分析丨OpenAI与苹果抢到首发，如何定义埃米级A16芯片？

OpenAI找台(tái)积电定制埃米级A16芯片(piàn)

台湾经济日报报道指出(chū)，台(tái)积电正(zhèng)致力于开发一款专为OpenAI Sora视频模型定制(zhì)的A16埃米级工艺芯片，旨在增强Sora视频生成能力。

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

除了主要客(kè)户苹果公司已预订台积电A16首批产能外，OpenAI也因自研AI芯片的长(zhǎng)期需求，预订(dìng)了A16产能。

A16作(zuò)为(wèi)台(tái)积电目前最先进的制程节(jié)点，将有(yǒu)助于进(jìn)一步提升运算速度并降低功耗。同时，OpenAI的首款芯片(piàn)将应用于AI视频生成工具Sora。

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

苹(píng)果公司(sī)在今年6月发布的Apple Intelligence中已整合了ChatGPT。

随着OpenAI积极投入自家(jiā)ASIC芯片设(shè)计开发，其在AI运算领(lǐng)域的(de)影响力将持续增长。

此前，苹(píng)果(guǒ)公司已(yǐ)成(chéng)为台积电A16的首批客户，目的是确保(bǎo)未来iPhone能够(gòu)优先使用台(tái)积电的A16工艺。

分析丨OpenAI与苹果抢到首发，如何定义埃米级A16芯片？cms-style="font-L">OpenAI曾(céng)初步与台(tái)积电探讨过合作建立专属晶圆厂的可能性(xìng)，但经过(guò)对发展前景的审慎评估(gū)，决定(dìng)暂(zàn)时搁置该计划。

在战略选择上，OpenAI决(jué)定与美国企业博通(tōng)、Marvell等公(gōng)司合作(zuò)，共同开(kāi)发其(qí)定制的ASIC芯片。据预测，OpenAI有望成(chéng)为博通的主要客户(hù)之一。

鉴于博(bó)通和Marvell均为台积(jī)电的(de)长期合(hé)作伙伴，这(zhè)两家美国企业将(jiāng)协助OpenAI开发的ASIC芯片；

按照芯片设计规划，预计将在台(tái)积(jī)电的3纳米制程技术及后续的A16工艺中进行生(shēng)产。

一切指向台积电(diàn)埃米级A16芯片(piàn)

A16的命名与苹果(guǒ)公司的A16芯片并(bìng)无直接关联，而是指代制程技术达到16埃米，即1.6纳米。

据悉，A16芯片将采(cǎi)用下一代纳米片晶体管技术，并结合超级电轨技术（SPR），一(yī)种创新(xīn)的背面供电解决方案，为业界(jiè)首创。

超级电轨技术能够将供电(diàn)网络移至晶圆背面，从而为晶圆(yuán)正面释放更多(duō)空间，显著提升逻辑密度和性能。

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

台积电宣称，与上一(yī)代的N2P工艺(yì)相比，A16节点将为数据(jù)中心产(chǎn)品(pǐn)带来8-10%的速度(dù)提升、在相同速度下(xià)实现15-20%的功耗降低，以及芯片(piàn)密度提升至1.10倍。

SemiAnalysis公(gōng)司的首席分析师在采访中提到，台积(jī)电的A16工艺采用了(le)更先进的背面供电(diàn)方式，以(yǐ)背面接触取代电源通孔，技术上领先(xiān)于英特尔的18A工艺(yì)。

该(gāi)技术原计划在N2P工艺中首次应用，然而由于技(jì)术(shù)难度较高，最终推(tuī)迟至A16工艺中首次展示。

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

台积电采用的方案，即BSPDN（背(bèi)面电源网络(luò)），实现了将(jiāng)电源网(wǎng)络直(zhí)接连接至每个晶体管的源极与漏极。

该公司宣称，该技术在本领域中效率最高，尽(jǐn)管(guǎn)其生(shēng)产过(guò)程极为(wèi)昂贵且复杂。

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

从N2P到A16的(de)命名方式转变(biàn)，标志着台(tái)积电已超(chāo)越当(dāng)前领先的2nm工(gōng)艺技术，正式跨入[埃(āi)米时代]。

