半导体行业观察
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存储巨头,加紧扩产
半导体行业观察· 2025-12-29 09:53
三星电子产能扩张计划 - 为满足AI带来的存储芯片需求增长,三星电子正计划扩大其位于平泽的半导体工厂产能 [1] - 公司已决定恢复平泽5号生产线(P5)的建设,并启动关键基础设施的招标程序,目标是在2028年投产,但鉴于存储芯片严重短缺,投产时间可能提前 [1] - 公司采取“快速通道”策略,将P5生产线的框架搭建、设备订购和安装工作同步进行,以加快批量生产进度 [1] - 平泽4号生产线(P4)的设备引进时间正在提前,其设备搬入和试运行目标时间已提前两到三个月 [2] - P4产能扩建投资将成为其10纳米第六代(1c)DRAM生产的核心,该DRAM将应用于第六代HBM(HBM4)芯片 [2] - 公司正迅速响应下一代精细工艺需求,已决定推出高数值孔径极紫外光刻设备用于量产 [2] - 主要设备合作伙伴表示,三星电子的订单量超出预期,交货期限非常紧迫 [3] SK海力士产能扩张计划 - SK海力士计划于明年5月完成M15X晶圆厂首个洁净室的建设并开始试生产,该工厂投资超过20万亿韩元 [3] - M15X工厂将生产HBM3E以及将于明年初开始量产的HBM4,并将引进用于生产HBM4E的10纳米级第六代DRAM生产线 [3] - 工厂首间洁净室预计于明年11月左右开始量产,第二间洁净室计划在明年年底前完成建设 [4] - M15X工厂预计将于2027年中期满负荷运转,届时基于12英寸晶圆的DRAM月产量预计约为5万片 [4] - 中长期计划着眼于龙仁半导体产业集群,一期晶圆厂总投资120万亿韩元,预计于2027年5月竣工 [6] - 龙仁一期晶圆厂满负荷运转后,每月将新增约35万片晶圆产能,使SK海力士的总产能显著提升至每月90万片 [6] HBM市场竞争格局 - 目前只有三家公司具备生产用于高性能AI芯片的HBM3E和HBM4的能力:SK海力士、三星电子和美光科技 [5] - SK海力士是首家开始量产第六代HBM(HBM4)的公司,计划于明年2月率先在全球范围内量产HBM4,随后提高HBM3E的产量 [5] - 金融投资行业预测,由于SK海力士率先实现HBM4量产并提高HBM3E产量,其HBM市场份额明年将超过50%,三星电子预计保持在30%左右,美光预计保持在20%左右 [7] - 随着英伟达下一代AI加速器Rubin将于明年第四季度发布,SK海力士的HBM4供应量极有可能大幅增长 [7] - 三星电子凭借其庞大的DRAM产能(月产能65万片晶圆)正在恢复HBM竞争力,其HBM月产能(17万片)已超过SK海力士(16万片) [6] - SK海力士计划通过先进技术和提升HBM3E产量,抢占先机量产HBM4,以摆脱三星电子的追赶 [6] 行业背景与公司业绩 - 全球AI普及带来存储芯片需求增长,电子和IT行业正面临存储芯片严重短缺,预计从明年开始供应短缺情况将进一步恶化 [1] - AI需要GPU处理海量数据,同时需要超高性能、低功耗的HBM来确保推理和计算能力 [5] - HBM市场现已进入第二轮,稳定的供应能力已成为超越技术竞争的核心竞争力 [7] - SK海力士今年第三季度营业利润达11.383万亿韩元,预计第四季度利润将达到15万亿韩元,预计明年全年营业利润将高达93万亿韩元 [7]
英伟达封死了ASIC的后路?
