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PCIe,狂飙20年
半导体行业观察· 2025-08-10 09:52
PCIe技术发展历程 - PCIe 8.0标准发布,数据传输速率达256GT/s,实现带宽翻倍,成为技术发展里程碑[1] - PCIe技术用20余年重构计算机数据传输格局,从串行总线革命到每秒256GT速度突破[1] - PCIe最初由Intel在2001年提出,旨在替代旧的PCI、PCI-X和AGP总线标准[3] - PCIe通过串行总线架构实现对传统PCI并行总线的全面革新[9] - PCIe技术历经8代迭代,从1.0的2.5GT/s到8.0的256GT/s,每代实现速率翻倍[13][43] PCIe核心技术特性 - 串行通信机制:以串行传输替代并行架构,减少信号干扰,提升传输效率[11] - 点对点连接设计:每个外设通过独立链路直接对接根复合体,消除总线竞争瓶颈[11] - 可扩展带宽能力:支持通过通道数量线性扩展带宽,匹配不同设备需求[11] - 采用PAM4调制技术替代传统NRZ编码,实现带宽翻倍[23] - 引入流量控制单元(FLIT)编码,提升传输效率[27] PCIe各代技术演进 - PCIe 1.0:2003年推出,单通道2.5GT/s,带宽250MB/s[14] - PCIe 2.0:2007年发布,速率翻倍至5GT/s,带宽500MB/s[15][17] - PCIe 3.0:2010年发布,速率8GT/s,带宽约1GB/s[17][18] - PCIe 4.0:2017年问世,速率16GT/s,带宽约2GB/s[19] - PCIe 5.0:2019年发布,速率32GT/s,带宽约4GB/s[22] - PCIe 6.0:2022年发布,速率64GT/s,带宽8GB/s[23] - PCIe 7.0:2024年公布,速率128GT/s,带宽16GB/s[27][31] - PCIe 8.0:2025年开发中,速率256GT/s,带宽32GB/s[38][42] PCIe市场应用 - 云计算领域占据最大份额(超过50%),主导数据中心和服务器应用[46] - 汽车行业采用率自2020年起稳步上升,满足AI和ADAS需求[46] - 移动设备市场份额稳定在10%-20%,用于智能设备和高效互联[46] - 消费类电子市场份额逐步扩大,应用于家庭设备和个人电脑[46] - 工业领域采用率缓慢增长,重要性随工业自动化和IoT发展日益凸显[46] PCIe技术挑战与竞争 - 面临NVLink、Infinity Fabric等专用互联技术的挑战[55] - UALink联盟成立,开发开放行业标准应对AI数据中心需求[56] - CXL协议推出,实现与PCIe兼容的同时满足异构计算需求[63] - 光互连技术有望突破电信号传输物理瓶颈[37][71] - 速率持续翻倍面临信号质量、走线设计和封装材料等挑战[43]
生物芯片,大有可为
半导体行业观察· 2025-08-10 09:52
生成式人工智能的能源需求 - 训练和运行大型语言模型消耗大量电力 预计未来五年人工智能能源需求将翻一番 占全球总电力消耗的3% [1][2] - 当前AI芯片的能源效率问题促使科学家探索类器官智能作为解决方案 以模拟人脑的低能耗高效处理能力 [1][2][3] 类器官智能技术 - 类器官智能通过实验室培养的神经元三维簇(类器官)与机器学习结合 创造新型计算形式 由约翰·霍普金斯大学团队提出概念 [2][3] - 生物芯片将活体脑细胞整合到硬件中 在效率和适应性方面可能超越传统硅基处理器 商业化后或降低AI系统能耗并增强学习能力 [2][3][6] - 生物芯片模拟大脑三维结构 支持多达20万个连接的神经元 