市场研究机构Counterpoint预测,未来五年内,采用先进封装与片上计算内存的GPU或AI ASIC芯片,出货量将超过1.3亿颗,对应计算收入接近2万亿美元。如今,先进封装已成为AI芯片竞争的新焦点,英特尔正携三种内存接口方案,试图撬动台积电CoWoS的霸主地位。
先进封装为何突然爆火?
AI模型规模不断膨胀,内存带宽逐渐成为瓶颈。传统方案将逻辑芯片与存储芯片分置于PCB板上,铜线又长又细,信号传输慢且功耗高。先进封装则可以把芯片“叠”起来或“贴”得更近,大幅缩短数据通路的距离。
Counterpoint指出,先进封装的核心目标正是突破内存带宽、性能以及铜互连带来的物理限制。简单来说,封装技术越极致,AI芯片的算力与能效就越占优。
台积电CoWoS:霸主地位与明显软肋
目前,HBM高带宽内存几乎离不开台积电的CoWoS硅中介层技术。英伟达顶级AI GPU,如H100、H200,均采用这一方案。CoWoS的优势在于成熟稳定,且绑定了JEDEC标准生态,台积电在大规模生产与技术成熟度上确实领先。
但短板同样明显。硅中介层本身成本高昂,导致封装总价居高不下。封装厚度、良率、产能与废料处理也都是难题。有业内人士透露,CoWoS的良率损失和边角料浪费,令台积电自己也面临扩产压力。这些痛点,恰恰为其他技术路线留出了空间。
英特尔的三张牌:EMIB、ZAM、XBM
英特尔这次显然有备而来,一口气抛出三种内存接口架构方案,覆盖近期、中期与远期。
- EMIB:已实现商用的封装平台,技术相对成熟,适合当前过渡。它无需大块硅中介层,而是在芯片边缘嵌入小型桥接片,成本更低、灵活性更高。
- ZAM:与软银旗下SAIMEMORY合作开发,瞄准HBM4级别。若能在近中期落地,可直接对标台积电CoWoS。
- XBM:长期方案,基于BEOL薄膜晶体管与串行UCIe,相当于将内存直接置于逻辑芯片“上方”或“内部”,彻底摆脱传统互连限制。
三套方案各有侧重:EMIB守住当下,ZAM主攻近中期,XBM押注远期想象空间。
挑战台积电,英特尔还差什么?
英特尔能否成功,光有技术路线图远远不够。关键取决于三件事:执行速度、生态系统支持,以及散热与集成之间的权衡。
执行速度上,台积电CoWoS已量产多年,英特尔需要证明EMIB、ZAM、XBM不只是PPT,而是能够按时交付的产能。生态方面,若能拉到谷歌、联发科或一线内存厂商合作,胜算将大增。此外,先进封装将芯片叠放,散热是绕不开的难题。英特尔必须在厚度与散热之间找到平衡,否则性能再强,温度压不住也是白搭。
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FAQ
Q: 先进封装为何对AI芯片如此关键?
A: AI芯片需要在逻辑与存储之间搬运海量数据,传统封装导致数据路径过长,带宽不足、功耗偏高。先进封装通过将芯片和内存紧密集成,缩短数据路径,从而提升带宽与能效。Counterpoint预测未来五年相关芯片出货量将超1.3亿颗,正是基于这一逻辑。
Q: 英特尔的EMIB和台积电CoWoS有什么不一样?
A: CoWoS使用大块硅中介层连接多个芯片,成本高、良率压力大。EMIB则用小块桥接片嵌入封装基板,无需完整硅中介层,成本更低,但互连密度和带宽可能不及CoWoS。英特尔还规划了ZAM和XBM,以应对HBM4及更长远的需求。
Q: 企业该现在自研AI芯片还是直接上云?
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来源:IT之家