半导体行业观察· 2025-12-29 09:53
英伟达与Groq的交易性质与战略意图 - 英伟达与Groq达成了一项“非独家许可协议”,而非全面收购,旨在规避反垄断监管审查[18] - 该交易涉及约200亿美元,用于获取Groq的知识产权和关键人才,是一种典型的“反向收购”策略[19][21] - 交易使英伟达能够将Groq的低延迟处理器技术集成到其AI工厂架构中,扩展其推理和实时工作负载服务能力[18] Groq LPU技术的核心优势 - LPU是Groq针对推理工作负载的解决方案,其核心优势在于确定性执行和片上SRAM作为主要权重存储[10] - Groq芯片配备230MB片上SRAM,提供高达80TB/s的片上内存带宽,显著降低延迟并提升吞吐量[10][11] - 使用SRAM相比HBM能显著降低每比特能耗,尤其在解码这类内存密集型工作负载中至关重要[14] - LPU通过编译时调度实现确定性周期,消除内核间时间差异,确保流水线完美利用,实现高吞吐量[14] 英伟达整合LPU的技术路径与潜在方案 - 专家AGF认为,英伟达可能通过台积电的混合键合技术,将LPU单元堆叠在下一代Feynman GPU计算芯片上[1][3] - 预计LPU模块将于2028年首次出现在Feynman芯片上,该芯片预计采用台积电A16工艺[5] - 采用分离的SRAM芯片并堆叠在主计算芯片上,可以解决SRAM在先进工艺节点上缩放停滞和成本高昂的问题[5][6] - 另一种集成方案是将LPU作为机架级推理系统的一部分,与GPU协同工作,由GPU处理预填充/长上下文,LPU专注于解码[16] 行业背景:推理需求崛起与竞争格局 - 人工智能行业计算需求正从训练转向推理,推理是超大规模数据中心的主要盈利点[9] - 推理,特别是解码阶段,需要确定性和低延迟,这与训练更看重吞吐量的需求不同[9][10] - 谷歌等公司已推出专注于推理的ASIC芯片,被视为英伟达的替代品,加剧了推理市场的竞争[9] 英伟达Feynman芯片的潜在架构与影响 - Feynman芯片预计采用台积电A16工艺,配备背面供电和全GAA结构[5] - 通过混合键合技术堆叠SRAM/LPU芯片,可以在保留HBM用于大容量存储的同时,修复低延迟解码的模型浮点利用率[5][6] - 这种集成方案旨在为Feynman芯片在有利工作负载下带来巨大的推理性能提升[5] - 该技术路径若成功,可能使其他厂商的专用集成电路在推理市场面临巨大挑战[2][6]
日本大厂,停止4G/5G基站研发
半导体行业观察· 2025-12-29 09:53
文章核心观点 - 日本通信设备制造商NEC和京瓷相继退出或大幅收缩4G/5G无线基站设备的开发与市场竞争 将资源转向软件、国防及下一代通信标准等更具盈利潜力或战略意义的领域 这标志着日本企业在全球基站设备市场竞争中进一步边缘化[1][3][6] 市场格局与竞争态势 - 全球基站市场呈现高度集中态势 中国的华为、瑞典的爱立信和芬兰的诺基亚三家公司合计控制全球近80%的市场份额[3][6] - 日本企业在全球基站市场份额极低 NEC和富士通的合计份额不到2%[3] - 日本国内运营商采购策略转变 例如NTT Docomo在2024年改变了优先采购本国设备的策略 加大了从爱立信等外国公司的采购力度[4] NEC的战略调整 - NEC将停止开发与4G和5G通信标准兼容的无线基站 原则上未来不再投资相关研发[1] - 公司业务重心将转移到软件领域[1] - NEC将继续为现有设备提供维护和支持服务[1] - 公司将继续开发用于国防领域的设备以及下一代6G通信标准[1][4] - 此次退出源于业务持续亏损 5G电信运营商的资本投资速度低于预期 公司已采取包括海外裁员在内的重组措施[1] 京瓷的战略调整 - 京瓷已放弃开发5G无线基站 原计划在2027年将其推向市场[3][5][6] - 