回宮”之時(shí)，臺(tái)積電主動(dòng)刷了波存在感。
11月12日，環(huán)球時(shí)報(bào)援引路透社報(bào)道稱，美國(guó)商務(wù)部已致函臺(tái)積電，要求其從本月11日起，停止向中國(guó)大陸客戶供應(yīng)7納米及更先進(jìn)制程工藝的芯片。
虎嗅就該新聞向國(guó)內(nèi)某家已在臺(tái)積電完成流片的芯片設(shè)計(jì)公司求證，對(duì)方表示未接到來自臺(tái)積電方面的通知，但的確有收到后者的郵件，要求重做“投片資質(zhì)”的審查。
因此，并不存在臺(tái)積電直接向中國(guó)大陸客戶“斷供”的情況。
另外，虎嗅通過與多位從業(yè)者及投資人溝通后得知，路透社提到的“7納米及更先進(jìn)制程工藝的芯片”的表述也不完全準(zhǔn)確。
前臺(tái)積電工程師、蓉和半導(dǎo)體咨詢CEO吳梓豪向筆者表示，就目前掌握的信息來看，新的審查標(biāo)準(zhǔn)將圍繞“300平方毫米”和“7nm工藝節(jié)點(diǎn)”兩項(xiàng)指標(biāo)展開，終還是會(huì)落在晶體管數(shù)量上。
根據(jù)測(cè)算，在7納米制程工藝下，每平方毫米約有1億枚晶體管。以Die Size（裸片尺寸）為300平方毫米為上限，終晶體管數(shù)量將不超過300億個(gè)。
舉個(gè)更直觀的例子，2020年發(fā)布的英偉達(dá)A100芯片，其晶體管數(shù)量為542億；某款與英偉達(dá)A100對(duì)標(biāo)，且已經(jīng)廣泛運(yùn)用在算力集群搭建的國(guó)產(chǎn)AI芯片，其晶體管數(shù)量約為500億個(gè)。
也就是說，即便不考慮后續(xù)芯片架構(gòu)升級(jí)，現(xiàn)階段的國(guó)產(chǎn)AI芯片，基本全都面臨著接受審查的問題。一個(gè)可能的情況是，未來國(guó)產(chǎn)AI芯片將再無法使用中國(guó)大陸以外的產(chǎn)能進(jìn)行生產(chǎn)。
當(dāng)然，這也并不意味著國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)受此影響，成為驚弓之鳥，在筆者與多位從業(yè)者談及此事時(shí)，他們大多表示，在2022年美國(guó)《芯片與科學(xué)法案》簽訂后，對(duì)于外部政策的逐漸收緊，早有心理準(zhǔn)備。
而在此般行業(yè)情緒中，因?yàn)榘雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的提速，從業(yè)者們也都普遍保持著樂觀預(yù)期。
影響幾何？
首先需要明確的一點(diǎn)是，臺(tái)積電不存在“向大陸全面斷供7納米及更先進(jìn)制程工藝的芯片”情況，正如上文所提到的，大陸廠商能否繼續(xù)通過臺(tái)積電代工芯片，取決于能否通過新的“投片資質(zhì)”審查。
在新規(guī)中，小芯片廠商基本都不在限制范圍內(nèi)，比如手機(jī)上的SoC，盡管目前手機(jī)的主流SoC工藝制程基本都在7納米及以下，但SoC的Die Size（裸片尺寸）較小，因此即便是更先進(jìn)的制程節(jié)點(diǎn)，也不會(huì)受到更多限制。
吳梓豪表示，就Die Size和晶體管總數(shù)來看，未來國(guó)產(chǎn)SoC推進(jìn)到臺(tái)積電3納米制程問題不大。
值得一提的是，虎嗅結(jié)合多方信源得知，國(guó)內(nèi)某大廠自研的3納米SoC項(xiàng)目，已于前不久在臺(tái)積電完成流片，預(yù)計(jì)在明年下半年規(guī)模量產(chǎn)。
而在“大芯片”廠商中，ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）芯片可能會(huì)受到部分影響，因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)自研的ADAS芯片，部分尺寸都在300平方毫米左右，且采用的工藝制程為7納米。
至于究竟哪些國(guó)內(nèi)ADAS芯片廠商會(huì)受到影響，還需要在臺(tái)積電新規(guī)細(xì)則公布后討論。
但基本可以肯定的一點(diǎn)是，AI芯片幾乎全部在新規(guī)的限制中，以英偉達(dá)A100芯片為例，其使用7納米工藝制程的基礎(chǔ)上，Die Size約為826平方毫米，其他性能接近的國(guó)產(chǎn)AI芯片的Die Size也近似于這個(gè)尺寸。
這種情況下，國(guó)產(chǎn)AI芯片的流片將無法再依賴臺(tái)積電，大概率需要轉(zhuǎn)單到中國(guó)大陸。而在大陸的代工廠商中，在先進(jìn)制程領(lǐng)域中，基本靠中芯國(guó)際獨(dú)扛大旗。
在談?wù)撝行緡?guó)際這家公司時(shí)，有一個(gè)話題熱度始終不減，即“EUV光刻機(jī)”。
