台积电曾信誓旦旦其在7纳米工艺制程以下订单市场占有率将是“100%”,此言不虚,目前国内最红火AI芯片,包括华为海思、寒武纪、比特大陆,以及未来更具潜力的多家AI客户,目前积极考虑从28纳米转进更高阶节点,进一步与台积电转进1X纳米以下合作。
在7nm节点,台积电已经是雄心勃勃,AMD官方近日证实,首批7纳米Vega预计将在2018年稍晚开始送样,生产制造方由台积电执行。虽然AMD CEO Lisa Su并未进一步说明,但以台积电目前7纳米客户群至少50家来看,超微或许是看上了台积电在7纳米制程生产制造威廉希尔官方网站 方面的成熟度,反未采用先前配合的格芯(GlobalFoundries)。
据悉,台积电7nm芯片流片,新工艺性能可较上一代提升35%、功耗降低65%,未来升级到5nm之后性能还能再提升15%,功耗降低20%。客户群主要是涉及到CPU、GPU、AI芯片、加密货币芯片、网络、游戏、5G、自动驾驶芯片等领域。
台积电7纳米客户钵盆满盈
于国内客户方面,台积电目前已经明确手握至少前几大IC设计7纳米订单,包括华为海思今年下半年将推出的麒麟980芯片,将从10纳米改升级换代7纳米,原本供应链传出海思有意寻求第二代工厂分散供货,三星积极抢进,不过,目前则是在台积电投片量产稳扎稳打中。
寒武纪发布新一代1M AI芯片IP也间接证实了,寒武纪芯片采用台积电最新7纳米工艺下,展现极高的效能比。而寒武纪的IP指令集预料也将延续与海思麒麟970的合作,近一步与麒麟980集成在台积电下单,为华为下半年发布旗舰新机做准备。
另一方面,2018年,比特大陆继续向台积电下出大单。比特大陆对制程工艺的要求从16纳米工艺逐步推向12纳米工艺,并考虑过采用台积电的7纳米工艺,主要的目的是让自研的挖矿芯片挖矿芯片效能进一步提升,大举推升台积电7nm产出量。
凭借挖矿定制芯片,比特大陆已经成为世界最大的比特币芯片和矿机解决方案供应商,2017年营收25亿美元。
比特大陆成功开发并量产了多款ASIC定制芯片和整机系统,在数字货币芯片领域成功量产数十亿颗芯片,拥有最先进的7nm制程设计经验。其中最具代表性的是其运用在加密数字货币矿机中的BM芯片系列。
N7+节点用上EUV***
据了解,台积电第一代7nm工艺没有使用EUV光刻工艺,N7+节点才会用上EUV***,不过制造过程的改变,N7+工艺晶体管密度提升大概20%,功耗降低10%。
7nm之后台积电还计划在2020年发布全新的5nm制造工艺,该威廉希尔官方网站 将又比7nm、7nm+有大幅度提升,预计今年进入风险试产5nm工艺,与最初7nm工艺相比,台积电的5nm工艺大概能再降低20%的能耗,晶体管密度再高1.8倍,至于性能,预计能提升15%,若使用新设备的话可能会提升25%。
若在2020年5nm工艺投入大规模的生产之后,台积电还会在2021年推出5nm+的进阶产品,也就是对性能、功耗、面积上有所增强,而再往后2022年,台积电则将挑战的下一代工艺也就是3nm。
DIGITIMES Research分析认为,IC制造于人工智慧(Artificial Intelligence;AI)领域,高效能运算(High Performance Computing;HPC)与物联网(Internet of Things;IoT)将是二大重要平台与威廉希尔官方网站 研发方向。而目前看来7纳米可以兼顾高性能与低功耗,将可成为AI芯片领域关键工艺制程威廉希尔官方网站 平台。
7纳米领先群 业者愈来愈少
就前段IC制造威廉希尔官方网站 而言,晶片效能的提升可透过微缩制程威廉希尔官方网站 升级与电晶体结构改变等途径达成。其中,微缩制程威廉希尔官方网站 升级方面,7纳米制程具备高效能、高密度、低功耗等威廉希尔官方网站 优势,台积电、三星电子(Samsung Electronics)、英特尔(Intel)皆具备7纳米制程量产能力,Globalfoundries也将于2020年上半导入7纳米制程,这些业者为人工智能HPC领域的领先群。
但从各主要晶圆代工业者布局观察,台积电虽居威廉希尔官方网站 领先地位,但Globalfoundries的12纳米FD-SOI具备超低功耗与低成本优势,有机会分食台积电于IoT的市场;联电与中芯国际在IoT领域皆以28纳米PolySiON制程为主,日后升级至14/16纳米制程。
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原文标题:台积电7nm AI芯片订单 海思、寒武纪、比特大陆在握
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