退出原因是研发支出激增 公司认为无法获得足够利润来弥补开支[6] - 公司将专注于电子元件等利润更高的领域 作为结构性改革的一部分以扭转盈利疲软[6] - 京瓷将继续研发采用毫米波技术的5G无线中继器 并与运营商KDDI合作在东京进行测试 目标是使其小巧轻便可安装在路灯上以改善城区网络[6] - 有激进投资者敦促京瓷停止毫米波技术研发 但公司计划将该技术应用于医疗和汽车传感器等其他已有领域[7] 日本行业整体动态 - 面对严峻的商业环境和激烈的全球竞争 日本通信设备企业普遍收缩或调整相关业务[3] - 除NEC外 富士通也已将其通信相关业务(包括基站)分拆成一家新的子公司[3] - 日本国内曾有人呼吁提高基站国产化率以保障经济安全 京瓷的退出打击了日本在国内生产关键移动基础设施的希望[6]
常温键合,成破局关键
半导体行业观察· 2025-12-29 09:53
文章核心观点 - 以青禾晶元为代表的厂商,通过其已量产验证的“超高真空+表面活化+常温键合”完整解决方案,为半导体行业突破热敏感材料异质集成的瓶颈提供了可靠的技术路径,并已在多个前沿领域取得产业化成效 [1] 技术解析:常温键合工艺 - 技术核心是在常温环境下实现晶圆间高强度、高洁净的结合,流程分为两个关键步骤 [2] - 第一步是超高真空环境下的表面活化:在≤5E-6Pa的超高真空度下,通过粒子束轰击去除自然氧化层与污染物,实现晶圆表面的原子级洁净与活化 [3] - 第二步是常温下的精密对准与键合:在常温条件下,将活化晶圆精密对准并施加可控压力,促使表面原子间直接形成强化学键,实现无需加热的原子级结合 [4] 技术优势与特点 - 彻底避免热损伤:全程常温工艺,从根本上消除热应力对敏感结构与异质材料的影响 [6] - 获得超高界面质量:超高真空活化工艺保障界面洁净,可实现>2 J/m²的键合强度 [6] - 突破材料兼容性限制:已成功验证对Si、Ge、SiC、GaN、LiNbO₃、玻璃乃至金属等多种材料的直接键合能力 [11] - 具备量产级工艺可控性:全自动化操作,结合±1 μm级的对准精度与±1%的控压精度,保障了工艺一致性与高良率 [11] 应用实证:GeOI产业化 - 攻克GeOI产业化瓶颈:采用常温键合技术解决了锗材料热导率低、界面氧化层不稳定及成本高昂的问题 [10] - 热管理优化:避免了高温热应力,将锗薄膜直接键合于高阻硅衬底,实测散热效率提升40% [12] - 界面强度提升:在超高真空中活化去除自然氧化层,实现Ge/Si原子级直接键合,键合有效面积提升至95%以上 [12] - 成本显著降低:设备支持混线生产并集成回收模块,使8英寸GeOI衬底单片生产成本从200美元降至75美元 [12] 应用实证:5G SAW滤波器 - 实现SiC基铌酸锂薄膜异质集成:为满足5G/6G高频滤波器对高性能、低成本衬底的迫切需求 [13] - 性能突破:制备的SiC/LN复合衬底结合了SiC的高频散热优势和LN的高机电耦合特性,谐振器在5GHz下实现了 Qmax > 700,K² > 20% 的卓越性能 [18] - 解决热失配问题:常温工艺彻底避免了SiC(4.0×10⁻⁶/K)与LiNbO₃(15×10⁻⁶/K)的热膨胀系数差异带来的热失配问题 [18] - 产业进展:已实现6英寸晶圆规模化制备,良率稳定在95%以上,为5G N77/N78等频段提供了高性能、高可靠性的滤波器解决方案 [18] 行业意义与发展前景 - 该技术已成为一种可复用的平台化解决方案,能够针对不同材料体系的特性解决其异质集成中的核心痛点 [14] - 技术应用范围广泛:不仅适用于第三代半导体的异质集成,也为MEMS、先进封装、光电集成等领域提供了新的工艺选项 [14] - 战略价值凸显:随着异质集成与系统级封装需求增长,能够彻底避免热影响的键合技术其战略价值将日益凸显 [14] - 产业化前景:行业观察认为,该类技术若能持续提升效率、扩大衬底尺寸适配能力并进一步降低成本,将在未来3-5年内进入更广泛的产业化应用阶段 [14]
