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一文看懂新一代光模块差异
半导体行业观察· 2025-10-07 10:21
QSFP与QSFP-DD的核心技术差异 - 两类光模块最大的差异体现在电连接层面,QSFP-DD具备更多连接焊盘以实现更丰富的连接功能 [3] - QSFP28与QSFP56均采用4条电通道,分别实现4x25Gbps=100Gbps和4x50Gbps=200Gbps的传输速率 [5] - QSFP-DD通过连接器上的第二排焊盘实现了8条电通道的配置,例如QSFP56-DD可实现8x50Gbps=400Gbps的传输速率 [5][6] 高速率传输的实现路径 - 在400Gbps光模块中,QSFP-DD的8通道配置至关重要,而仅采用4条通道即使速率相同(50G)也只能实现200Gbps传输 [6] - 若想通过QSFP模块实现400Gbps传输,需采用QSFP112模块(单通道112Gbps),但112G SerDes技术较新尚未普及,许多设备仅支持56G PAM4 SerDes [6] 物理规格与兼容性 - QSFP-DD连接器长度更长,但其外部笼子尺寸与QSFP相近,因此QSFP光模块可插入QSFP-DD笼子中使用 [8] - 存在单向向后兼容性:QSFP设备可插入QSFP-DD笼子正常工作,但QSFP-DD设备因电连接数量更多、连接器更长,无法在QSFP笼子中正常工作 [9] 光模块技术解析框架 - 理解光模块可拆分为三个核心部分:封装形式(如QSFP、QSFP-DD、OSFP)、电连接配置和光连接配置 [10] - 封装形式与电连接配置是转向更高速率网络时必须掌握的基础概念,在400G及更高速率场景下需审慎核查的环节更多 [10]
台积电,又一座1.4nm厂
半导体行业观察· 2025-10-07 10:21
公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 供应链指出,台积电将高雄定位为2纳米家族主力据点,未来五座Phase将陆续量产2纳米与A16制程。业界观察,A16制程除提升效能与功耗比,更首次导入晶背供 电结构,是AI与高速运算晶片性能飞跃关键技术。随着高雄厂进入量产期,台积电在先进制程区域分工逐步成形。 据悉,A14制程预定2028年量产,由新竹宝山Fab20的P3、P4率先推进,主要量产基地则为台中Fab25,共计四座厂房,预计今年底动工、2028年下半年投产。若高 雄第六厂同步导入A14,将使整体产能更具弹性,也显示市场对AI与高效能运算需求强劲。 美国亚利桑那州厂则预计在P3、P4导入2nm/A16。根据目前厂务工程业者评估,尽管速度正在加快,但P3厂最快明年中下旬才会开始进行无尘室、水电系统等施 作,因此2028年前要在美国大量生产2纳米难度高。相较之下,高雄建厂进度明显领先,未来可望成为台积电2纳米以下制程的全球核心枢纽。 来源 : 内容来自 工商时报 。 埃米(angstrom)时代即将来临,台积电先进制程布局马不停蹄。供应链透露,高雄将成为2纳米生产重镇,Fab22规划的五座厂区(Phase ...
