分析丨OpenAI与苹果抢到首发，如何定义埃米级A16芯片？

OpenAI找台积(jī)电定制(zhì)埃米级A16芯片

台湾(wān)经济日报报道指出，台积电正致力(lì)于开发一款(kuǎn)专为OpenAI Sora视频模型定制的A16埃米级工艺芯片，旨在(zài)增强Sora视频生成能力。

为便于理解，1埃米相(xiāng)当于1纳米的十分之一。随着半导体工艺技术突(tū)破至2纳米，埃米级工艺已成为(wèi)全球芯片制造巨头竞争的新领域。

除(chú)了主(zhǔ)要客户苹果公司已预订台积电A16首批产能外，OpenAI也因自(zì)研AI芯片的(de)长期需求(qiú)，预订了(le)A16产能。

A16作为(wèi)台(tái)积电目前最先进的制程(chéng)节点，将有助于进一步提升运算速度并降低功耗(hào)。同时，OpenAI的首款(kuǎn)芯片将应用于AI视频生成工具Sora。

鉴于OpenAI与苹果公司(sī)之(zhī)前的合作关系(xì)，有推测认为Sora最终可能会集成至苹果的Apple Intelligence。

苹果公司在今年(nián)6月发布(bù)的Apple Intelligence中已整合了ChatGPT。

随着OpenAI积极投入自家ASIC芯(xīn)片设计(jì)开发，其在AI运算领域的(de)影响力将持续增长。

此前，苹果公司已成为台积电A16的首批客户(hù)，目(mù)的是确保未(wèi)来iPhone能够优先使用台积电的A16工艺。

OpenAI曾初步与台积电探讨过(guò)合作建立专(zhuān)属晶圆厂的可能性，但经(jīng)过对发展前景的审慎评估(gū)，决定暂时(shí)搁置该计(jì)划。

在战略(lüè)选择上(shàng)，OpenAI决定与美国企业博通、Marvell等公司合作，共同开发其定(dìng)制的ASIC芯片。据预测，OpenAI有望成为博通的主要客户之一。

鉴于博通和(hé)Marvell均为台积电的(de)长期合作伙伴(bàn)，这两家(jiā)美国企业(yè)将协助OpenAI开发的ASIC芯片；

按照芯片设计规划，预(yù)计将在台积电的3纳米制程技术及后续的A16工艺中(zhōng)进行生产。

一切指向台积电埃(āi)米(mǐ)级A16芯(xīn)片(piàn)

A16的命(mìng)名与苹果公司的A16芯片并无(wú)直(zhí)接(jiē)关联，而是指代(dài)制程技术达到16埃(āi)米，即1.6纳(nà)米。

据悉，A16芯片将采用下(xià)一代纳米片晶体管技术，并(bìng)结合超级电轨技术（SPR），一种创(chuàng)新(xīn)的(de)背面供电解决方案，为业界(jiè)首创。

超级电轨技术能够(gòu)将供电网络移至晶圆背面，从而为晶圆正面释放更多空间，显著提升逻(luó)辑密度和性能。

这使得A16芯片(piàn)非常适合于需要复杂信号布(bù)线和密集供电网络的高效能运算（HPC）产品。

台积电宣称，与(yǔ)上一代的N2P工艺相比，A16节点将为数据(jù)中心产品带来8-10%的速(sù)度提升、在相(xiāng)同速度下实现15-20%的功(gōng)耗降(jiàng)低，以及芯片(piàn)密(mì)度提(tí)升至1.10倍(bèi)。

SemiAnalysis公司(sī)的首席分析师在采访(fǎng)中提到，台(tái)积(jī)电的A16工艺采用(yòng)了更先进的背面(miàn)供电方式，以背面接触取代电源通孔(kǒng)，技术上领先(xiān)于英特(tè)尔的18A工艺。

该技术原计划在N2P工艺中首次应(yīng)用，然而由于技术难度较高，最终推迟至A16工艺中(zhōng)首次(cì)展示(shì)。

因此，A16工艺不仅仅是N2P工艺的升级版(bǎn)，而是采用了全新的技术方案。

台积电采用的方案，即BSPDN（背面电源网络），实现了将电源网分析丨OpenAI与苹果抢到首发，如何定义埃米级A16芯片？>分析丨OpenAI与苹果抢到首发，如何定义埃米级A16芯片？络直接连(lián)接至每个(gè)晶体管(guǎn)的源极与漏极。

