分析丨OpenAI与苹果抢到首发，如何定义埃米级A16芯片？

OpenAI找台积电定制(zhì)埃米级A16芯片

台湾经济日报报道指出(chū)，台积电正致(zhì)力于(yú)开发一款专为OpenAI Sora视频模型定制的A16埃米级工(gōng)艺芯片，旨在(zài)增强(qiáng)Sora视频生成能力。

为便于理解，1埃(āi)米相当于1纳米的十分之一。随(suí)着半导体工艺技术突破至2纳米(mǐ)，埃米级(jí)工艺已成为(wèi)全球芯片(piàn)制(zhì)造巨(jù)头竞(jìng)争的新(xīn)领(lǐng)域(yù)。

除了主(zhǔ)要(yào)客户苹果(guǒ)公司(sī)已预订(dìng)台积电A16首批产能外，OpenAI也因自研(yán)AI芯片的长期需求(qiú)，预(yù)订了A16产能。

A16作为台积电(diàn)目前(qián)最(zuì)先(xiān)进的制程节点，将(jiāng)有助于进一步提升(shēng)运算速度并降低功耗。同时，OpenAI的首款芯片将应用(yòng)于AI视频生(shēng)成工具Sora。

鉴(jiàn)于OpenAI与苹果公司之前的合作关系，有推测认为Sora最终可能会(huì)集成至苹果的Apple Intelligence。

苹果公司在今年6月发布的Apple Intelligence中已整合了ChatGPT。

随(suí)着OpenAI积极投入自家ASIC芯片(piàn)设计开发，其在(zài)AI运算领域的影响(xiǎng)力将持续增长。

此前，苹果公司已成(chéng)为台积电A16的首批(pī)客(kè)户(hù)，目的是确保未(wèi)来iPhone能够优先使用台积电(diàn)的A16工(gōng)艺。

OpenAI曾初步与台(tái)积(jī)电(diàn)探讨(tǎo)过合(hé)作建立专属晶圆厂的可能性，但经过对发展前景的审(shěn)慎评(píng)估，决定暂时搁置(zhì)该计划。

在战略选择(zé)上，OpenAI决定(dìng)与美国企业博通(tōng)、Marvell等公司合作，共同开(kāi)发其定制的ASIC芯片。据预测，OpenAI有望成为博(bó)通的主要客户之一。

鉴于博通和(hé)Marvell均为台积(jī)电的长期合作伙伴，这两(liǎng)家(jiā)美国(guó)企业将协助OpenAI开发的(de)ASIC芯片；

按照芯片设计规(guī)划，预计将(jiāng)在台积电的3纳(nà)米制程技术及后续的A16工艺中进行生产。

一切指向(xiàng)台(tái)积电埃米级(jí)A16芯片

A16的命名与苹果公司的(de)A16芯片并无直接关联，而是指代制(zhì)程(chéng)技术达到16埃米，即1.6纳米。

据悉，A16芯片将采用(yòng)下一代纳(nà)米片晶体管技术，并结合超级电轨技术（SPR），一(yī)种创新的(de)背(bèi)面供(gōng)电解决方案(àn)，为(wèi)业界首创。

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

这(zhè)使得A16芯片非常适合于需要复杂信(xìn)号布线和密集供(gōng)电网络的(de)高效能运算（HPC）产品。

台积电宣称，与上一代的 N2P工艺相比，A16节点将为(wèi)数据中心产品带来 8-10%的(de)速度提升、在相同速度(dù)下实现15-20%的功(gōng)耗降低，以及芯片密度提升至1.10倍(bèi)。

SemiAnalysis公司的首席(xí)分析师在采访中提到，台(tái)积电的A16工艺采用了更先进(jìn)的背面供电方式，以背面(miàn)接触取代(dài)电源通孔，技术上领先于英特尔的18A工艺。

该技术原计(jì)划在N2P工艺中首(shǒu)次应用，然而由于技术难度较高，最终推迟至A16工艺(yì)中首(shǒu)次展示。

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

台积电(diàn)采用的方(fāng)案，即BSPDN（背面电源网(wǎng)络），实现(xiàn)了将电源网络直接连接至每个晶体管的(de)源极与漏极。

分析丨OpenAI与苹果抢到首发，如何定义埃米级A16芯片？-style="font-L">该公司宣称，该技术(shù)在本领域中效率最高(gāo)，尽管其生产过程极为昂(áng)贵且复杂。