一颗芯片的新战争
半导体行业观察· 2025-10-07 10:21
文章核心观点 - AI推理芯片市场竞争加剧,成为AI下半场商业化关键,市场规模预计2028年达1500亿美元,年复合增长率超40% [3] - 华为、英伟达、谷歌三大巨头及初创公司Groq相继发布推理芯片,竞争焦点从原始算力转向成本、能效、软件生态和应用场景的综合较量 [3][5][10][25][28] 华为Ascend 950PR - 华为宣布昇腾芯片规划,未来3年将推出950、960、970系列,目标算力一年一代翻倍 [3] - Ascend 950PR专攻推理Prefill阶段和推荐业务,采用自研低成本HBM(HiBL 1.0),预计2026年一季度面世 [3] - 芯片采用同一Die设计,低成本HBM策略可解决HBM供给紧缺并降低总成本(内存成本占推理支出40%以上) [3][4] - 互联带宽相比Ascend 910C提升2.5倍,达2TB/s,支持低精度数据格式如FP8,算力达1P和2P [6] 英伟达Rubin CPX - 英伟达推出专为大规模上下文设计的GPU Rubin CPX,预计2026年底上市,标志公司向推理市场延伸 [5][8] - 单机架算力达8 Exaflops,较GB300 NVL72提升7.5倍,配备100TB快速内存和1.7PB/s带宽 [5] - 芯片针对百万Token级上下文,峰值算力30 Petaflops,内存128GB GDDR7,系统专注力提升3倍 [8] - 支持NVFP4精度,集成视频编解码器,旨在解决AI Agent长上下文瓶颈(80%AI应用将涉及多模态长序列处理) [8][9] 谷歌Ironwood TPU - 谷歌推出第七代TPU推理芯片Ironwood,以应对内部推理请求量激增(2024年4月至2025年4月令牌使用量增长50倍) [10][13] - 提供256芯片和9,216芯片两种配置,后者总算力42.5 Exaflops,是El Capitan超算的24倍;单芯片峰值算力4.614 Exaflops [15] - 功率效率为Trillium的1.5倍,每瓦性能翻倍,较首代TPU提升30倍;单芯片内存带宽7.37 TB/s,容量192 GB,为Trillium的6倍 [17][20] - 通过光路交换机(OCS)互连集群,提供1.77 PB HBM内存容量,支持动态重构和故障修复,软件栈支持PyTorch和JAX [20][21] - 软硬件协同优化可帮助客户降低推理延迟高达96%,吞吐量提高40%,每个令牌成本降低多达30% [24] Groq推理芯片初创公司 - Groq在2025年9月融资7.5亿美元,估值从2021年10亿美元跃升至69亿美元,投资者包括Disruptive、三星、思科等 [25] - 公司计划到2025年第一季度部署超108,000个LPU(14纳米),已获沙特阿拉伯15亿美元订单和贝尔加拿大独家合作 [26] - LPU采用张量流架构,单大核心设计,延迟比GPU低10倍,内存带宽优势达10倍,适合实时AI推理 [27] 行业趋势与竞争格局 - AI推理市场增长速度快于训练市场(推理年复合增长率40% vs 训练20%),支撑智能推荐、内容生成等实时应用需求 [3] - 推理阶段是实现AI商业化的关键,芯片竞争围绕成本控制(如华为HBM策略)、能效提升(如谷歌TPU)和长上下文处理(如英伟达)展开 [3][4][8][17][28]
12英寸氮化镓,巨头宣布
半导体行业观察· 2025-10-07 10:21
