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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制造産能的潛力。

晶片短缺問題,已經開始阻礙全球經濟增長,誘發通貨膨脹,短期内還無法被解決。

造成晶片短缺的原因很複雜,而制造産能在分布上的失衡,是其中的重要一環。由于全世界始終密切關注「高端制造節點」,是以曆史積累豐富、但相對不太起眼的12納米與16納米等「中端節點」處于過剩狀态,而已經被時代淘汰、技術水準更低的傳統晶片制造節點,則基本遊離于公衆視野之外。目前,蘋果、英特爾、高通和英偉達都在推動高端晶片生産建設,但美國商務部表示,目前全球晶圓廠年總産能的8%-10%(對應2000萬到2500萬塊晶圓)長期處于閑置狀态。如果能把這些陳舊晶片,代工設施更新為新的可用産能,會不會成為攻克晶片短缺難題的關鍵?沒準有戲。

産能與需求的再平衡

英特爾公司CEO帕特·基辛格最近提到,“正是由于工藝節點難以高效且快速地完成轉換,是以相當一部分晶片産能始終得不到有效利用。用‘舊節點’肯定造不出‘新晶片’,是以要想緩解供應難題,我們必須探索出一條實作節點轉換與更新的設計路線。”

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。目前,工程技術資源已經非常稀缺,有限的人力忙于設計新的晶片,幫助企業拉升未來收入與利潤空間。況且,重新定位工作并不比設計新款晶片簡單多少,誰願意接這種費力不讨好的任務呢?答案可能是AI——這項技術有望以經濟實惠的方式,快速更新晶片制造設施,在同樣的生産線上,制造性能更強、功耗更低的晶片産品。多年駐紮AI晶片設計領域的廠商Synopsys公司正在躍躍欲試。

晶片重制

Synopsys将這項計劃命名為「晶片重制」,基本思路是:使用AI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,壓縮到短短幾周,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大會的主題演講中讨論了這種可能性,并表示這種方式有望帶來額外的2500萬片晶圓産能——相當于目前全球一年的晶圓代工産量,進而在相對較短的時間内快速緩解供應壓力。 Aart de Geus博士強調,“在五年内,全球晶片供應鍊将發生重大轉變。而在這一波提高産能的努力中,我們相信晶片重制技術将成為關鍵。”

「晶片重制」在流程上可以了解為修複舊的音頻資料。工程師們可以利用新的音頻技術處理舊錄音,進而創造出音質更高的全新版本。此外,他們還能夠添加新的音軌,例如背景樂,由此二次制作出新産品。整個過程的成本,隻相當于重新錄制的一小部分。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。隻需要引入新的制程節點,我們就能在舊的設施中解鎖新産能,并做出進一步優化。

從現實成果來看,晶片重制确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「更高性能」、「更小的表面積」與「更低的運作功耗」。更重要的是,整個重制流程隻需要幾個禮拜外加一名工程師,這就告别了以往動辄長達數月、要求一組設計師團隊參與的複雜規劃。這種便捷的更新方法,應該能夠吸引英特爾等廠商将舊有晶片生産線轉化至Intel 16等中端産能。

AI給“缺芯”支招

圖:晶片重制,将陳舊裝置更新為新的工藝節點,并用AI技術降低晶片功耗、提高晶片主頻。

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