全球芯片产能分布,仅供参考
半导体行业观察· 2025-12-29 09:53
文章核心观点 文章基于经合组织(OECD)的报告,系统分析了全球晶圆制造产能的地理分布、工艺节点构成、公司集中度、按芯片类型的产能布局、产能扩张趋势、晶圆厂制造能力多样性以及商业模式差异,揭示了全球半导体制造格局的高度集中性、区域专业化特征以及未来的发展动向 [1][2] 全球晶圆产能地理与工艺节点分布 - 截至2025年9月,五个主要经济体(中国大陆、中国台湾、韩国、日本、美国)合计占全球在产晶圆产能的87% [2] - 韩国产能高度集中于6纳米至小于22纳米的先进节点,近80%的产能集中于此,主要源于三星和SK海力士在内存芯片(DRAM和NAND)生产上的巨额投资 [5][6] - 美国晶圆产能则分散在各种工艺节点上,集中度较低 [6] 行业集中度与公司分布 - 全球十大半导体公司约占全球晶圆总产能的50% [7] - 日本有73家公司运营晶圆厂,前五大公司(铠侠、索尼、东芝、美光、瑞萨)产能超过300万片晶圆单片,占日本总产能的58% [7] - 韩国、中国台湾、新加坡和德国的晶圆生产更为集中,而中国大陆是唯一一个前五大公司总产能占比不到全国总产能一半的经济体 [7] 各经济体产能扩张情况 - 大部分产能投资集中在最大的半导体生产经济体,主要由大型半导体公司推动 [10] - 产能增长最大的国家是美国、中国大陆、韩国、中国台湾、日本、德国和新加坡 [10] - 在世界其他地区,印度的新增产能份额最大 [10] 按芯片类型的产能分布 - 中国大陆和中国台湾是仅有的两个在所有六种芯片类型(功率/分立器件、模拟、成熟逻辑、先进逻辑、通用存储器、专用存储器)中均位列前五大生产地的经济体 [19] - 功率/分立芯片产能由中国大陆领衔,达628万片/月,其次是中国台湾(242万片/月)和日本(160万片/月) [19] - 模拟芯片总产能中国大陆位居榜首,达364万片/月,其次是中国台湾(209万片/月)和美国(190万片/月) [19] - 成熟逻辑芯片在产产能中国大陆领先,达423万片/月,其次是中国台湾(248万片/月)和日本(124万片/月) [19] - 先进逻辑芯片产能中国台湾领先(155万片/月),其次是美国(84万片/月) [19] - 通用存储器产能韩国领先(458万片/月),其次是中国大陆(237万片/月)和日本(221万片/月) [19] - 专用存储器产能中国台湾领先(118万片/月),其次是中国大陆(92万片/月)和美国(67万片/月) [19] 按芯片类型的产能扩张潜力 - 只有美国和中国大陆在所有六种芯片类型中都实现了显著的产能增长 [20] - 功率芯片新增产能主要集中在中国大陆,预计新增48万片/月,其次是德国(32万片/月)和日本(19万片/月) [21] - 模拟芯片新增产能领先者是美国,新增0.64百万片/月,其次是中国大陆(0.57百万片/月)和德国(0.27百万片/月) [21] - 成熟逻辑芯片新增产能将主要集中在中国大陆,新增0.81百万片/月,是其他六大经济体总和的三倍以上 [21] - 先进逻辑芯片产能增长主要集中在美国,新增62万片/月,其次是中国台湾(47万片/月) [22] - 通用存储器芯片产能增幅韩国最大,新增236万片/月,超过其他五个经济体的总和 [22] - 专用存储芯片新增产能主要集中在美国(0.074百万片/月)和中国台湾(0.057百万片/月) [22] 晶圆厂制造能力的多样性 - 大多数晶圆厂可以生产多种类型的芯片,分析按芯片类型的产能分布具有挑战性 [25] - 