项目启动与合作生态 - imec正式启动300毫米氮化镓开放创新计划,聚焦低压与高压电力电子应用 [1] - 首批合作伙伴包括AIXTRON、GlobalFoundries、KLA、Synopsys和Veeco,旨在构建从外延生长到封装解决方案的稳健生态系统 [1][4] - 项目计划于2025年底前在imec的300毫米洁净室中全面部署相关技术能力 [4] 技术发展与核心目标 - 项目核心是研发300毫米氮化镓外延生长技术以及低压、高压氮化镓高电子迁移率晶体管工艺流程 [1] - 采用300毫米衬底旨在降低氮化镓器件制造成本,并推动更先进电力电子器件的研发,如用于CPU和GPU的高效低压负载点转换器 [1][3] - 技术路径上,将首先为低压应用搭建横向p型氮化镓栅极高电子迁移率晶体管基准技术平台,后续再针对650伏特及以上的高压需求进行研发 [3] 市场应用与行业趋势 - 氮化镓技术能实现比硅基解决方案更小的外形尺寸、更轻的重量和更优异的能量转换效率 [2] - 具体应用领域包括汽车车载充电器、太阳能逆变器、以及电信与人工智能数据中心的配电系统,为脱碳、电气化与数字化进程贡献力量 [2] - 晶圆直径向300毫米演进是显著行业趋势,imec凭借200毫米技术积累进行升级,利用300毫米尖端设备研发更先进器件 [3]
投资70亿美金,美国一座先进封装厂开工
半导体行业观察· 2025-10-07 10:21
投资规模与项目规划 - 安靠科技将在美国亚利桑那州建设全新先进封装与测试园区,总投资额从原计划增加超过50亿美元,达到总计70亿美元,分两期实施 [2] - 项目全部完工后,园区将拥有超过75万平方英尺的洁净室空间,并创造多达3000个高质量岗位 [2] - 首座生产厂房预计于2027年年中完工,2028年初投产 [2] 战略意义与政府支持 - 该投资将支持强化美国半导体领导力的国家战略,并成为美国首座大规模先进封装生产基地 [2] - 项目获得了特朗普政府的“美国芯片法案”、先进制造业投资税收抵免政策,以及州与地方政府的支持 [2] - 美国商务部长表示,此次合作将首次把大规模先进封装能力带到美国,支持美国AI产业的领先地位 [3] 技术定位与市场服务 - 新园区将引入智能工厂技术与可扩展生产线,以满足人工智能、高性能计算、移动通信与汽车电子等市场需求 [3] - 园区将专注于先进封装与测试技术,并与台积电的前端晶圆制造实现互补,构建完整的本土半导体制造体系 [3] - 设施将成为美国先进封装能力的基石,服务包括苹果与英伟达在内的核心客户 [2] 核心客户与合作生态 - 苹果公司表示,其美国工厂今年将生产190亿颗芯片,安靠新厂将负责封装和测试台积电亚利桑那工厂生产的Apple Silicon芯片 [3] - 苹果通过“苹果美国制造计划”投资安靠,该计划是其6000亿美元在美投资承诺的重要组成部分 [3] - 台积电表示,与安靠的合作将为客户提供高效的一体化本地生态系统,助力定义未来的半导体制造 [3] 行业领袖观点 - 安靠科技CEO称此次奠基是公司长期增长与创新战略上的大胆一步,将推动美国半导体制造的未来 [3] - 英伟达CEO表示,人工智能点燃了新的工业革命,安靠新工厂是将AI供应链能力带回美国本土的里程碑 [3]
AI,点燃第三代半导体黄金时代
半导体行业观察· 2025-10-07 10:21
AI数据中心电力需求与挑战 - AI芯片算力爆发式增长导致电力需求激增,单个GPU功耗预计从目前的1000W激增至2030年的约2000W [3] - AI服务器机架峰值功耗将达到300kW以上,相当于传统服务器总功耗数十倍 [3] - 到2030年数据中心电力消耗可能占全球7%,约等于印度目前全国能源消耗量 [3] - 物理尺寸固定的AI服务器电源面临功率密度提升挑战,传统硅基设备已接近性能极限 [3] 第三代半导体技术优势 - 碳化硅(SiC)拥有更低导通电阻和更稳定温度特性,适合高电压、高温工作,尤其在AC-DC转换的功率因数校正应用中表现优异 [5] - 氮化镓(GaN)具备零反向恢复电荷和极低开关损耗,高开关频率特性适配高密度应用,在DC-DC转换的LLC转换器中表现卓越 [5] - 宽禁带半导体成为突破AI服务器电源性能瓶颈的关键技术 [3] 英飞凌技术布局 - 2024年6月推出专为AI服务器AC/DC级开发的CoolSiC™ MOSFET 400V系列,将功率密度提升至100W/in³以上,效率高达99.5% [7][8] - 