据预(yù)测，A16工艺将于2026年开始量产，作(zuò)为目前公布的最先(xiān)进制程技术，它(tā)代表台积(jī)电迈向埃米级制程的第一(yī)步。预计量产将(jiāng)在2026年下(xià)半年启动，产品将于2027年上市。

OpenAI的最佳策(cè)略是预订台积电芯片

今年2月，OpenAI公开表示缺乏(fá)足够的英伟达(dá)GPU支持其AI研发工作。这一抱怨似乎被微软这一金主(zhǔ)之一所听取，随后OpenAI获得了更(gèng)多英伟达服务(wù)器的使用(yòng)权。

预计到2025年(nián)中期，甲骨文和微软将为(wèi)OpenAI提供世(shì)界上最强大的(de)英伟达服务器集群之一，年租金约为25亿美元。然而，对于OpenAI而言，这仍(réng)不(bù)足以(yǐ)满足其需求。

据The Information在今年7月援引知情人士的消息(xī)，OpenAI一(yī)直在招募谷歌(gē)TPU部门的前成员，寻求开发AI服务器(qì)芯片，并与包括博通(tōng)在内的芯片设计企业(yè)洽谈(tán)合作开(kāi)发事(shì)宜(yí)。

尽管如此，OpenAI团队似乎尚未开始设计该(gāi)芯片，预(yù)计最早(zǎo)将于2026年投入(rù)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(yì)美元(yuán)，内部被称为[星际之门（Stargate）]。

然而，显而易见的是，要达到这(zhè)一规模，将面临能源供应的挑战，否则可能会(huì)遭(zāo)遇电力短缺(quē)的问题。

他们希望通过这个项目(mù)为 OpenAI下一(yī)代AI系统提供更加强劲的(de)算力支持(chí)，但该项目(mù)最早也要等(děng)到2028年才会推出(chū)。

同(tóng)时，鉴于AI领域竞争(zhēng)的快速变化，芯片设(shè)计与晶圆制造的整合是不现实的。

因此，OpenAI的最佳策略是预订台积电的先进芯片。

根(gēn)据2023年的数据，ChatGPT处理每个查询的成本(běn)为4美分；若(ruò)ChatGPT使用量持续增长，达到谷歌搜索规模的十分之(zhī)一，每年将需要价值160亿美元的芯片。

对于台积电(diàn)而言，这是一项极具盈(yíng)利潜力的(de)业务。

OpenAI与苹(píng)果(guǒ)在AI领域的竞争与合作同时存(cún)在

苹果公司正逐渐(jiàn)在其产品中融入OpenAI的技术，例如计划在最新版的iOS操作系统中引入ChatGPT，以提升Siri的(de)智能水平(píng)。

这种技术整(zhěng)合不(bù)仅(jǐn)提升了苹果产(chǎn)品的用户体(tǐ)验，还(hái)进一步加深了两家(jiā)公司之间的合(hé)作。

基于OpenAI与苹果(guǒ)公司之前的合(hé)作关系，已有推测认为Sora技术最终可能会(huì)被集成到苹果的Apple Intelligence系统中。

Apple Intelligence所使用的许多机器学习模型(xíng)将在设备上本地运行，但公司还计划推出一项名(míng)为Private Cloud Compute的服务。

该服务将在苹果公司(sī)自研的芯片上运行，使用基于服务器的人工智能模型来处理复杂请求。

据消息人士透露(lù)，苹果公司的(de)此次投资是OpenAI新一轮融资的一部分。

该轮(lún)融资由风险投资公(gōng)司Thrive Capital领投，OpenAI的估值预计将超过1000亿美元。

除苹果公司外，曾多次(cì)投资OpenAI的微软公司也可能参与此次融资。

众所周知(zhī)，硅谷的人工智能竞(jìng)争日益激烈，谷歌、Meta等巨头虎视眈(dān)眈，行业元老纷纷(fēn)跳(tiào)槽至竞(jìng)争对手，初创公司(sī)四面围攻，此次大规模融资将为OpenAI解(jiě)决紧迫(pò)的资(zī)金需求。

