AI半导体热潮正在动摇半导体市场的标准化生产模式。

如果说微加工技术和价格竞争力是传统无晶圆厂（半导体设计）和代工公司之间关系中最重要的考虑因素，那么未来代工公司的竞争力将取决于他们在复合体中拥有多少盟友和合作伙伴。 

AI芯片供应链看起来将会存在。

2010年，世界第一的称号似乎还是制造行业最重要的称号。

这就是为什么在全球代工市场排名第一的台湾台积电和排名第二的三星电子都专注于使用高端工艺进行量产。

但这个公式已经被打破。

三年前先于台积电推出全球首款3纳米工艺的三星电子，至今仍难以争取客户。

特别是，随着安装在生成式人工智能服务器上的芯片开始使用2.5D（三维）和3D封装方法生产以实现超高性能，设计、代工和存储器等各个技术领域正在融合。

芯片设计和制造的复杂度较以往大幅增加，订单商所期望的AI应用也日益多样化，使用现有的标准化方法难以快速响应客户需求。

产业转型至大融合时代

现有的基于中央处理器（CPU）的计算系统分为逻辑芯片（CPU、GPU、ASIC）、主存（DRAM）和存储（SSD、HDD）。

然而，随着生成式AI热潮以及将内存堆叠在逻辑芯片上的2.5D封装技术的引入，这个公式正在慢慢被打破。

例如台积电将其2.5D封装命名为CoWoS，并正在实施一项将人工智能半导体和HBM集成到一个芯片中的工艺。

这意味着存储器半导体公司和代工公司之间的合作变得非常重要。

合作关系的数量不仅在制造领域有所增加，在设计领域也有所增加。

过去，亚马逊、谷歌、Meta和微软等大型科技公司会向无晶圆厂订购所需规格的芯片，但现在大型科技公司非常专业，直接负责20-30%的AI芯片设计有所增加。

这意味着每家公司所需的人工智能半导体功能和专业应用的数量正在迅速增加，无晶圆厂和代工厂必须提供定制服务来满足这一需求。

ARM首席执行官雷内·哈斯表示，客户将2个、4个或8个CPU集成到一个系统中的需求已经有了标准化的方法(如AI服务器)，但128个构建一个系统两个CPU连接到包括神经网络在内的内存结构的芯片 (SoC) 需要进行大量更改，在过去的一年里，我们看到客户希望从很复杂的SoC中获得更多功能。 

由于每家公司提出的设计和芯片制造工艺都不同，业务的复杂性增加到代工公司很难单独处理每一项的程度。

代工企业的战略已经开始形成一种设计语言的生态系统。这是一种尽可能简化客户设计请求的策略。

台积电正在推行一种模块化战略，将设计和制造像模块一样组织起来。

去年推出了一种名为3D Blox的新设计语言，这是一种自上而下的设计方法，融合了半导体的物理和连接结构。

台积电正在吸引EDA（设计自动化）、测试和无晶圆厂等各种公司进入这个设计生态系统。

三星电子去年12月推出了自己的系统描述语言3DCODE，为尽可能快速有效地理解和传达设计请求提供了一个平台。

Intel和台积电抢先一步

在代工厂难以自行开发的下一代技术的情况下，有时需要依赖无晶圆厂的领导。

例如，就硅光子和共封装光学（CPO）等现有技术而言，博通、英伟达和英特尔等公司作为处于技术领先地位。

硅光子学是被称为半导体技术革命的下一代技术，它改变了基本的半导体信号传输方式，从电到光子，由电子和光实现。

通过使用光子，理论数据传输速度可以比以前快数十倍，同时提高最大数据传输距离和功率效率。当应用于数据传输速度和电源效率非常重要的生成型人工智能服务器时，这尤其有益。

为了确保硅光子技术，台积电引入了该领域最先进的公司博通作为盟友，并与英伟达组成了研发组织。

计划最早于明年下半年开始生产。

此外，台积电预计在3至4年前，以位于台湾新竹的先进材料研究团队为中心进行基础研究，并将这项技术应用于CoWos。

英特尔通过并购（M&A）不断强化其硅光子技术，并以三家公司中最快的速度前进。

相关人士表示：“英特尔通过2017年以153亿美元收购的Mobileye获得了可以立即量产的硅光子技术，并在新墨西哥州建立了一条能够量产的迷你生产线。”

三星电子也在进行先进研发，但很难找到能够领导整个技术开发流程的合作伙伴公司。

目前，三星正在依靠自身人力和内部资源，投资硅光子和背面供电（BSPDN）等未来技术的开发。

尽管英特尔和台积电已经制定了明确的技术目标、应用和量产时间并已进入实践，但三星电子仍在迷茫。

一位高管指出，最大的问题是在硅光子和背面电源（BSPDN）这些被认为是关键技术的开发过程中，没有合作伙伴或产品可以共同制定路线图。

点击此处关注，获取最新资讯！