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苏姿丰首尔定调“半导体是团队运动”:从单打独斗到HBM4共生,AI芯片制造为何彻底变天?

机制

以前做芯片,设计图画完扔给代工厂就算完事。

现在连苏姿丰都要 7 个月跑两次首尔,把三星和 SK海力士的一把手拉到同一张桌子上。

她在韩国公开说了这么一句话:半导体现在是一场团队运动。 合作期限不谈一两年,一签就是三到五年。

做芯片不就是画电路图吗? 怎么突然就变成踢足球、打篮球那样的团队运动了?

以前做处理器或者显卡,各家真是各管各的。 AMD 负责在电脑里用软件画微架构, 画完生成版图文件,直接交给台积电去流片制造。 内存呢? 内存是插在主板上的标准配件。 你买三星的内存颗粒可以,买 SK海力士或者美光的也可以, 插槽标准都是统一的,直接焊在电路板上就能跑。 谁便宜就订谁的货,谁缺货就换一家。 大家公事公办,买卖全凭采购订单。

这套跑了几十年的规矩,到了大模型时代直接撞墙了。 这就是芯片工程师最头疼的“内存墙”。 现在的大模型动不动几千亿参数, GPU 的计算单元跑得飞快,一秒钟能算几十万亿次, 但传统的电路板走线太长、速度太慢,数据根本喂不饱芯片。 算力再强,天天饿着肚子等数据,芯片只能在机箱里空转。

怎么解决? 把内存直接搬到 GPU 的眼皮底下。 这就是高带宽内存 HBM。 工程师把 DRAM 内存颗粒一层一层往上叠,叠成十几层的高楼, 中间用成千上万根比头发丝还细的导管,也就是硅通孔 TSV,从上到下直接打穿连起来。 然后再把这几栋内存高楼,和 GPU 的计算核心紧挨着,一起打包封装在一块极小的硅基底上。

真正让游戏规则彻底变成“团队运动”的,是最新的第四代高带宽内存,HBM4。 前几代 HBM,最底下那一层基础晶圆,还是内存厂用自己的普通制程做出来的。 但到了 HBM4,数据通道直接翻倍到了 2048 位,传输速度冲到了每秒几十太字节。 普通的存储工艺已经扛不住这么高密度的逻辑控制了。 最底下的这层底座,必须用晶圆厂的最先进逻辑制程来造。

这就带来了一个颠覆性的连锁反应。 内存厂要叠的内存高楼,底座必须用代工厂的先进制程, 上面叠着三星或者海力士的存储晶圆, 旁边紧贴着 AMD 自己的计算芯片, 最后还要靠极其精密的先进封装,把它们严丝合缝地拼在同一块微米级的基板上。 这就好比建一栋高层综合体, 你的地基、承重墙和内部电梯,全由三家不同的施工队在同一个工地上同时作业。

拿 AMD 明年要交货的下一代旗舰芯片 MI455X 来看。 整颗芯片塞了整整 432 GB 的 HBM4 内存, 内存带宽达到了每秒 23.3 TB。 整块芯片上挤了 3200 亿个晶体管。 这种怪物级别的产品,你根本不可能等图纸画好了再去找内存厂买配件。 早在三年前立项的第一天, AMD 的架构团队、台积电的封装专家、三星和海力士的存储研发主管, 就必须坐在一起对尺寸、对接口、对发热、对供电。 任何一家在参数上差了几个微米,或者封装良率掉哪怕几个百分点, 几万美金一颗的 AI 加速器就整批报废。 这种深度捆绑,单打独斗根本玩不转。

更现实的刀光剑影还在商业采购上。 英伟达现在手里握着天文数字的现金,早就下重金把海力士的很多高端产能提前包圆了。 AMD 要在 AI 战场上正面硬刚,就绝对不能在内存供应链上被卡死。 苏姿丰这次首尔之行,上午在首尔瑞草区拜会三星电子半导体部门负责人全永铉, 下午紧接着跟 SK海力士社长郭鲁正闭门长谈。 今年 3 月刚锁定了三星的 HBM4, 这次还要继续把两家都稳稳拉在自己的战车上。 两边都得给足三到五年的长期大单,谁也不能落单。

更有意思的是,苏姿丰这次在首尔还见了 13 家韩国本地的 AI 初创公司,包括做推理芯片的 FuriosaAI 和 DeepX。 大模型跑到了今天,光靠几万美金一颗的昂贵 GPU,以后的电力和账单谁都吃不消。 未来的 AI 推理任务,需要通用的 CPU、高算力的 GPU 和专精低功耗的 NPU 一起分工干活。 AMD 要用开源的 ROCm 软件生态,把这些不同特长的芯片串在一起, 让大家在同一个球场上各打各的位置。

半导体行业走过了半个多世纪, 从工程师关起门画图纸,走到今天几千亿晶体管的微观积木, 物理极限把芯片巨头、代工厂和存储厂,全都逼到了同一个封装盒子里。 球赛已经开场。 在摩尔定律撞墙的时代,谁的队友更靠谱,谁才能留在场上。

引用 / CITATIONS

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