专用存储器晶圆厂中,仅约12%也生产通用存储器,超过80%也生产模拟、功率或成熟逻辑芯片 [25] - 成熟逻辑芯片晶圆厂中,约25%只生产此类芯片,约40%也能生产模拟和功率芯片 [26] - 模拟芯片晶圆厂中,仅27%只生产模拟芯片,大多数也能生产功率半导体或成熟逻辑芯片 [26] - 功率芯片晶圆厂中,超过一半(256家)只生产功率半导体 [27] - 通用存储器晶圆厂中,超过88%不生产任何其他类型的芯片 [27] - 先进逻辑芯片晶圆厂中,几乎所有(96%)都只生产先进逻辑芯片 [27] - 模拟、成熟逻辑和专用存储芯片主要由“混合型”晶圆厂生产,而功率、通用存储器和先进逻辑芯片的晶圆厂则更为专业化 [27][28] 晶圆厂规模与商业模式 - 不同芯片类型的晶圆厂平均规模差异显著:功率、模拟和成熟逻辑芯片晶圆厂平均规模在3万到5万片/月之间,而先进逻辑和通用存储器晶圆厂规模更大 [31] - 通用存储器和先进逻辑芯片晶圆厂的平均规模因资本支出增加而不断扩大,以受益于规模经济,例如先进逻辑芯片厂平均规模(7.2万片/月)远大于成熟逻辑芯片厂(4.7万片/月) [31] - 在晶圆产能最大的五个经济体中,大部分产能属于本土公司 [33] - 全球大部分晶圆代工产能集中在中国大陆和中国台湾地区,这两个地区也是仅有的超过50%国内晶圆产能来自晶圆代工厂的经济体 [40] - 通用存储芯片完全由集成器件制造商(IDM)生产,这解释了韩国几乎没有纯晶圆代工厂产能的原因 [40] - 日本的半导体生态系统也以IDM为主导 [40]
IBM逆转功臣:郭士纳去世
半导体行业观察· 2025-12-29 09:53
路易斯·郭士纳的生平与成就 - 路易斯·郭士纳于2025年12月28日去世,享年83岁,他曾将濒临破产的IBM重振为科技行业领军企业 [1] - 郭士纳于1993年4月1日成为IBM首位外部CEO,当时公司面临破产或分拆的抉择 [3] - 在其九年任期内,他将IBM从硬件生产商转型为商业服务型企业,放弃了将公司拆分为十几个半独立部门的计划 [3] IBM的转型战略与关键举措 - 大幅削减成本并出售非生产性资产,包括房地产和IBM的艺术收藏 [3] - 进行大规模裁员,在30万名员工中解雇了3.5万人,改变了公司原有的终身制企业文化 [3] - 强调公司范围内的团队合作以取代部门忠诚,并将薪酬与公司整体业绩而非个人业绩挂钩 [3] - 摒弃了IBM以往捆绑销售、产品只能与其他IBM产品配合使用的封闭销售模式 [3] - 终止了未能获得用户青睐、旨在挑战微软Windows的OS/2操作系统的开发 [3] 业务重心转移与财务成果 - 将公司重心放在用于数据库、系统管理和事务管理的“中间件”软件上 [5] - 转型为企业网络和系统的公正集成商,无论客户使用何种品牌的硬件都乐于提供帮助 [5] - 早期押注互联网和电子商务,预测这将减少对个人电脑的重视,转而关注服务器、路由器等更复杂的设备 [5] - 在其任期后期进行了战略收购,例如斥资22亿美元收购Lotus Development Corp.,以增强企业协作能力 [5] - 从硬件转向服务使IBM的服务收入从1992年的74亿美元增长到2001年的300亿美元 [5] - 在其担任CEO的九年间,IBM的股价(经拆股调整后)从13美元涨至80美元,公司市值从290亿美元增长到约1680亿美元 [5] - 从1993年4月上任到2002年1月宣布卸任,IBM的股价上涨了九倍,同期标准普尔500指数上涨了154% [6] 领导理念与个人遗产 - 其领导理念强调定期问责,认为“人们会按照你检查的去做,而不是按照你的期望去做” [3] - 自认为在IBM最重要的遗产是创建了一个“真正一体化的实体”,并称这是其做出的最艰难、风险最大的改变 [5] - IBM董事长兼首席执行官Arvind