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AI給“缺芯”支招

AI給“缺芯”支招

AI有望充分發揮現有代工製造產能的潛力。

晶片短缺問題,已經開始阻礙全球經濟增長,誘發通貨膨脹,短期內還無法被解決。

造成晶片短缺的原因很複雜,而

製造產能在分佈上的失衡,是其中的重要一環。

由於全世界始終密切關注「高階製造節點」,因此歷史積累豐富、但相對不太起眼的12奈米與16奈米等「中端節點」處於過剩狀態,而已經被時代淘汰、技術水平更低的傳統晶片製造節點,則基本遊離於公眾視野之外。目前,蘋果、英特爾、高通和英偉達都在推動高階晶片生產建設,但美國商務部表示,

目前全球晶圓廠年總產能的8%-10%(對應2000萬到2500萬塊晶圓)長期處於閒置狀態。

如果能把這些陳舊晶片,代工設施升級為新的可用產能,會不會成為攻克晶片短缺難題的關鍵?沒準有戲。

產能與需求的再平衡

英特爾公司CEO帕特·基辛格最近提到,“正是由於工藝節點難以高效且快速地完成轉換,所以相當一部分晶片產能始終得不到有效利用。用‘舊節點’肯定造不出‘新晶片’,因此要想緩解供應難題,

我們必須探索出一條實現節點轉換與升級的設計路線。

然而,這種節點轉化、或者說“重新定位”的計劃看似美好,在實際操作上卻問題多多。當前,工程技術資源已經非常稀缺,有限的人力忙於設計新的晶片,幫助企業拉昇未來收入與利潤空間。況且,重新定位工作並不比設計新款晶片簡單多少,誰願意接這種費力不討好的任務呢?答案可能是

AI

——這項技術有望以經濟實惠的方式,快速更新晶片製造設施,在同樣的生產線上,製造效能更強、功耗更低的晶片產品。

多年駐紮AI晶片設計領域的廠商Synopsys公司正在躍躍欲試。

晶片重製

Synopsys將這項計劃命名為「晶片重製」,基本思路是:使用AI演算法,自動針對不同節點重新設計晶片,把以往需要數月甚至數年的工作,壓縮到短短几周,進而幫助客戶節約下數億美元研發成本。

Synopsys公司聯合創始人兼聯席CEO Aart de Geuss在年度ISSCC大會的主題演講中討論了這種可能性,並表示這種方式有望帶來額外的2500萬片晶圓產能——相當於目前全球一年的晶圓代工產量,從而在相對較短的時間內快速緩解供應壓力。 Aart de Geus博士強調,“

在五年內,全球晶片供應鏈將發生重大轉變。而在這一波提高產能的努力中,我們相信晶片重製技術將成為關鍵。

「晶片重製」在流程上可以理解為修復舊的音訊資料。

工程師們可以利用新的音訊技術處理舊錄音,進而創造出音質更高的全新版本。此外,他們還能夠新增新的音軌,例如背景樂,由此二次製作出新產品。整個過程的成本,只相當於重新錄製的一小部分。太陽馬戲團的《Love》配樂就是個典型案例,而同樣的思路,也完全可以在晶片領域發揮作用。只需要引入新的製程節點,我們就能在舊的設施中解鎖新產能,並做出進一步最佳化。

從現實成果來看,晶片重製確實帶來了不錯的解決方案,具體參見下圖。可以看到,

新的晶片擁有「更高效能」、「更小的表面積」與「更低的執行功耗」

。更重要的是,整個重製流程只需要幾個禮拜外加一名工程師,這就告別了以往動輒長達數月、要求一組設計師團隊參與的複雜規劃。這種便捷的升級方法,應該能夠吸引英特爾等廠商將舊有晶片生產線轉化至Intel 16等中端產能。

AI給“缺芯”支招

圖:晶片重製,將陳舊裝置升級為新的工藝節點,並用AI技術降低晶片功耗、提高晶片主頻。

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