**芯片技术:中美AI竞赛的关键**
台积电(TSMC)宣布了一项高达1000亿美元的投资计划,这是美国历史上最大的一笔外国投资,引起全球关注,同时也引发了台湾岛内的担忧。台积电生产了全球超过90%的先进半导体芯片,这些芯片驱动着从智能手机、人工智能(AI)应用到武器等各种设备。该公司将在亚利桑那州新建两座先进封装设施。
**什么是先进封装?**
在台北举行的年度电脑展Computex上,芯片制造商英伟达(Nvidia)的首席执行官黄仁勋表示,“先进封装对人工智能至关重要”,并声称“没有人比我更努力地推动先进封装”。封装通常指的是半导体芯片的制造过程之一,即将芯片密封在保护壳内,并将其安装到电子设备的母板上。具体而言,先进封装是指允许将更多芯片(如图形处理器(GPU)、中央处理器(CPU)或高带宽存储器(HBM))更紧密地放置在一起的技术,从而实现更好的整体性能、更快的数据传输和更低的能耗。
可以将这些芯片视为公司内部的不同部门。这些部门之间的距离越近,人们就越容易在它们之间往来并交流想法,运营效率也就越高。亚洲私人投资公司TrioOrient的副总裁Dan Nystedt表示:“你试图将芯片尽可能地靠近,并且你还在采用不同的解决方案,以使芯片之间的连接非常容易。”
在某种程度上,先进封装延续了摩尔定律,即微芯片上的晶体管数量每两年翻一番的规律,因为芯片制造过程的突破变得越来越昂贵和困难。
虽然有许多类型的先进封装技术,但芯片堆叠封装(CoWoS)无疑是最著名的技术之一,自从OpenAI的ChatGPT首次亮相以来,它就备受关注,并引发了人工智能热潮。它甚至在台湾已成为家喻户晓的名字,以至于AMD首席执行官苏姿丰表示,台湾是“唯一一个你说CoWoS,每个人都会理解的地方”。
**先进封装为何如此重要?**
先进封装已成为科技界的一件大事,因为它确保了需要大量复杂计算的人工智能应用能够顺利运行,不会出现延迟或故障。CoWoS对于生产人工智能处理器(例如英伟达和AMD生产的用于人工智能服务器或数据中心的GPU)是不可或缺的。Nystedt说:“如果你愿意,你可以称其为英伟达封装工艺。几乎所有制造人工智能芯片的人都在使用CoWoS工艺。”
这就是对CoWoS技术的需求猛增的原因。因此,台积电正在努力提高产能。黄仁勋在1月份访问台湾时告诉记者,目前可用的先进封装产能“可能比不到两年前增加了四倍”。他说:“封装技术对于未来的计算非常重要。我们现在需要非常复杂的先进封装,才能将许多芯片组合成一个巨大的芯片。”
**这对美国意味着什么?**
如果先进制造是芯片制造的一个组成部分,那么先进封装就是另一个组成部分。分析师表示,在亚利桑那州同时拥有这两个部分意味着美国将拥有芯片生产的“一站式商店”,并增强其人工智能武器库的地位,从而使苹果、英伟达、AMD、高通和博通等台积电的顶级客户受益。市场研究公司Digitimes Research的分析师Eric Chen告诉CNN:“它可以确保美国拥有从先进制造到先进封装的完整供应链,这将有利于美国在人工智能芯片方面的竞争力。”
由于人工智能的关键先进封装技术目前仅在台湾生产,因此在亚利桑那州拥有它还可以降低潜在的供应链风险。Nystedt说:“与其将所有鸡蛋放在一个篮子里,不如将CoWoS放在台湾和美国,这会让你感到更加安全。”
**CoWoS是如何发明的?**
虽然CoWoS最近才崭露头角,但该技术实际上已经存在了至少15年。它是蒋尚义领导的一组工程师的创意,蒋尚义曾在台积电工作过两次,并以公司联合首席运营官的身份从该公司退休。蒋尚义于2009年首次提出开发该技术,目的是将更多的晶体管安装到芯片中,并解决性能瓶颈。但是,当它被开发出来时,由于与之相关的高成本,很少有公司采用该技术。他在2022年为加利福尼亚州山景城的计算机历史博物馆录制的口述历史项目中回忆说:“我只有一个客户……我真的成了(公司里的)一个笑话,我承受了很大的压力。”
但是,人工智能的繁荣使CoWoS发生了转变,使其成为最受欢迎的技术之一。蒋尚义说:“结果超出了我们最初的预期。”在全球半导体供应链中,专门从事封装和测试服务的公司被称为外包半导体组装和测试(OSAT)公司。除台积电外,韩国的三星和美国的英特尔,以及包括中国的长电科技、美国的Amkor和台湾的日月光半导体和矽品科技在内的OSAT公司,都是先进封装技术的关键参与者。
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文章报道了中国企业(如长电科技)在先进封装技术领域中的参与,以及台积电CoWoS技术对AI产业的积极作用,可以解读为对中国科技发展的一种肯定。
原文地址:Why this key chip technology is crucial to the AI race between the US and China
新闻日期:2025-06-07