Krishna评价其领导力重塑了公司,并始终专注于客户的未来需求 [4] 职业履历 - 毕业于达特茅斯学院(工程学)和哈佛大学(MBA),毕业后加入麦肯锡公司担任顾问,四年后成为合伙人,共工作12年 [6] - 之后加入美国运通公司,领导其信用卡部门并扩大了在零售店的布局 [6] - 因晋升受阻,转任RJR纳贝斯克公司CEO,主要任务是削减该公司因杠杆收购而产生的250亿美元债务 [6] - IBM董事会在1993年寻找新CEO时,更看重其管理经验而非计算机专业知识 [6] - 2003年出任私募股权公司凯雷集团董事长,负责监督公司在亚洲和拉丁美洲的扩张,并于2008年退休 [7]
法国半导体,十分焦虑
半导体行业观察· 2025-12-28 10:49
文章核心观点 - 意法半导体在法国克罗勒的工厂正进行大规模重组,包括裁员和关停旧产线,同时新扩产项目因合作伙伴投资未到位而严重延误,导致员工焦虑加剧,法国半导体行业面临挑战 [1][4][5][6] 公司经营与重组 - 意法半导体宣布全球裁员2800人,其中法国计划在2027年底前裁员1000人,目前法国已有370人通过安置方案离职 [1] - 公司2024年营收同比下滑23.2%,2025年前三季度营收跌幅进一步扩大至15% [2] - 重组计划包括在2027年底全面关停克罗勒工厂的200毫米晶圆生产线,但保留研发部门 [1][2] 新业务与项目进展 - 公司宣布开拓芯片封装、晶圆电性测试等新业务,但工会预测晶圆电性测试业务到2027年仅需约100个岗位,自动化程度高 [4] - 名为“自由”的300毫米晶圆扩产项目计划将产能提升一倍,总投资近75亿欧元,并获得法国政府29亿欧元补贴 [4] - 项目规划新建6座生产厂房,但因2023年夏季公众调查环节出问题而延误,目前仅3座竣工,生产设备交付严重滞后 [4][5] - 项目已完成计划投资额的70%,并于2024年投产,但未披露具体产能 [5] - 剩余3座厂房建设悬而未决,主要因合作方格芯未兑现其承担总投资三分之二(约50亿欧元)的承诺 [5] 合作伙伴与政府补贴 - 合作方格芯近期投资11亿欧元扩大德国德累斯顿工厂产能,并公布110亿欧元融资计划用于美国工厂建设 [7] - 意法半导体与格芯曾承诺合作项目将创造1000个就业岗位,目前仅创造约250个岗位 [7] - 法国政府根据协议将向意法半导体提供最高10.5亿欧元补贴,首笔3.098亿欧元已于2024年到账,2025年补贴金额未披露 [7] - 法国工业部证实,因项目推进未达预期,格芯尚未从法国政府获得任何原计划最高18.5亿欧元的补贴 [8] 行业环境与同行动态 - 微电子市场具有周期性波动特点,当前行业处于转型过渡期并暂时陷入低谷 [2] - 另一家法国半导体企业索泰克在2023年11月推出为期6个月的“复苏型”长期部分工时制计划,这是其自2015年以来的首次类似举措,引发员工对公司前景的疑虑 [8] - 索泰克工会与管理层达成协议,2026年9月前不会因经济原因裁员,但资方未就自愿离职计划给出明确承诺 [8]
7.0级地震,台积电紧急疏散
半导体行业观察· 2025-12-28 10:49
地震事件概述 - 2024年4月27日23时左右,中国台湾发生有感地震,地震规模达7.0级,震中位于宜兰县外海,震源深度72.8公里 [1] - 宜兰、新北、花莲、台北、基隆、桃园、新竹、台中、南投、苗栗、彰化、云林、嘉义、台南等地区的最大震度达到4级 [1] - 本次地震震中与2024年8月27日发生的6.1级地震位置最为接近,未来一周不排除发生5.5至6.0级余震的可能性 [1] 台积电应急响应 - 台积电回应称,少数竹科厂区达到疏散标准,已按照紧急应变程序开展疏散与人员清点工作 [1] - 公司表示各厂区安全系统运行正常,疏散人员均已返回岗位 [1]
Wi-Fi 8,史上最大变革?
