
AI行业高速发展的当下,各类大模型、智算业务对高性能芯片的渴求持续走高,不少市场参与者默认只要投入足够资金,芯片制造产能就可以跟随需求同步爆发。但来自英特尔高层的观点,给行业火热的预期浇上一盆冷水,先进晶圆的实际扩产空间,并没有想象当中那么乐观。
前沿晶圆很难实现十倍扩张,两倍或是现实上限
英特尔首席技术官普什卡・拉纳德,在公开播客访谈当中谈及全球先进芯片制造的产能潜力。现场被问到,全球现有的工业工具,能不能把前沿工艺晶圆的产出规模提升十倍。
拉纳德给出十分保守的判断,即便行业拿到充足的资金支持,也没办法完成十倍规模的产能跃升,从整个产业链综合条件来看,比较现实的扩张天花板大概只有两倍。这个上限并不是企业主观意愿造成,而是整个半导体上下游链条共同形成的客观约束。
也就是说,哪怕各家企业疯狂砸钱新建厂房,全球尖端工艺晶圆的总产量,短时间内也很难突破现有水平的两倍。这个结论意味着,AI产业后续的发展节奏,会被芯片制造端实实在在地牵制住。
算力增长速度,已经甩开制造端的提升脚步
过去十年时间里,AI相关的计算能力保持着相当夸张的增长节奏,平均每年可以达到三倍的增长幅度。算力需求一路狂奔,但是芯片制造环节的配套条件,提升速度远远跟不上算力扩张的步伐。
制造先进芯片,不光需要投入金钱,还需要稀缺的生产设备、高标准洁净厂房,以及具备经验的运营团队。晶圆厂的物理规模,已经成为限制整个行业向前的一道看不见的天花板。一边是AI算力指数级上涨,另一边是晶圆产出的缓慢爬坡,两者之间的落差会持续放大供需矛盾。
EUV光刻机成为最直观的资源争夺焦点
整套制造体系里,EUV光刻机是生产先进芯片绕不开的核心装备,也是最明显的短板。作为该设备唯一的生产厂商,ASML每年能够交付的EUV光刻机总数还不到一百台。按照目前行业规划,到这一个十年结束,这套设备的年产量依旧很难实现大幅度向上突破。
有限的设备产出,要分给多家头部企业。英特尔、台积电,还有SK海力士这类存储芯片大厂,都在争抢数量有限的EUV光刻机。各家工厂都想要拿到更多设备,但是设备端的供给增量十分有限,僧多粥少的局面短期很难改变。
设备交付周期漫长,新产能落地存在时间差
就算企业当下就签下采购订单,也不能马上拿到机器投入生产。行业现状是,现在下单订购关键半导体生产设备,普遍需要等待十八个月才能够完成交付。
这就带来一个很现实的时间差,今天做出的扩产投资决策,对应的新增产能,差不多要等到2028年前后才能够真正释放出来。很多人会觉得只要把晶圆厂的厂房修建完成,就能够立刻产出大量晶圆,实际情况并非如此。空有厂房建筑,如果没有对应的生产设备进场调试,工厂就没办法产出芯片产品,设备供给不足会直接卡住新建工厂的实际产能。
整条产业链必须同步进步,单一环节发力于事无补
先进晶圆想要实现大规模增产,不是只靠某一家企业努力就能够完成。从整机设备厂商,到设备的上游零部件供应商,再到更深一层的底层元器件供货商,整条链条的每一环,都需要同步完成产能扩充。
芯片制造是环环相扣的系统工程,光刻机、精密零部件、特种半导体材料、检测分析仪器,还有工厂建设调试,全部环节紧密咬合。只要链条当中任意一个部分出现供给跟不上的情况,那么最终先进晶圆的整体产量,就很难实现大规模向上提升。
这也提醒整个AI行业,后续发展不能单纯依靠无限堆算力。在晶圆供给存在明确上限的大背景下,模型算法优化、硬件利用效率提升,会变成行业接下来发展当中更加重要的方向。
(智算芯能前沿网综合)
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