突破传统二维芯片的互联限制 实现多轴信号传输 [5][6] 生物芯片研发进展 - 约翰·霍普金斯大学团队开发3D脑电图外壳 包裹类器官实现更丰富的电活动刺激与记录 已维持芯片存活并正常运行长达一个月 [6][7] - 采用强化学习训练类器官 通过多巴胺奖励机制建立神经模式 已实现控制微型机器人汽车等物理动作 展示神经调节能力 [6] - 应用扩展至疾病建模和药物测试 如模拟帕金森病类器官 可在培养皿中测试新疗法 揭示认知障碍机制 [7] 商业化挑战与前景 - 当前生物芯片依赖实验室设备 存在神经延迟、信号噪声等问题 需开发生物相容性材料以实现小型化和自主生命支持 [9] - 瑞士初创公司FinalSpark尝试将数据存储于活体神经元 目标十年内开发出节能型生物服务器 但需突破神经元编程技术 [9] - 技术产业化面临资金缺口 需硅谷等资本支持 格拉西亚斯预测市场落地速度可能快于预期 [9][10] 行业竞争格局 - 3D芯片架构成为传统芯片制造商提升处理能力的新方向 与生物芯片的三维设计形成技术竞争 [5] - 生物芯片在机器人、假肢及生物植入物领域展现应用潜力 可能重塑AI硬件生态 [6][9]
芯片巨头,争霸NPU
半导体行业观察· 2025-08-10 09:52
NPU技术优势 - NPU专为高效处理实时AI任务设计,可处理背景虚化、实时字幕和语音隔离等功能,避免CPU过载 [1] - NPU以更低功耗执行AI任务,延长电池续航时间,使系统运行更流畅 [2] - 搭载NPU的笔记本电脑应用程序打开速度更快,AI相关程序运行无卡顿 [2] - NPU支持Windows Studio特效如眼神接触校正、人像光效等,功能即时应用且不影响系统速度 [3] NPU应用场景 - Copilot+ PC上的Recall功能构建可搜索时间线,记录用户活动 [3] - Paint中的Cocreator功能可将草图转换为图像,实时响应用户操作 [3] - 设备内置NPU使AI功能如实时字幕无需互联网连接即可翻译 [3] - 所有AI功能直接在设备上运行,无需依赖云端,保障隐私安全 [4][5] 行业动态 - 英特尔酷睿Ultra 200系列、AMD Ryzen AI 300系列和骁龙X系列芯片集成NPU [7] - 戴尔Pro Max Plus笔记本电脑采用高通AI 100 PC推理卡,性能达450TOPS [8] - Encharge AI推出200TOPS的NPU,功耗仅8.25瓦 [8] - AMD正在探索独立NPU作为GPU替代品的潜力 [9][10] - AMD开源项目Gaia旨在Ryzen PC上良好运行本地大型语言模型 [10]
英特尔CEO被逼宫,原因终于曝光!
半导体行业观察· 2025-08-09 10:17
英特尔CEO陈立武与董事会分歧 - 陈立武上任初期与部分董事在公司战略上存在分歧,包括是否保留制造业务以及收购AI公司的计划[1][2] - 分歧焦点在于制造业务是否应保留,该业务去年贡献公司约三分之一营收但处于亏损状态[2] - 董事会曾计划剥离制造业务并引入英伟达、亚马逊等公司入股,或出售给台积电[2] - 陈立武认为制造业务是公司核心,也是防止美国依赖外国半导体企业的关键[2] 公司战略与融资计划 - 管理层计划筹集数十亿美元用于投资晶圆厂并增强资产负债表,原定7月底启动融资但部分董事希望推迟到2026年[2] - 公司曾探索收购一家AI企业以追赶英伟达、AMD等对手,但董事会审议拖延导致机会可能流失[3] - 近期推动的战略合作最终无疾而终[4] - 公司已宣布裁员15%,取消欧洲新建芯片厂计划,并放缓俄亥俄州项目建设速度[4] 市值与行业地位 - 