原(yuán)计划中，BSPDN技术首次应用于N2P工(gōng)艺，但鉴于技术难度过高，最终决定从N2P中撤(chè)除，并计划在A16工艺(yì)中首(shǒu)次应用。

从N2P到A16的命(mìng)名方式转变，标志着台积电已超越当前(qián)领先的2nm工艺技(jì)术，正式跨入(rù)[埃米时代]。

据预测，A16工艺将(jiāng)于2026年开始量产，作为目前公布的最先进制程技术，它(tā)代表台积电(diàn)迈向(xiàng)埃米级制程的第一步。预计量产将在2026年下半年启动，产品将于2027年上(shàng)市。

OpenAI的最佳策略是预订(dìng)台(tái)积电(diàn)芯片

今年2月，OpenAI公开表示缺(quē)乏足够的英伟达GPU支持其AI研发工作。这一抱(bào)怨似乎被微软这一金主之一所听(tīng)取(qǔ)，随后OpenAI获得了更多英伟(wěi)达服(fú)务器的使用权(quán)。

预计到2025年中期，甲骨文(wén)和微软将为OpenAI提供世界上(shàng)最强大的英伟达(dá)服务器集群之一(yī)，年租(zū)金约为25亿美元。然而，对于OpenAI而言，这仍不足以满足(zú)其需求。

据The Information在(zài)今年7月援引知情人士的消息，OpenAI一直在招募谷歌TPU部门的前成员，寻求开发AI服务器芯片，并(bìng)与包括博通在内的芯片(piàn)设计企业洽谈合作开发事宜。

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

在此之前的讨论中，OpenAI与微软已探讨了未来数据中心的可能性，该中心可能耗资高达1000亿美元，内(nèi)部被(bèi)称为[星际之门（Stargate）]。

然而，显(xiǎn)而易见(jiàn)的是(shì)，要达到这一规模，将面临能源供应的挑战，否则可能会遭遇电力短缺的问题。

他们希望通过这个(gè)项目为OpenAI下一(yī)代AI系统提供更加强(qiáng)劲的算力支持，但该项目最早也要等到2028年才会(huì)推出。

同时，鉴于AI领域竞争的快速变化，芯片设计与晶圆制造的整合是不现(xiàn)实的。

因此(cǐ)，OpenAI的最佳策略是预订台积电的先进芯片。

根据2023年(nián)的数据(jù)，ChatGPT处理每(měi)个查询的成本(běn)为4美分；若ChatGPT使(shǐ)用量持续增(zēng)长，达到谷歌搜索规(guī)模的十分之(zhī)一，每年将需要价值160亿美元的芯片。

对(duì)于台积电而言，这是一项极具盈利(lì)潜(qián)力的业务。

OpenAI与苹果在AI领域的(de)竞争与合作同时存在

苹果公司正(zhèng)逐(zhú)渐(jiàn)在其产品中融入OpenAI的技术(shù)，例如计划(huà)在最新版的(de)iOS操作系统中引入ChatGPT，以提升(shēng)Siri的智能水平。

这种技术整合不仅提升了苹果产品的用户体(tǐ)验，还进一步加深了两家(jiā)公司之间的合作。

基于OpenAI与苹果公司之前的合(hé)作关系，已有推测(cè)认为Sora技术最终(zhōng)可能会被集成到苹果的Apple Intelligence系统(tǒng)中。

Apple Intelligence所使用的许多机(jī)器学习模型将在设备上本地运(yùn)行，但公司还(hái)计(jì)划推(tuī)出(chū)一项名为Private Cloud Compute的(de)服(fú)务。

该服(fú)务将在苹果公司自研(yán)的芯片上(shàng)运(yùn)行，使用基于(yú)服务器的人工(gōng)智能模型来处理复(fù)杂(zá)请求。

据消(xiāo)息人(rén)士透露，苹(píng)果公司的(de)此次投资是OpenAI新一轮融资的一部分(fēn)。

该轮融资由风险投资公司Thrive Capital领投，OpenAI的估(gū)值(zhí)预计将(jiāng)超过1000亿美元。

除苹果公司外，曾多次投(tóu)资OpenAI的微软公(gōng)司也可能参与此次融资。

众所周知，硅谷的人工(gōng)智能竞争(zhēng)日益激烈，谷歌、Meta等巨头虎视眈眈，行业元(yuán)老纷纷跳槽至竞争对手，初创公司四面围攻，此(cǐ)次大规模融资将为OpenAI解决紧迫的资金需求。