半导体行业观察· 2025-12-28 10:49
Wi-Fi 8 技术定位与核心目标 - 英特尔将Wi-Fi 8定位为“人工智能时代的核心连接技术”,旨在确保无线连接不成为访问海量计算与存储资源的性能瓶颈 [1] - 与前代技术聚焦“提速”不同,Wi-Fi 8的研发思路迎来小幅转变,其新增功能将以更精细、更实用的形态呈现,而非提升理论峰值速率或采用更宽信道 [1] - 核心目标是提升网络可靠性、降低时延并赋予更强的智能属性,以解决前代技术未能完全满足的用户痛点 [4] Wi-Fi 8 带来的关键性能提升 - 在相同传输距离内,用户将Wi-Fi 7设备更换为Wi-Fi 8设备后,可获得更高的数据传输速率 [1] - 通过“无缝漫游”技术,设备在不同无线接入点(AP)间切换的时延可从数十毫秒降至个位数毫秒级别,并实现零数据包丢失 [4] - 采用更智能的调制编码方案(MCS),允许每条数据流根据自身信号状况选择最优编码方案,从而提升链路可靠性与传输性能 [6] - 采用码字长度是Wi-Fi 7两倍的低密度奇偶校验(LDPC)编码技术,可实现更高效纠错,减少数据重传,并延长信号传输距离 [7] - 通过多无线接入点(AP)协同工作机制,可避免信号冲突,减少设备等待与重试的时间损耗 [7] Wi-Fi 8 的智能与环境感知能力 - 技术将大幅优化服务质量(QoS)功能,可精准识别低时延需求的网络流量(如视频会议、游戏)并赋予其传输优先级,以应对多类型流量共存的场景 [5] - 搭载基于无线电波的环境感知功能,设备能够精准检测自身与周边设备的距离和方位,实现距离测量、人员存在检测及手势识别 [5] - 赋予设备环境感知能力,可实现应用场景如:会议会话在笔记本电脑与手机间根据用户位置自动无缝切换、设备靠近自动唤醒、离开自动锁定等 [6] Wi-Fi 8 的技术规范与兼容性 - 将基于Wi-Fi 7的基础技术规范研发,支持2.4GHz、5GHz和6GHz三大无线频段,并采用320MHz信道带宽,是前代技术信道带宽的两倍 [8][9] - 具备向下兼容性,Wi-Fi 5/6/7终端设备可与Wi-Fi 8接入点互联互通,但无法享受新技术红利 [9] - 安全性全面升级,新增控制帧加密功能,支持IEEE P802.11bi标准,为Wi-Fi握手协议提供更强加密保护,进一步提升用户隐私安全 [8] 行业进展与公司策略 - 芯片制造商博通(Broadcom)近期已宣布推出Wi-Fi 8芯片产品组合 [9] - 英特尔计划等待相关认证标准落地后再推出产品,以确保不同厂商设备间能无缝协同工作,避免技术兼容问题 [9] - 该技术预计还需数年时间才会应用于终端设备 [1]
这项互联技术,要超越CPO!
