英伟达下一代GPU均采用台积电5nm工艺,正在为量产做准备

三星近期开始进行大规模的产能扩充和技术研发计划,意图在晶圆制造领域追赶台积电(TSMC)。三星此前已宣布,未来十年将投资1515亿美元用于晶圆厂的建设,目标到2026年,产能将提高到目前的三倍。同时计划在2022年上半年量产3nm GAA制程,2023年量产第二代3nm工艺。此外,三星还加紧了芯片放慢的开发工作,在Exynos系列SoC引入AMD的图形技术,近期还致力于开发适用于新一代汽车的车用芯片,还传出收购相关企业的消息。 最近业界传出三星希望将高通和AMD导入到自己的先进工艺制程计划中,后者与台积电有深度合作关系,在7nm制程节点的成功,让AMD坐上了发展的快车道。作为实力更为强大的竞争对手,面对三星咄咄逼人的攻势,台积电当然也不会坐以待毙。既然三星可以争取AMD,那么台积电也可以争夺英伟达的GPU订单。 据DigiTimes报道,英伟达将采用台积电5nm工艺,为下一代Hopper架构的H100 GPU以及Ada Lovelance架构的GeForce RTX 40系列GPU代工。前者是英伟达面向数据中心和AI计算的产品,采用CoWoS先进封装,由于上一代的A100也选用了台积电,继续沿用同一晶圆代工厂并不奇怪。后者则是面向普通消费者的新一代游戏显卡,仍保留传统的设计,并不会像AMD基于RDNA 3架构的Navi 31那样采用MCM多芯片封装,全面转向台积电将对未来一段时间产能分配有较大影响。 虽然三星和英伟达在GeForce RTX 30系列上有良好的合作,特别是三星为得到英伟达这份大订单,提供了非常优惠的价格,但其8nm工艺无论在性能、产能还是良品率等各方面都并非那么让人满意,导致GPU供应上一直存在问题。台积电不一定会给予英伟达很好的价格,但半导体工艺上应该会有更好的保证。 据了解,这次英伟达Hopper架构和Ada Lovelance架构GPU供应链大军中,台积电负责晶圆制造;日月光及其控股的矽品拿下了绝大多数封装订单,GeForce RTX 40系列GPU将采用成熟的FC-BGA封装;测试部分则由京元电子取得,包括了晶圆测试(CP)、系统级测试(SLT)所需的探针卡、以及IC测试基座等;中华精测、旺矽科技、颖崴科技等都进入了此次供应链体系。事实上,矽品和京元电子这些都是英伟达长期的合作伙伴,前者一直负责英伟达HPC芯片的封测工作。这些供应链企业预计会在2021年年末,和2022年上半年陆续启动运转,以迎接英伟达GPU换代。 目前半导体业仍面临供应方面的影响,在2022年里,供不应求的情况会持续,提升产能、良品率、效能的重要性更为凸显。大多数企业都会更仔细地进行规划,以利用好手上的资源,不可避免地会往高端新品方向靠拢。这点在近期业界积极推广Wi-Fi 6/6E芯片,以及ABF基板供应短缺下,优先分配给服务器产能就能看出。 传闻基于Ada Lovelace架构的旗舰产品AD102,是一个600mm 的大芯片,将配备18432个CUDA核心,性能在GA102基础上翻倍,搭配GDDR6X显存,位宽是384位。传闻其拥有2.2 GHz的核心频率,提供81 TFLOP的计算性能(FP32)。顶级GeForce RTX 40系列显卡的TDP将达到450W或以上,甚至达到600W的级别,将采用新式PCIe 5.0外接供电接口。