【趋势】集微咨询韩晓敏:数字化时代,异构集成将成为大趋势;安世半导体收购NWF的真正目的?英国区总经理:为了产能

作者: 爱集微
2021-08-30 {{format_view(10376)}}
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【趋势】集微咨询韩晓敏:数字化时代,异构集成将成为大趋势;安世半导体收购NWF的真正目的?英国区总经理:为了产能

1、集微咨询韩晓敏:数字化时代 异构集成将成为大趋势

2、安世半导体收购NWF的真正目的?英国区总经理:为了产能

3、英特尔宋继强:数字化驱动下 “性能混合+异构集成”是融合的必要路径

4、陈春章:英特尔架构日的启示 创新并非一蹴而就


1、集微咨询韩晓敏:数字化时代 异构集成将成为大趋势


伴随着5G、AIoT、8K、车联网等产业发展,数字化产业迎来了全新的发展阶段,短时间内数据呈现爆炸式增长,向计算提出了巨大的挑战。近日,在2021年第三次英特尔架构日上,英特尔公布了CPU、GPU及IPU架构方面的重大改变与创新,再次显现了英特尔对产业的深刻洞察以及在硬件、软件、架构和制程方面革新应对的强劲实力,迎合了数字爆炸时代的新需求。



集微连线以《数字化引爆千倍计算需求,英特尔架构日带来什么启示?》主题采访到集微咨询总经理韩晓敏,为我们分享精彩观点。



集微咨询总经理韩晓敏

在疫情的刺激下,全球企业都在加大数字化投入,加速了数字化产业进程。集微咨询总经理韩晓敏认为,当前,数字化产业呈现三大挑战:

第一,不管是大数据应用、车联网,还是边缘计算,都对数据处理能力提出更高的要求,刺激了算力的快速增长,而且几乎每隔几年算力都需要提升一个数量级。

第二,数字化产业涉及不同的智能终端,多元化的应用,他们对数字化结构,对能效的分配,都有更高的要求,所以数字化对算力的需求是多种多样的。

第三,数字化基础设施的投入非常大,而且是长期持续的,所以数字化硬件架构需要具备可扩展性、可升级性的特点,以应对未来的各种不同的需求。

面对数字经济的诸多挑战,英特尔进行了多方面的创新。在架构日上,英特尔宣布推出的两大X86内核、两款独立GPU、两大数据中心SoC、IPU新品和客户端多核性能混合架构等,并展示了AMX、XeSS、硬件线程调度器等多项融入产品特性的技术创新,成为架构突破的全新佐证和背书。

“从英特尔架构日公布的信息来看,英特尔CPU、GPU及IPU架构方面的重大改变与创新迎合了数字洪流时代的新需求。”集微咨询总经理韩晓敏表示,英特尔在处理能力、异构集成、代工业务上都做出了重大改变。

第一,英特尔核心能力在不断地提高,通过架构创新英特尔CPU、GPU及IPU性能获得大幅提升,能够满足数字化时代各种应用的不同需求,巩固了英特尔在超强处理能力方面的领先地位。

第二,摩尔定律放缓之后,异构集成、封装技术创新成为关注点。英特尔在异构封装和异构集成领域一直处于业界领先地位,通过这次架构日可以看出英特尔在策略上的一些新的变化。首先,在多核集成上英特尔迈出了更大的步伐;其次,英特尔在整体架构上将更加开放,未来有可能融合X86和ARM,以应对各种应用需求。

第三,英特尔提出IDM2.0战略之后,在短短的几个月内迅速改变策略,决定将部分产品交给台积电代工。不管是从保证先进制程工艺角度出发,还是应对全球晶圆产能紧缺的情况来看,英特尔在IDM2.0战略中做出了一个明智的选择,有利于英特尔更好地完成庞大的异构集成的产品。

“英特尔架构日释放出的这些信号将促进英特尔产品体系和运作逻辑升级,有利于英特尔继续保持业界的领先地位。”集微咨询总经理韩晓敏指出。

英特尔架构日的创新引发业界思考,将给半导体产业带来新的改变。英特尔架构日创新不仅强化了异构集成、封装的趋势,还向全球半导体企业展示了一个半导体巨头的开放包容姿态。集微咨询总经理韩晓敏认为英特尔架构日创新将引发业界三大启示:

