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AI给「缺芯」支招

作者:海外来电
2022年3月1日 14:41:16

AI有望充分发挥现有代工制造产能的潜力。

芯片短缺问题已经开始阻碍全球经济增长,诱发通货膨胀,短期内还无法被解决

造成芯片短缺的原因很复杂,而制造产能在分布上的失衡,是其中的重要一环。由于全世界始终密切关注「高端制造节点」,因此历史积累丰富、但相对不太起眼的12纳米与16纳米等「中端节点」处于过剩状态,而已经被时代淘汰、技术水平更低的传统芯片制造节点,则基本游离于公众视野之外。目前,苹果、英特尔、高通和英伟达都在推动高端芯片生产建设,但美国商务部表示,目前全球晶圆厂年总产能的8%-10%(对应2000万到2500万块晶圆)长期处于闲置状态。如果能把这些陈旧芯片,代工设施升级为新的可用产能,会不会成为攻克芯片短缺难题的关键?没准有戏。

 产能与需求的再平衡  

英特尔公司CEO帕特·基辛格最近提到,“正是由于工艺节点难以高效且快速地完成转换,所以相当一部分芯片产能始终得不到有效利用。用‘旧节点’肯定造不出‘新芯片’,因此要想缓解供应难题,我们必须探索出一条实现节点转换与升级的设计路线。

然而,这种节点转化、或者说“重新定位”的计划看似美好,在实际操作上却问题多多。当前,工程技术资源已经非常稀缺,有限的人力忙于设计新的芯片,帮助企业拉升未来收入与利润空间。况且,重新定位工作并不比设计新款芯片简单多少,谁愿意接这种费力不讨好的任务呢?答案可能是AI——这项技术有望以经济实惠的方式,快速更新芯片制造设施,在同样的生产线上,制造性能更强、功耗更低的芯片产品。多年驻扎AI芯片设计领域的厂商Synopsys公司正在跃跃欲试。

 芯片重制  

Synopsys将这项计划命名为「芯片重制」,基本思路是:使用AI算法,自动针对不同节点重新设计芯片,把以往需要数月甚至数年的工作,压缩到短短几周,进而帮助客户节约下数亿美元研发成本。

Synopsys公司联合创始人兼联席CEO Aart de Geuss在年度ISSCC大会的主题演讲中讨论了这种可能性,并表示这种方式有望带来额外的2500万片晶圆产能——相当于目前全球一年的晶圆代工产量,从而在相对较短的时间内快速缓解供应压力。 Aart de Geus博士强调,“在五年内,全球芯片供应链将发生重大转变。而在这一波提高产能的努力中,我们相信芯片重制技术将成为关键。

「芯片重制」在流程上可以理解为修复旧的音频资料。工程师们可以利用新的音频技术处理旧录音,进而创造出音质更高的全新版本。此外,他们还能够添加新的音轨,例如背景乐,由此二次制作出新产品。整个过程的成本,只相当于重新录制的一小部分。太阳马戏团的《Love》配乐就是个典型案例,而同样的思路,也完全可以在芯片领域发挥作用。只需要引入新的制程节点,我们就能在旧的设施中解锁新产能,并做出进一步优化。

从现实成果来看,芯片重制确实带来了不错的解决方案,具体参见下图。可以看到,新的芯片拥有「更高性能」、「更小的表面积」与「更低的运行功耗」。更重要的是,整个重制流程只需要几个礼拜外加一名工程师,这就告别了以往动辄长达数月、要求一组设计师团队参与的复杂规划。这种便捷的升级方法,应该能够吸引英特尔等厂商将旧有芯片生产线转化至Intel 16等中端产能。

AI给「缺芯」支招

图:芯片重制,将陈旧设备升级为新的工艺节点,并用AI技术降低芯片功耗、提高芯片主频。

[编者按]:海外来电是科技行者旗下编译团队,聚焦海外新技术、新观点、新风向。

来源:科技行者
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