该公(gōng)司宣称，该(gāi)技术在本领域中(zhōng)效率最高(gāo)，尽管其生产(chǎn)过程极为昂(áng)贵且复杂。

原计划中，BSPDN技术首次应用于N2P工艺，但鉴于技术难度过高，最终决定从N2P中撤除，并计划在A16工艺中首次应用。

从N2P到A16的命名方式转变，标志着台积电(diàn)已超越当前领(lǐng)先的(de)2nm工艺技术，正式跨入[埃米时代]。

据预测(cè)，A16工艺将于2026年开(kāi)始量产，作为目前公布的最(zuì)先进制程技术，它代表台积电迈向(xiàng)埃(āi)米级制程的(de)第一步。预计量产将在2026年下(xià)半年启动，产品将于2027年上(shàng)市。

OpenAI的最佳策略是预订台积电芯片(piàn)

今年2月，OpenAI公开(kāi)表示缺乏足够的英伟达(dá)GPU支持(chí)其AI研发工作。这一抱怨(yuàn)似(shì)乎被微软这一金主之一(yī)所听取(qǔ)，随后OpenAI获(huò)得了更多英(yīng)伟达服务(wù)器(qì)的使用权。

预计到2025年中(zhōng)期，甲骨文和微软将为(wèi)OpenAI提供世界上最强大(dà)的英伟达服务器集群之一，年(nián)租金约为25亿美元。然而，对于OpenAI而(ér)言，这仍不足以满足其需求。

据(jù)The Information在今年7月援引知情(qíng)人士的消息，OpenAI一直(zhí)在招(zhāo)募谷歌TPU部门的前成员，寻求开发AI服务器芯片(piàn)，并与包括(kuò)博通在内的(de)芯片设计企(qǐ)业洽谈合(hé)作开发(fā)事宜。

尽管如此，OpenAI团队似乎尚(shàng)未开始设计该芯片，预计最早(zǎo)将于2026年投入生产。

在此之前的讨论中(zhōng)，OpenAI与微软已探(tàn)讨了(le)未来数据中心(xīn)的可能性，该中心可能耗资高达1000亿美元，内部被称为[星(xīng)际之门（Stargate）]。

然而，显而易见的是，要达到这一规模，将面临能源供应的挑(tiāo)战，否则可能(néng)会(huì)遭(zāo)遇电(diàn)力短缺的问题。

他们(men)希望通(tōng)过(guò)这个项目为OpenAI下一代AI系统提供更(gèng)加强劲的算力(lì)支持，但该项目最早也要等到2028年(nián)才会推出(chū)。

同时，鉴于AI领域竞争的快(kuài)速变化，芯片设计与晶圆制(zhì)造的整合是(shì)不现实的。

因此，OpenAI的最佳策略是预订台积电的(de)先进(jìn)芯片。

根据2023年的数据，ChatGPT处理(lǐ)每个查询的成本为4美分；若ChatGPT使用量持续增长，达到(dào)谷歌搜索规模的十分之一，每年将需(xū)要价值160亿(yì)美元的芯片。

对于台积电而言，这是一项极具盈利潜力的(de)业务。

OpenAI与苹果在(zài)AI领域的竞争与合作同(tóng)时存在(zài)

苹果公司正逐渐在其产品中融入OpenAI的技术，例如计划(huà)在最新(xīn)版的iOS操作系统中引入ChatGPT，以提升Siri的智(zhì)能水平。

这种技术整合不仅提升了苹果产品的用户体验，还进一步加(jiā)深了(le)两家公司之间的合作。

基于OpenAI与(yǔ)苹果公(gōng)司(sī)之前的合作关系，已有推测(cè)认为Sora技(jì)术最终可能会(huì)被集成(chéng)到(dào)苹果的Apple Intelligence系统中。

Apple Intelligence所使用的许多机(jī)器(qì)学(xué)习模型将在设备上本地运行分析丨OpenAI与苹果抢到首发，如何定义埃米级A16芯片？，但公司还计(jì)划推出一项(xiàng)名为Private Cloud Compute的(de)服务。

该服务将在苹(píng)果公司自研的(de)芯片上运行，使(shǐ)用基于服务器的人工智(zhì)能模型(xíng)来处理复杂(zá)请求。

据消(xiāo)息(xī)人士透露，苹果公司的此次投(tóu)资是OpenAI新一轮融资的一部分(fēn)。

该轮融资由风险投资(zī)公司Thrive Capital领投，OpenAI的(de)估(gū)值预计将超过1000亿美元。

除(chú)苹果公司外，曾多次(cì)投资OpenAI的微软公司也(yě)可能参(cān)与此次融资。

众所周知，硅(guī)谷的人工智能竞争日益激烈，谷歌(gē)、Meta等巨头虎(hǔ)视眈眈，行(xíng)业元老纷纷(fēn)跳槽(cáo)至竞争对手，初创公司四面围攻，此次大(dà)规模融资将为OpenAI解(jiě)决(jué)紧迫的资金需求。