由于眾所周知的原因，中芯國(guó)際自2020年12月后，便無法從ASML獲得先進(jìn)的EUV光刻機(jī)，只能通過多重曝光的技術(shù)，用DUV光刻機(jī)去完成先進(jìn)制程的生產(chǎn)，而中芯國(guó)際本身也從未向外界公布過，現(xiàn)階段先進(jìn)制程的研發(fā)進(jìn)展。
不過，一位國(guó)內(nèi)某晶圓代工廠研發(fā)負(fù)責(zé)人向筆者表示，從技術(shù)路徑來看，利用多重曝光做先進(jìn)制程芯片的方式完全沒有問題，因?yàn)榕_(tái)積電在獲得EUV光刻機(jī)之前，就是通過此方式完成對(duì)7nm工藝制程的技術(shù)預(yù)研，已經(jīng)得到了充分的技術(shù)驗(yàn)證。
真正可能存在限制的是產(chǎn)能問題。按照中芯國(guó)際此前發(fā)布的財(cái)報(bào)，今年3季度，公司各條產(chǎn)線的整體稼動(dòng)率已經(jīng)達(dá)到90.4%，月產(chǎn)能達(dá)到88.43萬片。即便是明年中芯國(guó)際的產(chǎn)能100%的滿載，所能提供的產(chǎn)能對(duì)于中國(guó)大陸AI芯片廠商來說，依然是杯水車薪。
而對(duì)于此次事件的另一方臺(tái)積電來說，與大陸AI芯片廠商一齊面臨著“雙輸”的局面。
這里需要說明的是，盡管臺(tái)積電對(duì)大陸的芯片代工被各種限制，但結(jié)合臺(tái)積電2023全年及今年前三季度的財(cái)報(bào)來看，現(xiàn)階段中國(guó)大陸客戶在總營(yíng)收中占據(jù)的比例約在11%-13%左右。
我們可以做個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)算，根據(jù)臺(tái)積電三季度財(cái)報(bào)，目前在先進(jìn)制程方面，公司的3納米、5納米及7nm合計(jì)占晶圓代工收入七成左右。
也就是說，如果未來臺(tái)積電對(duì)大陸AI芯片代工做出限制，那么對(duì)于這家公司來說，可能會(huì)造成7%-9%的營(yíng)收損失。
可能沒那么急迫
對(duì)于中國(guó)大陸的AI芯片廠商來說，接下來芯片的代工，將成為需要解決的首要問題。
除了向大陸代工廠轉(zhuǎn)單外，也有廠商選擇與國(guó)外廠商合作的方式來繞過監(jiān)管。比如某互聯(lián)網(wǎng)大廠在自研AI芯片時(shí)，就選擇與博通聯(lián)合研發(fā)，兩者合作開發(fā)的芯片終可能交由英特爾代工。
當(dāng)然，這種策略的弊端也是顯而易見的，隨著外部政策的收緊，與國(guó)外芯片設(shè)計(jì)廠商合作下單充滿不確定性。
而另外一種可能發(fā)生的情況是，過去to B的AI芯片廠商轉(zhuǎn)入消費(fèi)級(jí)GPU賽道。
這里需要說明的是，無論是叫AI芯片，還是叫高性能計(jì)算卡，亦或者叫AI加速器，本質(zhì)上這類芯片與消費(fèi)級(jí)GPU并無太大差異——少數(shù)采用FPGA與ASIC方案的除外，因此轉(zhuǎn)型相對(duì)容易。
而從消費(fèi)級(jí)GPU來看，目前臺(tái)積電的新規(guī)對(duì)此類產(chǎn)品并沒有限制。以英偉達(dá)RTX 4080為例，作為一款高端消費(fèi)級(jí)GPU，在使用臺(tái)積電4N（等效5毫米制程）工藝的情況下，其Die Size面積約為293平方毫米，算是踩著新規(guī)的上限。
不過，消費(fèi)級(jí)GPU的門檻絲毫不比專業(yè)AI芯片低。雖然兩者在架構(gòu)上趨近，但前者需要解決大量的兼容性及適配問題。
回到AI芯片的問題上，在臺(tái)積電新規(guī)生效后，大陸的AI行業(yè)是否因此會(huì)受到?jīng)_擊？如果只是從下游應(yīng)用端來看，真的沒有“那么急迫”。
因?yàn)槟壳癆I行業(yè)中存在著明顯的“算力過剩”問題。
前不久，美國(guó)AI推理服務(wù)供應(yīng)商Featherless.AI的聯(lián)合創(chuàng)始人Eugene Cheah撰文指出，目前部分H100芯片的租賃價(jià)格已經(jīng)從去年的8美元/小時(shí)，下降至2美元/小時(shí)。
雖然國(guó)內(nèi)的降價(jià)幅度沒有海外那么明顯，但在AI服務(wù)器租賃價(jià)格上也出現(xiàn)了價(jià)格腰斬的情況。
一位服務(wù)器租賃從業(yè)者表示，他所在公司在近期對(duì)H800（80G*8顯存、2T內(nèi)存）服務(wù)器的報(bào)價(jià)為12萬元/月，而同等配置下，該型服務(wù)器的月租賃價(jià)格在去年高點(diǎn)時(shí)為28萬元。
另有一位互聯(lián)網(wǎng)大廠系統(tǒng)架構(gòu)師向筆者表示，去年互聯(lián)網(wǎng)大廠與電信運(yùn)營(yíng)商在智算中心的搭建上花了大力氣，各家手里都要“大幾萬卡，乃至十萬卡級(jí)別”的集群，算力在短期內(nèi)是完全不缺的。