开发3.3kW电源专用演示板,整合CoolGaN™、CoolSiC™与CoolMOS™技术,实现97.5%综合效率和96W/in³功率密度 [8] - 即将推出8kW和12kW全新电源,其中12kW参考板将成为全球首款达到该性能水平的AI数据中心电源 [8] 纳微半导体技术融合 - 2024年7月发布CRPS185 4.5kW AI服务器电源解决方案,实现137W/in³超高功率密度和97%以上效率 [9] - 通过GaNSafe™高功率氮化镓芯片和GeneSiC™碳化硅器件技术融合,打造高功率密度解决方案 [9] - 计划将功率水平从3kW提升至10kW,相关产品预计2024年第四季度推出 [9] 安森美半导体产品创新 - 最新一代T10 PowerTrench®系列与EliteSiC 650V MOSFET组合实现"小封装、高性能"平衡 [10] - EliteSiC 650V SiC M3S MOSFET满足Open Rack V3 PSU高达97.5%峰值效率要求 [10] - 通过先进封装技术提升散热性能,解决高功率转换过程热量问题 [10] EPC技术定位 - 聚焦低压GaN器件,满足48V转12V服务器电源转换器组件需求 [12] - 在2024年PCIM展会展示GaN技术在人形机器人和自动驾驶车辆LiDAR组件中的应用潜力 [11][12] 德州仪器合作布局 - 2021年与台达合作,基于TI的GaN技术和C2000™ MCU为数据中心开发高效大功率企业级电源 [13] - 在GaN技术和实时控制解决方案上积累十年以上研发经验,通过创新半导体制造工艺稳定生产高性能硅基GaN器件 [13] 英伟达行业引领作用 - 英伟达被比作"指挥大师",引导全球设计构建和运营数据中心新方法,推动向800V高压直流电力基础设施过渡 [14] - 联合英飞凌、纳微、德州仪器等半导体企业及台达、施耐德电气等系统公司形成全产业链技术联盟 [14] - 计划2027年推出Rubin Ultra GPU与Vera CPU,推动AI数据中心电力基础设施整体重新设计 [15] 技术应用场景分析 - 高功率高电压数据中心电源基础设施中SiC凭借耐高压特性占据领先地位 [16] - 800伏到50伏转换因空间限制需高开关频率,更适合GaN技术发挥优势 [16] - 54伏到6伏低压中间总线转换场景中,GaN与硅器件均可适用 [16] 市场竞争格局 - 英飞凌在SiC、GaN、硅半导体三大领域均具备强大技术实力,能覆盖AI数据中心电力链每个阶段 [17] - 纳微通过收购GeneSiC Semiconductor完善宽带隙IC产品组合,业务覆盖传统交直流转换器到近处理器供电技术 [18] - 英伟达技术推动可能使开放计算项目逐渐过时,导致数据中心重新陷入"技术丛林"状态 [19] 市场前景预测 - GaN在AI数据中心市场增长速度将超过SiC,SiC主要聚焦交直流转换场景,而GaN还可拓展至交直流转换领域 [20] - 未来三到五年SiC有约1亿美元市场增长空间,但GaN市场机会更大 [20] - 800V HVDC架构对GaN高开关频率、低损耗特性需求释放,为GaN技术打开更大市场增量空间 [20] 第三代半导体协同效应 - 碳化硅从新能源汽车外获得第二个重要增长引擎,在高电压高功率PFC应用中成为AI服务器电源核心器件 [30] - 氮化镓从消费电子快充领域扩展至AI数据中心,在高频高密度需求下重新定义电源转换效率标准 [30] - 随着800V HVDC架构变革推进,第三代半导体在AI数据中心领域应用将迎来黄金发展期 [30]
AMD的又一次豪赌
半导体行业观察· 2025-10-07 10:21
