蘋果與博通合作/英特爾披露AI芯片規劃

近日，蘋果、博通、英特爾、三星、臺積電、Rapidus傳來最新動態。例如蘋果與博通達成價值數十億美元的新協議，加碼研發5G射頻組件；英特爾披露了其AI芯片大戰前景規劃；三星將于6月揭曉升級版3納米和4納米芯片制程；臺積電再發200億元新臺幣公司債擬擴建廠房設備；日本Rapidus目標2025年4月試產2納米芯片。

蘋果與博通達成價值數十億美元的新協議

5月23日，蘋果宣布與博通公司（蘋果長期供應商合作伙伴之一）建立新的重要合作伙伴關系。蘋果公司稱這是一項“數十億美元的交易”，博通將在美國開發和生產一些關鍵的5G射頻組件。

圖片來源：蘋果官方公告截圖

根據這項合作協議，博通將在美國開發和生產一系列關鍵的5G射頻組件，包括FBAR濾波器和尖端的無線連接組件。FBAR濾波器將在包括科羅拉多州福特科林斯市在內的幾個美國制造和技術中心設計和制造，據稱，博通在那里擁有一個重要的設施。

蘋果公司表示，該公司已經幫助支持了博通在科羅拉多州福特科林斯市的FBAR濾波器制造設施的1100多個工作崗位。與蘋果的合作將使博通能夠“繼續投資于關鍵的自動化項目和技術人員和工程師的技能提升”。

與博通達成合作協議之際，蘋果公司也在繼續開發自己的內部技術，以實現減少對諸如藍牙和Wi-Fi組件等博通提供的組件的依賴。例如，據報道，蘋果正在開發一種集成Wi-Fi和藍牙功能的芯片，可能最早于 2025 年推出。蘋果還一直在研究自家版本的其他iPhone組件，如射頻芯片和無線充電組件，這些組件目前也由博通提供。

英特爾披露AI芯片大戰前景規劃

5月22日，在德國漢堡舉行的高性能計算展上，英特爾披露了公司未來AI算力戰略部署的最新細節，為追趕英偉達又增添了一筆重磅砝碼。

圖片來源：英特爾公告截圖

對于市場上最關心的下一代Max系列GPU芯片Falcon Shores，英特爾在周一給出了一系列參數預告：高帶寬內存（HBM3）規格將達到288GB，支持8bit浮點運算，總帶寬可達9.8TB/秒。英特爾在周一表示，公司已經接近完成向美國阿貢國家實驗室交付基于Ponte Vecchio的Aurora超級計算機。

與算力霸主英偉達相比，英特爾的AI芯片業務還無足輕重。作為傳統芯片大廠，英特爾雖然早在2021年就展示過代號為“Ponte Vecchio”的旗艦數據中心GPU，但實際交付的不斷拖延也令公司錯過了這一輪AI大爆發的機會。

英特爾在周一表示，公司已經接近完成向美國阿貢國家實驗室交付基于Ponte Vecchio的Aurora超級計算機。英特爾也強調這款系統的表現會優于使用英偉達H100芯片的HPC。曾為“曼哈頓工程”做出重要貢獻的阿貢國家實驗室也表示，將利用這款超算為科學研究社區開發一系列生成式AI模型。完整的Aurora包含63744個GPU和21248個CPU，還有1024個DAOS存儲節點。

由于戰略轉型的緣故，業界推測，英特爾這款芯片問世的時間最早也是在2025年，屆時英偉達很有可能會拿出更強的競品，而躍躍欲試AI賽道的另一家競品AMD，也將在今年末推出MI300芯片。

英特爾副總裁兼超級計算事業部總經理Jeff McVeigh周一表示，在放棄之前把CPU和GPU結合在一起的策略后，公司正在花時間重新設計芯片。雖然公司渴望擁有市場上最強的CPU和GPU，但很難說同一家供應商能同時湊齊兩者的最佳組合。反過來說，如果擁有獨立的產品，就能在平臺級別的選擇中展開競爭。

三星下月揭曉升級版3/4納米芯片制程

據三星官方預告，三星計劃在今年6月的VLSI Symposium 2023上公布其名為SF3（3GAP）的第二代3nm工藝技術和名為SF4X4納米芯片制造工藝。該活動將于2023年6月11日至16日在日本京都舉行。

公開資料顯示，三星在去年6月量產了SF3E（3nm GAA），這也是三星首次實現GAA“多橋-通道場效應晶體管（MBCFET）”應用，其打破了FinFET原有的性能限制，引入全新的GAA（Gate-All-Around）架構晶體管技術，通過降低工作電壓水平來提高能耗比，同時還通過增加驅動電流增強芯片性能。

根據官方的預告，三星此次的SF3（3GAP）的第二代3nm工藝技術，將使用“第二代多橋-通道場效應晶體管（MBCFET）”，在原有的SF3E基礎上做進一步的優化。三星表示，與SF4（4LPP，4nm級低功耗工藝）相比，SF3在相同功率和晶體管數量下的性能提高了22%，在相同頻率和復雜性下的功耗降低了34%，邏輯面積縮小了21%。不過三星并沒有將其SF3與SF3E進行比較，也沒有關于SRAM和模擬電路縮放方面的資料。

