传苹果和英伟达考虑将部分芯片生产和封装外包给英特尔

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据报道,地缘政治方面的担忧、美国政府的政治压力、美国境外生产的半导体可能面临的关税以及产能限制,正促使苹果和英伟达考虑将部分芯片的生产和封装外包给位于美国的英特尔。据悉,这两家公司正在考虑在2028年将部分非核心产品外包给英特尔。但两家公司均未证实这一计划。

据报道,苹果和英伟达正在考虑采用英特尔18A(或更确切地说是18A-P)或14A工艺技术,但英特尔在2028年是否拥有足够的先进产能来满足第三方客户的需求仍有待观察。除了必须提供庞大的产能才能赢得苹果和英伟达的订单外,英特尔还必须提供一种简便的方法,将芯片设计从台积电的工艺节点移植到其自身的制造工艺上,并达到所需的性能和功耗目标。然而,考虑到这两家公司选择英特尔主要是出于政治压力、地缘政治考量和关税风险,如果关键目标能够实现,他们可能会放宽一些要求。

苹果入门级M系列芯片由英特尔代工

据报道,苹果正在与英特尔商讨,希望用英特尔的芯片来生产其部分入门级M系列处理器,这些处理器目前由台积电代工,用于Mac电脑。尽管据称该计划标志着苹果在从2020年开始逐步淘汰英特尔x86 CPU,转而使用其自主设计的定制芯片之后,谨慎地重新与英特尔展开合作,但此次重启谈判的驱动力与其说是技术方面的考量,不如说是地缘政治因素、成本和关税方面的担忧以及风险分散。

苹果的M系列处理器主要面向对成本敏感的笔记本电脑和平板电脑。这些CPU的特点是芯片尺寸相对较小、封装成本相对较低,并且对良率和性能波动具有较高的容忍度,但同时又对成本非常敏感。因此,在美国生产这些仅面向美国市场的系统级芯片(SoC)是合理的。虽然目前实际的系统组装是在亚洲进行的,但美国的政策似乎更侧重于半导体,而非设备本身。与此同时,为了满足美国政策要求,苹果公司必须在美国进行芯片生产和封装。

虽然苹果的M系列CPU对公司而言至关重要,但它们的重要性不及iPhone的A系列SoC,性能要求也不如M Pro和M Max系列芯片。然而,为了在英特尔生产M系列芯片,苹果必须能够将其最新的微架构移植到英特尔的制程节点上,且性能不会大幅下降,才能在美国市场保持竞争力,因为美国是苹果旗下热门产品(如MacBook Air和iPad Pro)的关键市场。

在美国封装Feynman GPU?

据报道,英伟达也在采取类似的策略,但对于这家人工智能GPU开发商来说,情况要复杂得多。据报道,该公司计划在美国的英特尔工厂生产其Feynman GPU的部分I/O芯片。此外,英伟达还计划在英特尔位于美国新墨西哥州的工厂使用EMIB技术封装部分(25%)Feynman GPU。然而,这种做法可能存在问题。

英伟达的Feynman GPU功耗可能达到5kW~6kW,传统的板级电压调节方式已无法满足需求,因此这些处理器需要将电压调节器集成到先进的封装中(例如,CoWoS-L中介层)。在如此大的电流下(这里指的是数千安培),直接从主板提供低于1V的电压会导致严重的IR压降、电源分配网络损耗以及缓慢的瞬态响应,无法支持大型多芯片设计中的激进动态电压频率调节(DVFS)。因此,将IVR集成到封装中,可以使电源以更高的电压(约1.8V)进入封装,从而降低每个凸点的电流,提高效率,并减少电压纹波,同时还能实现比板载VRM快10倍~100倍的响应速度。最终,集成IVR的封装成为性能扩展的主要推动因素。

虽然EMIB可以支持共封装的IVR组件,但由于这并非真正的嵌入式IVR,因此对于5kW~6kW的AI加速器而言,其性能还不够。当然,英特尔拥有Foveros技术(包括Foveros Omni、Foveros Direct 3D等),但这些并非CoWoS-L的直接替代方案。英特尔的Foveros技术虽然能够以低IR压降支持数千瓦的功率输出,但它是通过垂直堆叠专用电源模块和逻辑电路来实现的,从而提供极快的稳压速度和精细的控制。然而,这种方法优先考虑的是低电感和瞬态响应,而非嵌入式无源器件的体积,因此它代表了一种与CoWoS-L截然不同的IVR理念。因此,如果英伟达希望在Feynman中使用Foveros Direct3D封装,则必须重新设计GPU,使其与台积电为CoWoS-L生产的GPU有所不同。

鉴于使用EMIB和Foveros封装技术生产高端数据中心级Feynman GPU的复杂性,英伟达很可能会等到台积电在2030年将其先进封装技术引入美国市场后再采取行动,因为为Foveros封装重新设计这些大型GPU几乎不可行。不过,英特尔或许能够尽快获得Vera CPU的封装订单,或者推出其为英伟达定制的至强CPU,从而从这家50亿美元投资者的公司中争取到一些业务。

责编: 李梅
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