臺(tái)積電7nm AI芯片訂單市場占有率是“100%” 名副其實(shí)

臺(tái)積電曾信誓旦旦其在7納米工藝制程以下訂單市場占有率將是“100%”，此言不虛，目前國內(nèi)最紅火AI芯片，包括華為海思、寒武紀(jì)、比特大陸，以及未來更具潛力的多家AI客戶，目前積極考慮從28納米轉(zhuǎn)進(jìn)更高階節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步與臺(tái)積電轉(zhuǎn)進(jìn)1X納米以下合作。

在7nm節(jié)點(diǎn)，臺(tái)積電已經(jīng)是雄心勃勃，AMD官方近日證實(shí)，首批7納米Vega預(yù)計(jì)將在2018年稍晚開始送樣，生產(chǎn)制造方由臺(tái)積電執(zhí)行。雖然AMD CEO Lisa Su并未進(jìn)一步說明，但以臺(tái)積電目前7納米客戶群至少50家來看，超微或許是看上了臺(tái)積電在7納米制程生產(chǎn)制造技術(shù)方面的成熟度，反未采用先前配合的格芯（GlobalFoundries）。

據(jù)悉，臺(tái)積電7nm芯片流片，新工藝性能可較上一代提升35%、功耗降低65%，未來升級(jí)到5nm之后性能還能再提升15%，功耗降低20%。客戶群主要是涉及到CPU、GPU、AI芯片、加密貨幣芯片、網(wǎng)絡(luò)、游戲、5G、自動(dòng)駕駛芯片等領(lǐng)域。

臺(tái)積電7納米客戶缽盆滿盈

于國內(nèi)客戶方面，臺(tái)積電目前已經(jīng)明確手握至少前幾大IC設(shè)計(jì)7納米訂單，包括華為海思今年下半年將推出的麒麟980芯片，將從10納米改升級(jí)換代7納米，原本供應(yīng)鏈傳出海思有意尋求第二代工廠分散供貨，三星積極搶進(jìn)，不過，目前則是在臺(tái)積電投片量產(chǎn)穩(wěn)扎穩(wěn)打中。

寒武紀(jì)發(fā)布新一代1M AI芯片IP也間接證實(shí)了，寒武紀(jì)芯片采用臺(tái)積電最新7納米工藝下，展現(xiàn)極高的效能比。而寒武紀(jì)的IP指令集預(yù)料也將延續(xù)與海思麒麟970的合作，近一步與麒麟980集成在臺(tái)積電下單，為華為下半年發(fā)布旗艦新機(jī)做準(zhǔn)備。

另一方面，2018年，比特大陸繼續(xù)向臺(tái)積電下出大單。比特大陸對制程工藝的要求從16納米工藝逐步推向12納米工藝，并考慮過采用臺(tái)積電的7納米工藝，主要的目的是讓自研的挖礦芯片挖礦芯片效能進(jìn)一步提升，大舉推升臺(tái)積電7nm產(chǎn)出量。

憑借挖礦定制芯片，比特大陸已經(jīng)成為世界最大的比特幣芯片和礦機(jī)解決方案供應(yīng)商，2017年?duì)I收25億美元。

比特大陸成功開發(fā)并量產(chǎn)了多款ASIC定制芯片和整機(jī)系統(tǒng)，在數(shù)字貨幣芯片領(lǐng)域成功量產(chǎn)數(shù)十億顆芯片，擁有最先進(jìn)的7nm制程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。其中最具代表性的是其運(yùn)用在加密數(shù)字貨幣礦機(jī)中的BM芯片系列。

N7+節(jié)點(diǎn)用上EUV***

據(jù)了解，臺(tái)積電第一代7nm工藝沒有使用EUV光刻工藝，N7+節(jié)點(diǎn)才會(huì)用上EUV***，不過制造過程的改變，N7+工藝晶體管密度提升大概20%，功耗降低10%。

7nm之后臺(tái)積電還計(jì)劃在2020年發(fā)布全新的5nm制造工藝，該技術(shù)將又比7nm、7nm+有大幅度提升，預(yù)計(jì)今年進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)5nm工藝，與最初7nm工藝相比，臺(tái)積電的5nm工藝大概能再降低20%的能耗，晶體管密度再高1.8倍，至于性能，預(yù)計(jì)能提升15%，若使用新設(shè)備的話可能會(huì)提升25%。

若在2020年5nm工藝投入大規(guī)模的生產(chǎn)之后，臺(tái)積電還會(huì)在2021年推出5nm+的進(jìn)階產(chǎn)品，也就是對性能、功耗、面積上有所增強(qiáng)，而再往后2022年，臺(tái)積電則將挑戰(zhàn)的下一代工藝也就是3nm。

DIGITIMES Research分析認(rèn)為，IC制造于人工智慧(Artificial Intelligence；AI)領(lǐng)域，高效能運(yùn)算(High Performance Computing；HPC)與物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things；IoT)將是二大重要平臺(tái)與技術(shù)研發(fā)方向。而目前看來7納米可以兼顧高性能與低功耗，將可成為AI芯片領(lǐng)域關(guān)鍵工藝制程技術(shù)平臺(tái)。

7納米領(lǐng)先群 業(yè)者愈來愈少

就前段IC制造技術(shù)而言，晶片效能的提升可透過微縮制程技術(shù)升級(jí)與電晶體結(jié)構(gòu)改變等途徑達(dá)成。其中，微縮制程技術(shù)升級(jí)方面，7納米制程具備高效能、高密度、低功耗等技術(shù)優(yōu)勢，臺(tái)積電、三星電子(Samsung Electronics)、英特爾(Intel)皆具備7納米制程量產(chǎn)能力，Globalfoundries也將于2020年上半導(dǎo)入7納米制程，這些業(yè)者為人工智能HPC領(lǐng)域的領(lǐng)先群。

但從各主要晶圓代工業(yè)者布局觀察，臺(tái)積電雖居技術(shù)領(lǐng)先地位，但Globalfoundries的12納米FD-SOI具備超低功耗與低成本優(yōu)勢，有機(jī)會(huì)分食臺(tái)積電于IoT的市場；聯(lián)電與中芯國際在IoT領(lǐng)域皆以28納米PolySiON制程為主，日后升級(jí)至14/16納米制程。