“在智算中心搭建時(shí)，有相當(dāng)大一部分是需要滿足國(guó)產(chǎn)化的需求，但本身國(guó)產(chǎn)AI芯片對(duì)各種模型的兼容性還沒有那么高，即便大模型廠商想把原本NV的Workload（工作負(fù)載）遷移過來，這個(gè)過程也比較慢，因此可能會(huì)造成進(jìn)一步的算力閑置”，這位系統(tǒng)架構(gòu)師向筆者說道。
一言以蔽之，臺(tái)積電向中國(guó)大陸AI芯片廠商展開重新審查，對(duì)于大陸AI產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說，并不會(huì)帶來什么次生影響。
半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化，迫在眉睫
就在“臺(tái)積電內(nèi)部審查”的消息被爆出不久，據(jù)臺(tái)媒《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》報(bào)道，三星的晶圓代工業(yè)務(wù)部門也向中國(guó)大陸客戶發(fā)出了類似審查投片資質(zhì)的通知。
由于三星先進(jìn)制程在國(guó)內(nèi)的客戶較少，筆者暫無法核實(shí)該條消息的真實(shí)性，但可以肯定的一點(diǎn)是，在特朗普政府上臺(tái)后，對(duì)于中國(guó)大陸半導(dǎo)體行業(yè)的限制大概率會(huì)持續(xù)收緊。
有從業(yè)者向筆者表示，相較于臺(tái)積電代工的限制，他們更擔(dān)心的是HBM（高帶寬內(nèi)存）芯片供應(yīng)受限。
用一個(gè)不完全準(zhǔn)確的例子說明，在大模型訓(xùn)練中，AI芯片需要處理大量的并行數(shù)據(jù)，其中算力決定了每秒處理數(shù)據(jù)的速度，而帶寬則決定了每秒可訪問的數(shù)據(jù)，HBM的設(shè)計(jì)初衷就是向GPU提供更多的內(nèi)存及帶寬需求。
就目前的行業(yè)現(xiàn)狀來看，AI芯片的算力增長(zhǎng)幅度是要高于帶寬增長(zhǎng)的，這使得GPU資源實(shí)際上并沒有得到充分利用。
在全球范圍內(nèi)，能夠量產(chǎn)HBM芯片的只有SK海力士、三星及美光三家，且前兩者去年的市場(chǎng)份額合計(jì)達(dá)到91%。
而對(duì)于國(guó)內(nèi)AI芯片廠商來說，SK海力士的主要產(chǎn)能基本被英偉達(dá)等大廠包攬，美光對(duì)國(guó)內(nèi)出口存在限制，三星的HBM芯片幾乎是他們唯一能夠拿到的HBM產(chǎn)品。
這是一個(gè)非常值得警醒的信號(hào)，無論外部政策會(huì)不會(huì)繼續(xù)壓縮，在AI時(shí)代下，半導(dǎo)體行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化都是個(gè)刻不容緩的問題。
值得欣慰的是，近幾年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程十分顯著。
一位國(guó)內(nèi)晶圓廠高管向筆者表示，在半導(dǎo)體代工端，國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的占比，基本已經(jīng)成為各廠商建線時(shí)先考慮的問題。
“倒退回10年前，在常見的半導(dǎo)體11類設(shè)備中，除了清洗設(shè)備外，幾乎就看不到國(guó)產(chǎn)設(shè)備，而現(xiàn)在除了光刻機(jī)外，包括刻蝕、濺射、CVD等幾乎所有工段的設(shè)備均實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。”
而從去年開始，國(guó)內(nèi)晶圓廠對(duì)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化需求，甚至已經(jīng)到了對(duì)設(shè)備上的零部件逐一排查的地步。
此前，就有半導(dǎo)體設(shè)備制造商向筆者提到，她所接觸的客戶中，就有不少人表示，哪怕設(shè)備上的進(jìn)口零部件可以保證三年不出故障，而國(guó)產(chǎn)零部件只能用一年，還是得用國(guó)產(chǎn)。
“因?yàn)樗麄冎虚g，真的有廠商經(jīng)歷過因無法取得進(jìn)口設(shè)備零件，導(dǎo)致設(shè)備停工半年的情況。”這位半導(dǎo)體設(shè)備制作商表示。
另結(jié)合多位從業(yè)者的判斷，目前國(guó)內(nèi)晶圓代工的情況是，除光刻機(jī)外，28納米及以上的工藝制程，半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化較高，雖尚未實(shí)現(xiàn)“完全國(guó)產(chǎn)化”，但足以保障芯片安全。
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