对于苹(píng)果公司(sī)而言，通(tōng)过投资OpenAI，公司希望将先进的生成式人(rén)工智能技术（如ChatGPT）整(zhěng)合到其产品中，特别是在iOS操作系统和Siri等生态系统中。

这将有助(zhù)于提升苹果产品的智能化体验，并保持其在(zài)人工智能领域(yù)的竞争力。

此(cǐ)外，尽管苹果公司在人工智能领域相对保持(chí)低调，但(dàn)通过投资OpenAI，苹果公司能够(gòu)在(zài)人工(gōng)智能领域占(zhàn)据更重要的地(dì)位。

目(mù)前，OpenAI开始涉足硬件领(lǐng)域的(de)发展，而苹果公司也(yě)在通过Apple Intelligence布局(jú)软(ruǎn)件领域，双(shuāng)方的竞合关系可能会贯穿整个人工智能时(shí)代。

台积电A16芯片在顶端之争处于优势(shì)段位

相比之下(xià)，英特(tè)尔和三星的同等(děng)级别工艺——14A和SF 1.4，预计要到(dào)2027年才能实(shí)现量产。

与英特尔(ěr)不(bù)同(tóng)的是，台积(jī)电曾明确表示，ASML最新的High-NA EUV光刻机并(bìng)非生产(chǎn)A16工艺芯片的必需设(shè)备。

在常规(guī)情况下，电源线和信号线均布设于(yú)晶圆的上表面。但是(shì)，随着晶体管尺寸的缩小、集成度的不(bù)断提升以及堆栈层数的增(zēng)加(jiā)，这些(xiē)因素显著影响了芯片的散热效能(néng)。

此外(wài)，将大部分元件集中于晶圆的上表面亦不利于芯片(piàn)尺寸(cùn)的进一步缩小(xiǎo)。

针对高效能运算（HPC）产品，A16制程(chéng)工艺(yì)被专(zhuān)门设(shè)计，这类产品对芯片性能(néng)有着极高的要求，需要处理大量复杂数(shù)据和执行高强度的计算任(rèn)务。

英特尔的14A制程采用了High-NA EUV光刻技术，显著提升了光刻的(de)精确度和晶体管的逻辑密(mì)度。

尽管在(zài)个人计算机(jī)和服务器芯片领域，英特尔在高性(xìng)能(néng)计算(suàn)方面仍然保持领先地位，但在能耗比和良品率方面，相较于(yú)台积电，英特尔尚有不足之处。

三星的SF1.4技术(shù)则运用了纳米片技术，通过增(zēng)加纳米片的数量，使得更(gèng)高的(de)电流能够通(tōng)过(guò)晶体管，从(cóng)而实现了性能与能效的(de)双重提升。

结尾：

苹果与OpenAI之间的关系颇(pǒ)为复杂，既存在竞争(zhēng)又不乏合作，这(zhè)种现(xiàn)象在商业领域并不罕见。

OpenAI与台积电(diàn)携手研(yán)发自家AI芯片，此举无疑对苹果等(děng)传统科技巨头构成了挑战。

展望未来的人工智(zhì)能时代，软硬(yìng)件的深度整合预期将成为主流趋势，而企业是否具备自主(zhǔ)芯片生(shēng)产能力，将对其(qí)市场地位产生决定性影响。

在人工智能芯片领域(yù)，硬件性能(néng)、软件算法、数据(jù)生(shēng)态系统(tǒng)以及供应链管理等要素，均可能(néng)成为影响竞争结果的关键因素。

部分(fēn)资料参考：APPSO：《OpenAI 首(shǒu)颗(kē)自研芯片曝光(guāng)！用上台积电最先进埃米级芯片 A16，苹果也已下单》，量子位：《OpenAI首颗芯片曝光：台积电1.6nm，为Sora定制》，新智元：《OpenAI首颗自研芯片曝光，预定台积电1.6nm工(gōng)艺》，硅谷AI见闻：《OpenAI首颗自(zì)研芯片(piàn)，采用台积电1.6nm工艺》，科(kē)技(jì)旋涡：《掀翻苹果，摆脱(tuō)英(yīng)伟达，OpenAI七万(wàn)亿美元芯片(piàn)计划(huà)启动(dòng)》

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