英特尔曾长期是全球市值最高的半导体公司,但由于未能预见人工智能的崛起,自去年年初以来市值已腰斩[1] - AI芯片市场领导者英伟达和苹果已承诺投入数千亿美元扩展本土制造能力[8] 政府关系与政治影响 - 英特尔曾是拜登政府《芯片法案》的主要受益者,获得数十亿美元补助[5] - 特朗普更关注通过关税刺激本土制造,并正在重新制定部分《芯片法案》交易[5] - 特朗普公开要求陈立武辞职,称其因与中国企业的商业联系存在"利益冲突"[1][5] - 陈立武曾领导的楷登电子近期因向中国军事大学销售芯片设计产品被美国司法部罚款1.4亿美元[6] 公司现状与未来挑战 - 陈立武面临扭转公司困境的艰巨任务,特朗普的要求可能分散其在削减成本上的精力[8] - 公司已大幅缩减前任CEO规划的先进芯片制造厂建设计划[9] - 陈立武的战略是"剔除公司所有没有产出的部分,并真正专注于少数几个关键产品"[11] - 投资者认为公司需要尽快解决领导层问题,否则将难以承受长期不确定性[9]
苹果投资一家封测厂,全面布局美国芯片
半导体行业观察· 2025-08-09 10:17
苹果引领美国端到端硅供应链建设 - 公司正通过新合作伙伴关系创建美国端到端硅供应链,涉及硅生产每个关键环节[1] - 该供应链预计2025年为苹果产品生产超过190亿颗芯片[1] - 亚利桑那州台积电工厂使用美国最先进制程技术为苹果生产数千万颗芯片,苹果是其首家且最大客户[1] 晶圆生产合作 - 与GlobalWafers America合作首次为美国半导体工厂生产先进晶圆[1] - GWA使用300毫米晶圆,原料来自美国硅片包括康宁旗下Hemlock Semiconductor[1] - 德州仪器和台积电等工厂将使用这些晶圆生产iPhone和iPad设备芯片[1] 半导体制造设备合作 - 与应用材料公司合作促进美国半导体制造设备生产[2] - 德州仪器将在犹他州莱希和德克萨斯州谢尔曼工厂安装更多设备[2] - 这些工厂使用应用材料奥斯汀工厂的美国制造芯片设备及GWA先进硅晶圆[2] 创新技术合作 - 在德克萨斯州奥斯汀工厂与三星合作推出全球首创芯片制造技术[2] - 该技术将首次引入美国,为iPhone等设备优化功耗和性能[2] - 与格芯合作将更多半导体制造业务引入美国,重点生产无线技术和电源管理技术[3] 封装与测试投资 - 投资安靠公司亚利桑那州全新先进芯片封装和测试工厂[3] - 将成为该工厂首家且最大客户,加速美国芯片封装能力发展[3] - 工厂将封装和测试附近台积电晶圆厂生产的苹果芯片[3] 蜂窝半导体元件合作 - 与博通和格芯合作在美国开发生产蜂窝半导体元件[4] - 这些元件对苹果产品中的5G通信至关重要[4]
日本设备大厂,备受质疑
半导体行业观察· 2025-08-09 10:17
事件背景 - 中国台湾调查台积电芯片技术可能遭窃一案 涉及六名被捕人员中有一人曾是TEL员工 [1] - TEL已解雇台北子公司涉案员工并配合调查 自事件曝光以来股价累计跌幅超过4% [1] - 案件引发外界质疑员工动机 是否与日本本土芯片产业雄心有关 [1] TEL行业地位 - TEL是全球最大芯片制造设备供应商之一 与应材和泛林集团共同扮演关键角色 [2] - 为台积电 三星和英特尔等客户提供涂布 蚀刻 加工和清洗硅晶圆等半导体制造设备 [2] - 能够接触客户长达10年的技术路线图 这对提出合适设备方案和保持技术领先至关重要 [2] 客户关系重要性 - 台积电是TEL最重要客户 也是半导体产业核心玩家 [3] - 难以想象公司会为不当行为冒险失去这一切 [3] - 这种合作是TEL领先竞争对手的重要原因 [2] 地缘政治影响 - TEL约40%营收来自中国大陆 但美国技术出口限制正侵蚀这部分收入 [3] - 无法向中国大陆销售部分最先进设备 而中国大陆投入数十亿美元扶持本土芯片设备厂商 [3] 公司经营状况 - 业务处于低谷 因订单取消和中国大陆市场需求低迷 被迫下调盈利预期 [3] - 上周股价暴跌18% [3] 案件调查进展 - 目前未发现商业机密泄露给第三方的证据 但因司法审查阶段无法提供更多细节 [2] - 检方尚未公布更多调查信息 也未透露幕后主使 [2]