結合過往情況看，三星每每研發的第一代芯片制造工藝處于試錯期并不被廣泛使用，而后續幾代則會逐漸被業界所接受使用率從而大幅度提升。業界消息稱，Exynos 2500和驍龍 8 Gen 4或使用SF3工藝，并且業界此前消息顯示，由于臺積電產能不足，AMD的部分4納米制程產品已轉換給三星，傳聞顯示，二者在近期已進行了簽約。目前，雙方還未對此消息進行回應。

此外，三星還在改進其4nm工藝，目標是通過SF4P（4LPP+）縮小與競爭對手之間的差距，預計會在今年晚些時候量產。此外，三星還計劃推出用于高性能CPU和GPU的SF4X（4HPC），但值得注意的是，臺積電幾乎同一時間也會帶來名為N3P的增強型3nm工藝。

三星希望憑借SF3在2024年能與臺積電（TSMC）的先進工藝展開競爭。最近三星承認其半導體制造工藝上落后于臺積電，不過其認為更早地采用GAA架構晶體管技術是一項優勢，希望五年內可以實現超越。

臺積電再發公司債，擬擴建廠房設備

近日全球代工龍頭臺積電加速了全球擴產的步伐。其近日發布公告發行新臺幣200億元無擔保普通公司債，資金將用于新建擴建廠房設備。

臺積電公告顯示，預計發行185億元新臺幣無擔保普通公司債，其中，5年期的甲類發行金額為19億元新臺幣，7年期的乙類發行金額102億元新臺幣，10年期的丙類發行金額64億元新臺幣。這是臺積電今年第7期無擔保普通公司債。

因應晶圓18廠建廠及擴產需求，臺積電上半年已發行600億元新臺幣無擔保普通公司債，下半年發行139億元新臺幣無擔保普通公司債，并發行10億美元無擔保美元公司債。

公開資料顯示，臺積電晶圓18廠主要生產5納米制程產品，第3季開始大量出貨，5納米制程第3季貢獻8%營收，預計全年營收比重約8%。

在今年的2023年北美技術研討會上，臺積電詳細的介紹了其未來的擴產計劃。臺積電稱，從2017年到2019年，臺積電平均每年建設兩期晶圓廠左右。從2020年到2023年，平均值將顯著增加到5左右。近兩年，臺積電共開工建設10期新廠，包括5期中國臺灣晶圓廠、2期中國臺灣先進封裝廠、3期海外晶圓廠。

到2024年，28納米及以下工藝的海外產能將比2020年增長3倍。

在中國臺灣，臺南Fab 18的5、6、8期是臺積電N3的量產基地。此外，臺積電正在準備新的晶圓廠，新竹的Fab 20和臺中的新工廠，用于N2 生產。

在美國，臺積電計劃在亞利桑那州建設2座晶圓廠。N4首座晶圓廠已開始設備進場，2024年量產。第二座工廠正在建設中，計劃用于生產 N3。兩家晶圓廠的總產能將達到每年60萬片晶圓。

在日本，臺積電正在熊本建設一座晶圓廠，為 16/12納米和28納米系列技術提供代工服務，以滿足全球市場對專業技術的強勁需求。該工廠的建設已經開始，將于2024年實現量產。

在中國大陸，28納米技術的新階段將于2022年開始量產。

Rapidus目標2025年4月試產2nm芯片

據外媒消息，日本晶圓代工廠商Rapidus于5月22日在日本北海道千歲市其2nm工廠預設地舉行的工程概要說明會上表示，其2nm試產產線開始生產的時間預計將在2025年3-4月左右。

根據計劃，Rapidus位于千歲市的2nm晶圓廠將由日本建設公司鹿島負責興建，預計2023年9月動工、2025年1月完工，目標在2027年開始進行量產。鹿島也是臺積電熊本工廠的興建工程承包商（營造商）。

公開資料顯示，Rapidus是由索尼集團和NEC等8家科技大廠去年在東京共同投資的合資企業，目標是到2025年在日本制造出尖端的2納米芯片。日本此前已表示將向Rapidus投資700億日元（約5.25億美元）。此計劃由尖端半導體科技中心（the Leading-edge Semiconductor Technology Center，LSTC）統籌，日本10年間將通過LSTC投資Rapidus達347億美元。

外媒近期消息顯示，日本近日表示將額外向Rapidus提供3,000億日元（約22.7億美元）補貼，用以在日本北海道興建半導體廠。據悉，Rapidus曾在去年12月和IBM達成戰略性伙伴關系，雙方將攜手推動基于IBM突破性的2nm制程技術的研發。除了IBM之外，Rapidus也和比利時半導體研發機構imec合作，imec預估將提供極紫外光（EUV）相關技術的援助。近日外媒最新消息顯示，imec表示，為了對Rapidus提供進一步援助，或考慮在北海道設立研發中心。