对于(yú)苹果公司而言，通过投资OpenAI，公司希望将先(xiān)进(jìn)的生成式人工智能技术（如ChatGPT）整合到分析丨OpenAI与苹果抢到首发，如何定义埃米级A16芯片？(dào)其产品中(zhōng)，特(tè)别是在iOS操作系统和Siri等生态系统中。

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

此(cǐ)外，尽管苹果公司在人工(gōng)智能领域相对保持(chí)低(dī)调(diào)，但通过投资OpenAI，苹果(guǒ)公司能(néng)够在人工(gōng)智能领域占(zhàn)据(jù)更重要的地位。

目(mù)前，OpenAI开始涉足硬件领域的发展，而苹果公司也(yě)在通过Apple Intelligence布局软件领域，双方的竞合关系可能会贯穿整(zhěng)个人(rén)工智能时代(dài)。

台积电A16芯(xīn)片在顶端之争处于优势(shì)段位

相比之下，英特尔和(hé)三星的(de)同(tóng)等级别(bié)工艺——14A和SF 1.4，预(yù)计要到2027年才能实现(xiàn)量产(chǎn)。

与英特尔不同的是(shì)，台积电(diàn)曾(céng)明确表示，ASML最新的High-NA EUV光刻机并非生产A16工艺(yì)芯片的必需设备。

在常(cháng)规情况下，电源线(xiàn)和信号线均布设于晶圆的上表面。但是，随着晶体管尺寸的(de)缩(suō)小、集成度的不断提升以及堆栈层数(shù)的增加，这些(xiē)因素显著(zhù)影响了芯片的散(sàn)热效能。

此外，将大(dà)部分元件集中于晶(jīng)圆的上表面亦不(bù)利于芯片尺寸的进一步缩小(xiǎo)。

针对高效能运算（HPC）产品，A16制程工艺被专门设计，这类(lèi)产品对芯片(piàn)性能有着极高的要求，需(xū)要处理大量复杂数据和执(zhí)行高强度的计算任务(wù)。

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

尽管在个人(rén)计算机和(hé)服务(wù)器芯片领域，英(yīng)特尔在(zài)高(gāo)性(xìng)能计算方面仍然保持领先地位(wèi)，但在能耗比和良品率方面，相较于台积电，英特(tè)尔尚有不足之处。

三星的SF1.4技术(shù)则运(yùn)用了纳米片技术，通过增加纳米片的数量，使得更高的电流能够通过晶体管，从而实(shí)现了性能与能效的双(shuāng)重提升。

结尾：

苹果与OpenAI之间的关(guān)系颇为复杂，既存在竞争又不乏合(hé)作，这种现象在商业领域并不罕见(jiàn)。

OpenAI与台积电携手研发自家AI芯片，此举无疑对苹果等传统科技(jì)巨头构成了挑战。

展(zhǎn)望未来(lái)的人工智能时代，软硬件的深度整合预期将成为(wèi)主流趋势，而企业是否具备自主(zhǔ)芯片生产能力，将(jiāng)对其市场地位产生决定性(xìng)影响。

在人工智能芯片领(lǐng)域，硬件性(xìng)能、软件算法、数据生态系统以及供应链管理等要素，均可能成为影响竞(jìng)争结果的关键(jiàn)因素。

部(bù)分资料参考：APPSO：《OpenAI 首颗自研芯片曝光！用上台积电最先进埃(āi)米(mǐ)级(jí)芯片 A16，苹果也已下单》，量子位(wèi)：《OpenAI首颗芯片曝(pù)光：台积(jī)电1.6nm，为Sora定制》，新智元：《OpenAI首颗自研芯片(piàn)曝光，预定(dìng)台积电1.6nm工(gōng)艺》，硅谷AI见闻：《OpenAI首颗自研芯片，采用台(tái)积电1.6nm工艺》，科技旋涡：《掀翻苹果，摆脱英伟达，OpenAI七万亿美元芯片计划启动》

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