对于苹(píng)果(guǒ)公司而言，通过投资OpenAI，公司希望将先进的生成式(shì)人工智能(néng)技术（如ChatGPT）整合到(dào)其产品中，特别是在iOS操作系统和Siri等生态系统中。

这将(jiāng)有(yǒu)助于提升苹果产品的智能化体验(yàn)，并保持其在人工智能领域的竞(jìng)争力。

此(cǐ)外，尽管苹(píng)果公司在人工智能领域相对保持低调，但通过投资OpenAI，苹果公司能够在人工智能领域占据更重要的地位。

目前，OpenAI开始(shǐ)涉足硬件领域的发(fā)展，而(ér)苹果公司也在通过Apple Intelligence布局软件领域，双(shuāng)方的竞合关系可能会贯穿整个(gè)人工智(zhì)能时代。

台积电A16芯片在顶(dǐng)端之争处于优势段(duàn)位

相比之下，英(yīng)特(tè)尔和三星的同等级别工艺——14A和SF 1.4，预(yù)计要到2027年(nián)才能(néng)实现量产。

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与英特尔不同的是，台积电曾明确(què)表示，ASML最新的High-NA EUV光刻机(jī)并非生产A16工艺芯(xīn)片的必需设备。

在常规情况下，电源线和信号线均布设于晶圆的上表面。但(dàn)是，随着晶(jīng)体管尺寸的缩小、集成(chéng)度(dù)的不断提升以及堆栈层数的增加，这些因素显著影响了芯片的(de)散热效能。

此外，将大部分元件集中于晶圆的上表面亦(yì)不利于芯片尺寸的进一步缩小。

针对高效能运算（HPC）产品，A16制程工艺被专门设计，这类产品对芯片性(xìng)能有(yǒu)着极高的要求，需要处理大量(liàng)复杂(zá)数据和执(zhí)行高强度的计算任务(wù)。

英特(tè)尔的14A制(zhì)程采(cǎi)用了High-NA EUV光刻技术，显著(zhù)提升了光刻的精确度和晶体管的逻辑密度。

尽管在个人计算(suàn)机和服务器芯片领域，英特尔在(zài)高性能计算方面仍然保持领先地(dì)位，但在能耗比和良品率(lǜ)方面(miàn)，相较于台积电，英特尔尚有(yǒu)不足之处。

三(sān)星(xīng)的SF1.4技术则运用了(le)纳(nà)米片技术，通过增加纳米片的数量，使得更高的电流能够通过晶体(tǐ)管，从而实现了性能与能效的双重提升(shēng)。

结尾：

苹果与(yǔ)OpenAI之间的关系(xì)颇为(wèi)复杂，既存(cún)在竞(jìng)争又不乏合(hé)作(zuò)，这种现象在商业领域(yù)并不罕见。

OpenAI与台积电携(xié)手研发(fā)自(zì)家AI芯片，此举(jǔ)无(wú)疑对苹果(guǒ)等传统科技巨头(tóu)构成了挑战。

展望未来的人工智能时代，软(ruǎn)硬件的深度整合预期将成为主流趋势，而企(qǐ)业是否具备自主(zhǔ)芯片生产能力，将对其市场地位产(chǎn)生决定性影响。

在人(rén)工智能芯片领域(yù)，硬件性能、软件算(suàn)法、数据生(shēng)态系统以(yǐ)及供应链管理等要素，均可(kě)能(néng)成(chéng)为(wèi)影响竞(jìng)争结果(guǒ)的关键因素。

部分资料参考：APPSO：《OpenAI 首颗自研芯片曝光！用上台积电最先进埃米级芯(xīn)片(piàn) A16，苹果也已(yǐ)下单》，量子位(wèi)：《OpenAI首颗芯(xīn)片曝光：台积电1.6nm，为Sora定制(zhì)》，新智元(yuán)：《OpenAI首(shǒu)颗自研(yán)芯片曝光，预定台积电1.6nm工(gōng)艺》，硅谷AI见(jiàn)闻：《OpenAI首颗自研芯(xīn)片，采用台(tái)积电(diàn)1.6nm工艺》，科技旋涡：《掀翻苹果，摆(bǎi)脱英伟达，OpenAI七万亿(yì)美(měi)元芯片计划启动(dòng)》

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