解禁!英伟达H20重返中国市场
半导体行业观察· 2025-08-09 10:17
公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 来源:内容来自综合 美国商务部在总统唐纳德·特朗普(Donald Trump)与⻩仁勋(Jensen Huang)⽩宫会⾯后, 经过数周的搁置,开始向英伟达(Nvidia)发放出⼝许可证,允许其向中国出⼝H芯⽚。 据知情⼈⼠透露,⻩仁勋于周三再次访问⽩宫,并与总统进⾏了另⼀场会谈。两天后,商务部开始发 放许可证。 ⼀位知情⼈⼠称,推进出⼝许可证发放的决定是在⻩仁勋与特朗普在椭圆形办公室会⾯之后做出的。 英伟达和商务部均拒绝对此事发表评论。 上周有报道称,包括前特朗普政府第⼀任副国家安全顾问⻢特·波廷格(Matt Pottinger)和今年 早些时候曾在国家安全委员会任职的⼤卫·费斯(David Feith)在内的20位安全专家致函商务部⻓ 霍华德·卢特尼克(Howard Lutnick),敦促其不要允许向中国销售H芯⽚。 信中指出,此举将是"战略性失误,会危及美国在⼈⼯智能领域的经济和军事优势"。英伟达反驳称 这些批评是"误导性的",并否认中国能够利⽤H芯⽚提升其军事能⼒的说法。 ⽩宫出台最初的许可证要求后,⽩宫出台了原本的许可要求,英伟达在7⽉季度损失了45亿 ...
ICTS信息展前瞻!数字蝶变·智造新生,9月相约5.2馆开启工业未来式!
半导体行业观察· 2025-08-09 10:17
展会概述 - 2025中国工博会新一代信息技术与应用展以"数字蝶变·智造新生"为主题 聚焦新一代信息技术与制造业深度融合的前沿成果 [4] - 展会将于2025年9月23日-27日在国家会展中心(上海)5.2馆举办 [3] - ICTS展是工博会核心专业展之一 聚焦工业互联网技术及场景应用 为国内规模最大、规格最高的工业数字化展会 [6][8] 核心展区内容 - 集成电路展区:展示半导体产业自主化突破与协同创新成果 包括芯片产品、封装技术、半导体材料等 [9][11] - 工业智能体/软件展区:聚焦国产替代化 覆盖研发设计、生产控制及工业互联网平台三大领域 [9][11] - 工业服务展区:以"技术+服务"双轮驱动 构建制造业转型升级的数字化服务矩阵 [9][11] - 六大细分展区还包括数智化技术、应用场景、创新应用等方向 [11] 同期活动 - 将举办2025国际工业互联网大会暨数字工业系列峰会、第三届上海集成电路产业发展国际高峰论坛 [14] - 行业研讨会涵盖工业软件、工业AI、算力芯片、具身智能等7大主题 [15][16] - 采用"展+会"联动模式 全面赋能电子信息产业高质量发展 [8] 参展价值 - 展会聚焦国家发展战略和市场热点 覆盖新一代移动通信、工业互联网、工业AI等全球热议话题 [6] - 通过三大亮点展区深度呈现集成电路、工业软件、工业服务领域的技术突破与创新应用 [7][9] - 为全球行业人士提供工业数字化发展的"风向标"式交流平台 [8]
UCIe 3.0来了:Chiplet互连速度翻倍
半导体行业观察· 2025-08-09 10:17