合作核心内容 - OpenAI计划购买并部署高达6千兆瓦的AMD Instinct GPU,潜在硬件销售额可达900亿美元 [1] - 作为交换,AMD向OpenAI发行认股权证,允许以每股0.01美元的价格认购最多1.6亿股AMD股票 [1] - 认股权证的归属与OpenAI的部署规模(从1千兆瓦扩大到6千兆瓦)及AMD股价突破一系列业绩门槛(最高可达每股600美元)挂钩 [1] - 若OpenAI以每股600美元出售所有股份,1.6亿股将价值960亿美元,与硬件价值大致相当 [1] 交易结构与金融创新 - 交易本质是一种金融工具,将AI硬件销售转化为股权配置,将AMD的长期估值与OpenAI的基础设施增长直接挂钩 [2] - 归属机制采用双轨制,首批奖励与最初的1千兆瓦MI450部署挂钩,后续奖励随GPU购买量达到6千兆瓦及AMD股价突破门槛而解锁 [4] - 该结构将AMD的客户获取成本转化为股权而非预付折扣,限制股权稀释至已实现的业绩,并为OpenAI创造自筹资金途径 [5] - 认股权证有效期至2030年10月,OpenAI的注册权延长至2033年,允许其以至少一亿美元的金额出售既得股份 [4][5] 技术产品与路线图 - 合作核心是AMD下一代数据中心GPU Instinct MI450,基于CDNA4架构,针对机架级部署优化,预计2026年下半年量产 [7][8] - AMD的Helios平台是全新参考架构,将MI450 GPU与基于Zen 6的CPU、高带宽内存和先进互连结合,形成预制机架级系统 [7] - 通过以机架粒度销售,AMD可控制系统拓扑、软件调优和冷却集成,使其ROCm软件堆栈能以可预测的效率扩展到数千节点 [8] - 6千兆瓦部署规模巨大,估算需300万到600万台设备,按每台设备2.4万到3万美元估算,累计收入潜力达900亿美元 [9] 战略意图与行业影响 - 合作旨在推动更广泛的AI生态系统发展,对AMD具有战略增值作用并将长期带来盈利增长 [3] - 对OpenAI而言,合作确保在供应受限市场中获得AMD硬件供应,实现供应商多元化,并为基础设施扩展提供财务杠杆 [10] - 合作契合AI计算能力正成为一种金融资产类别的趋势,AI计算不再是在离散交易中买卖,而是在生态系统规模上融资、证券化和资本化 [2] - AMD的方法通过嵌入股权激励奖励消费而非排他性,与NVIDIA的垂直整合生态模式和英特尔的代工融资模式形成对比 [6][11] 市场反应与执行挑战 - 协议宣布后,AMD股价盘后飙升33%以上,反映出市场将此视为对AMD AI战略的验证及其增长加速器 [16] - 主要运营风险在于执行,交付6千兆瓦GPU产能需持续多年的稳定代工厂配置、基板可用性及高带宽内存供应 [13] - 硬件物理部署受到电力输送硬件(如变压器)交付周期、电网审批和变电站建设的制约,这些可能需要数年时间 [15] - 合作将考验AMD平衡为OpenAI提供定制化支持与维持生态系统通用性的能力,以避免技术分歧影响更广泛的客户采用 [20]
HBM,增速放缓
半导体行业观察· 2025-10-07 10:21
公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 NAND Flash 也呈现类似趋势。2026 年 NAND Flash 需求增长率预计为 13.8%,生产增长率预计为 14.0%,供需将保持平衡。 iM 证券分析师宋明燮指出:"HBM 在 2024-2025 年经历了爆发式增长,但 2026 年随着竞争对手进入市场、供应规模扩大,其增长速度很可能放缓。" 与之相对,他 分析称:"长期处于价格下跌态势的 NAND Flash,目前已触底,未来有相对走强的空间。" 智能手机、服务器需求成关键变量 需求层面,智能手机与服务器被视为核心影响变量。 来源 : 内容来自 编译自zdnet 。 过去几年拉动行业景气度的高带宽内存(HBM),将因竞争加剧而增长放缓;反观动态随机存取内存(DRAM)与闪存(NAND Flash),则有望凭借供需平衡实 现良好业绩。 根据 iM 证券 6 日发布的报告,2025 年 DRAM 需求增长率已上调至 19.3%,小幅高于行业 18.1% 的生产增长率。展望 2026 年,受全球经济放缓影响,DRAM 需求 增长率预计为 14.1%,生产增长率预计为 14.2%。 https://z ...