半导体行业观察· 2025-12-28 10:49
文章核心观点 - 为满足未来AI数据中心对更高带宽和更密集GPU互联的需求,行业正面临“铜缆悬崖”的物理瓶颈,以Point2和AttoTude为代表的初创公司正推动基于毫米波和太赫兹无线电技术的创新连接方案,该技术旨在结合铜缆的低成本、高可靠性与光纤的长距离、纤细尺寸优势,有望成为未来纵向扩展(scaling up)网络的关键技术路径 [1][2][4][9] AI数据中心扩展的两种方式与技术瓶颈 - 数据中心扩展分为横向扩展与纵向扩展:横向扩展通过增加互联的AI计算机数量拆分任务,依赖光子芯片和光纤进行数百米至数千米的数据传输;纵向扩展通过在单台计算机内集成大量GPU并通过互联使其等效于巨型GPU,其网络密度约为横向扩展的10倍,核心技术是长度不超过1-2米的铜缆 [1] - 铜缆面临物理极限“铜缆悬崖”:当带宽需求接近太比特/秒级别时,铜缆需更短更粗,这与机柜空间有限及英伟达计划到2027年将每系统最大GPU数量从72个提升至576个(8倍增长)的需求相悖 [1] - 铜缆在高数据速率下的核心问题是“趋肤效应”:在10吉赫兹频率下,电流仅集中在铜导线表层0.65微米深度,导致电阻增加,需要更粗的导线和更高功耗,与在更小空间内集成更多连接的需求矛盾 [7] - 行业通过“有源电缆”延缓瓶颈:例如Credo公司开发出传输速率达800吉比特/秒、距离7米的有源电缆,其终端“重定时器”芯片可净化信号、处理噪声和时钟偏差,但物理规律最终将占主导 [8][9] 新兴无线电连接技术方案 - Point2的毫米波解决方案:计划量产支持1.6太比特/秒传输速率的线缆,由8根聚合物波导组成,利用90吉赫兹和225吉赫兹频率,每根波导速率448吉比特/秒,传输距离达10-20米,系统功耗仅为光纤的1/3,成本降至光纤的1/3,时延低至光纤的千分之一 [4][5] - AttoTude的太赫兹解决方案:计划开发采用太赫兹频段(300-3000吉赫兹)和纤细柔性线缆的技术,其波导由直径200微米的光纤组成,损耗可低至0.3分贝/米,预测传输距离可达20米,已演示970吉赫兹频率下4米距离的传输 [4][11][12][13] - 技术优势:无线电技术比光电子技术更可靠、更易制造,相关处理芯片可通过标准硅晶圆厂制造(如采用28纳米CMOS技术),且波导对接精度要求远低于光纤,在某演示系统中甚至可手动完成 [5][15][16] 行业应用、市场与竞争格局 - 初创公司获得产业支持:Point2已筹集5500万美元风险投资,获计算机线缆与连接器制造商莫仕支持,莫仕证实无需改造现有生产线即可量产其线缆,并与富士康工业互联网达成合作 [14] - 技术应用场景:初期应用于可插拔连接,但“真正核心目标”是与处理器共封装的无线电收发器,这相较于共封装光电子技术具有显著优势,可降低对高精度制造和冷却技术的需求 [15][16] - 行业对铜缆存在路径依赖:数据中心行业倾向于优先采用无源铜缆并尽可能在其框架内推进,例如采用液冷技术就是为了在无源铜缆框架内继续实现纵向扩展 [15] - 巨头布局:英伟达和博通已部署与处理器共封装的光收发器用于交换机芯片,行业正尝试将其扩展至GPU领域,而初创企业则在研发可直接集成于GPU的无线电技术版本 [15][16]