行业趋势与需求 - 云计算、HPC和AI推动企业计算发展,半导体设计与制造成本上升,Chiplet架构需求显著增长[1] - 英特尔、AMD等厂商通过模块化小芯片提升效率、灵活性和定制化能力,但依赖专有互连技术[1] - UCIe联盟成立于2022年,成员包括英特尔、AMD、台积电、Google Cloud等,旨在制定标准化互连规范[1] UCIe 3.0性能提升 - 数据速率提升至48 GT/s和64 GT/s,较UCIe 2.0(32 GT/s)翻倍,满足AI、HPC等领域的高带宽需求[3] - 性能提升适用于UCIe-S(2D标准封装)和UCIe-A(2.5D先进封装),解决封装互连边界限制问题[5] - 英特尔专家指出,需在固定互连边界长度内提供更高带宽,因芯片尺寸不会仅为带宽需求改变[6] 技术细节与兼容性 - UCIe 3.0保持向后兼容,保留边带、时钟跟踪等协议,确保现有系统无缝集成[7] - 3D设计未变化,因现有低频率下带宽已足够(每平方毫米数百TB/s),2D/2.5D封装需更高带宽[7] - 运行时可重新校准、灵活SIP拓扑和连续传输协议支持等改进,扩展了应用场景[10] 应用场景与市场覆盖 - UCIe适用于数据中心、HPC、AI、手持设备、PC、汽车、DSP及无线基础设施等多领域[10] - UCIe-A针对高端小芯片(如AI),UCIe-S满足低带宽需求设备,形成完整计算连续体[10] - 联盟目标不仅限于AI/HPC,还包括其他市场,如汽车和无线系统[10] 技术参数对比 - UCIe-S(2D)数据速率4-64 GT/s,UCIe-A(2.5D)带宽密度达1646 GB/s/mm²,UCIe 3D功率效率目标<0.05 pJ/b[9] - UCIe-S带宽海岸线(GB/s/mm)在48G/64G时达370,UCIe-A达2634,凸点间距(Bump Pitch)从100-130μm(2D)缩至<10μm(3D)[9]
又一颗芯片,被英伟达打败
半导体行业观察· 2025-08-09 10:17
特斯拉Dojo项目终止分析 - 特斯拉解散Dojo团队并终止项目,转向采购英伟达GPU平台[1][4] - Dojo曾被视为特斯拉自研训练芯片的重要项目,目标实现超1 ExaFLOP级ML计算能力[3] - 摩根士丹利曾估算Dojo可能为特斯拉带来约5000亿美元增量价值[4] - 项目终止前多位核心技术负责人相继离职,包括Jim Keller、Ganesh Venkataramanan和Peter Bannon[4] - 特斯拉已在奥斯汀上线约6.7万张H100的"Cortex"训练集群,转向采购成熟GPU平台[4] 自研训练芯片面临的挑战 - 生态与软件壁垒:CUDA等工具链打磨十余年,后来者难以追平[9] - 系统工程与供应链:先进封装和HBM供给被英伟达等巨头垄断[10][11] - 需求与现金流节奏:需要超大规模自用训练需求摊薄前期投入[12] - 机会成本:AI芯片代际升级以季度为单位,自研容易落地即落后[13] - 除谷歌(TPU)和AWS(Trainium)等云巨头外,鲜有公司能形成正循环[15] 英伟达的竞争优势 - 系统性胜利:从硅到机架到网络到软件的全栈交付能力[17] - 硬件层:GPU+NVLink/NVSwitch+高带宽内存+机架级整机[17] - 网络层:InfiniBand与Spectrum-X以太网两套方案[18] - 软件层:CUDA体系与全栈库/工具保障"可用算力/周"[18] - 交付层:从整柜到整机房的"交钥匙工程",缩短Time-to-Train[18] - xAI Colossus超级计算机仅用122天建成,通常需要数月甚至数年[18] 行业趋势与结论 - "训练自研,推理解耦"将成为非云巨头主流策略[19] - 特斯拉转向训练端采购成熟平台,推理端自研贴近产品[7] - 自研训练芯片对绝大多数公司不具可复制性[21] - 英伟达赢下时间、生态与现金流三重赛点[21] - 在AI基建时代,速度与生态就是一切[22]