晶体管专利 75 周年:开启硅与软件时代
半导体行业观察· 2025-10-06 10:28
晶体管发明与专利历史 - 贝尔实验室的三位科学家约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿和威廉·肖克利于1950年10月3日获得晶体管美国专利 [4] - 第一个可工作的晶体管于1947年问世,专利针对一个"利用半导体材料的三电极电路元件" [4][5] - 该发明点燃了第三次工业革命,开创了硅与软件的时代 [2] 晶体管的技术优势与应用 - 晶体管取代了笨重、易碎且耗电的电子管,带来了计算速度、能效和可靠性方面的巨大飞跃 [7] - 电子管仍在某些吉他放大器、发烧级音响系统、军事、科学及微波/射频等小众领域使用 [5] - 晶体管成为集成电路和处理器的基础,在比单个电子管小得多的面积内容纳数十亿个晶体管 [7] 摩尔定律与行业发展 - 英特尔联合创始人戈登·摩尔于1965年提出摩尔定律,预测集成电路上的晶体管数量每两年翻一番且成本增幅极小 [7] - 该定律在1975年被修订为从一年改为两年翻一番 [7] - 目前科技世界正聚焦于人工智能发展,认为可以制造拥有"心智"的机器 [11]
射频前端国产替代:昂瑞微扮演重要角色
半导体行业观察· 2025-10-06 10:28
公司里程碑与市场地位 - 昂瑞微于2024年3月28日科创板IPO申报获受理,是射频前端行业的重大事件 [1] - 公司2024年销售额已赶上唯捷创芯,成功跻身射频前端第一梯队 [1] - 公司与唯捷创芯率先推出射频前端中最难的Sub3G L-PAMiD产品,并在头部品牌手机终端客户旗舰机型量产 [1] - 公司在卫星通信、车载电子应用的射频前端市场取得较大进展,5G接收模组也在头部品牌手机终端量产 [1] - 公司成立于2012年7月,2013年即推出有竞争力的CMOS PA,月销售量突破2000万颗 [13][15] - 公司采用国产40nm工艺开发的低功耗蓝牙BLE产品性能比肩海外Nordic水平 [15] 行业发展驱动因素 - 美国对华为、中兴的打压带来第一波国产替代红利,是国内射频前端公司迅速发展的关键契机 [2][3] - 2019年后,国内头部手机终端客户认识到国产供应链牵引的重要性,为国产射频厂商提供了机会 [3] - 供应链安全成为行业共识,需确保在美国极限施压下能够安全供货 [5] - 射频前端涉及多种晶圆工艺,包括GaAs、GaN、SOI、CMOS以及滤波器工艺,对先进SIP封装和衬底材料要求高 [5] 产业链协作与竞争格局 - 前五大手机终端销售额超2000亿元,但射频前端贡献仅约40亿元,占比约2%,仅靠一家终端公司驱动产业链不够,需多家头部公司合力 [7] - 国产射频前端公司销售额合计约200亿元,最大公司销售额未超50亿元,对上游晶圆、封装的采购占比在10%-30%之间,需所有射频公司共同合力进行牵引 [7] - 中国射频前端产业有6家公司规模突破5亿,其中4家达20亿以上规模,考虑到全球射频前端市场规模约1200亿元,中国产值约200亿元,6家公司共存是健康状态 [8][9] - 适度竞争利于行业发展,垄断会导致失去技术创新动力,昂瑞微在与上游合作中每个品类都坚持多供应链战略 [9] 研发投入与盈利挑战 - 牵引国产供应链需加倍投入研发力量,因工艺不成熟需多轮迭代,投片费显著增加,且需并行维持海外供应链,导致研发费用大增 [11] - 研发费用大增是国产射频厂家未能大幅盈利的主要原因之一 [11][15] - 昂瑞微在国产供应链投入坚决,一方面来自上游龙头手机终端客户牵引,另一方面来自自身对供应安全的考量 [11] 国产替代的长期性与战略 - 国产替代非一蹴而就,国外厂商盈利规模遥遥领先,在行业标准制定上更具影响力,加之美国制裁,国内厂商短期内难以超越 [13] - 需要从业者具有战略定力,先通过夯实技术实力、确保供应链安全把量做大,再逐渐做强,等待时机超越 [13] - 昂瑞微在2019年后抓住国产替代红利,紧跟头部手机终端客户,于2023年推出包含Sub3G L-PAMiD、手机用卫星PA等在内的5G射频前端芯片系列并大规模出货 [13][15]