第一,为了应对数字化产业爆炸式的需求,异构芯片的重要性将不断提高。“这里的异构不只是架构或者芯片类型的异构,而是区分效能与性能的异构。”而且服务器、PC、边缘计算等应用对芯片提出更高的要求,异构集成将成为大趋势。

第二,目前,英特尔、台积电、三星的异构封装技术比较成熟。未来其他代工厂或者封装厂是否有机会进入异构集成并提供相应的服务,这是国内半导体产业值得关注的点。

第三,当前由于中美科技战、全球晶圆产能紧缺,国产替代需求旺盛,国内资本涌入到半导体产业,促进了国内晶圆厂的建设,但是国内芯片设计公司应该还是需要保持一个更加开放的合作态度。英特尔从封闭变得更加开放,开始引入外部的代工厂,未来还将引入更多的合作伙伴的能力。国内的芯片设计公司也要保持开放的姿态,立足中国,面向全球,与全球产业链上下游保持良好的合作关系。

2、安世半导体收购NWF的真正目的?英国区总经理:为了产能

闻泰科技旗下安世半导体收购NWF( Newport Wafer Fab,新港半导体)本月告一段落。根据8月15日闻泰发布的公告,本次交易过户手续已全部完成,公司间接持有NWF 100%权益。作为英国现存最大的晶圆厂,以及化合物半导体和硅光子学战略研究活动集群的制造中心,安世对NWF的收购引起了英国方面的担忧。

随着安世从NWF的客户和小股东变成了所有者,安世MOS分立器件业务经理、英国区总经理Toni Versluijs在eeNews Europe的采访中分享了他对产业关心的一些担忧事项的观点。

图源:eeNews Europe

Toni Versluijs表示,安世与NWF的关系由来已久。早在2019年,双方就达成了一项供应协议,安世增加对NWF的芯片订单量,如果后者在特定情况下没有满足安世的需求,安世将有权对NWF董事会进行任命。后来一个“特定情况”出现了,即NWF未能满足安世的产能需求,其次就是当时NWF看起来财务方面出现了一些问题,例如今年1月,NWF寻求资金来扩大产能。因此在今年3月份,安世提名了两位人选进入NWF董事会。

随后,安世提出了解决NWF财务问题的最好解决方案——并购后者。

目前NWF研究路线图中包括20多个项目,涉及硅光子学、碳化硅、用于射频、功率和LED器件的硅基GaN以及SiC基GaN等各种材料,并与多个不同的学术和商业合作伙伴进行合作。其中许多合同是多年期项目,持续到2022年,2023年,部分到2024年。

这些研究是否会因安世的并购而受到影响?对此Toni Versluijs解释,(并购后)将继续这些研究项目,也尊重NWF现有的合同和客户,也取决于他们的意愿。“并购后我们将与卖方达成一致,将为化合物半导体和光技术建立一个新的晶圆厂,并已获得一些合同。”

与此同时,一家名为“NWF 10 Ltd.” (或“Newport Wafer Fab 10 Limited”)的新公司于今年7月5日在Companies House注册,由硅晶圆供应商IQE的首席执行官Drew Nelson担任唯一董事。就在同一天,Drew Nelson和其他人辞去了NWF董事的职务。据信,新公司名称中的数字10指的是Fab 10大楼,也称为Richard Rogers Inmos大楼,是NWF最初的晶圆厂大楼,可以作为独立于安世但共享芯片制造基础设施的研发用晶圆厂无尘室。一旦找到继任者,Nelson将辞去他目前担任IQE首席执行官的职务。他还表示,他计划将更多时间花在南威尔士的化合物半导体集群的发展上。

但是,新建一个晶圆厂至少需要12到18个月。Toni Versluijs表示,在新晶圆厂建成之前,安世会履行目前的研发合同来为相关研究合同提供过渡。他并未指出安世是否会为Nexperia-Newport 园区内的独立研发晶圆厂提供现金或建筑及基础设施租金补贴等形式的财务支持。这可能会在一定程度上缓解英国方面对这项收购的政治担忧,也可能给英国和当地政府带来为新的化合物半导体卓越中心寻找额外资金的压力。

至于新项目,安世会进行考察并根据其优点来审慎判断后续动作。

他也强调,安世对于NWF的聚焦点,过去、现在仍然是分立功率MOSFET的量产。化合物半导体的研发是工厂自带的,也就是说,安世将是致力于功率半导体应用的硅基GaN的研发合作伙伴之一。

“我们希望他们的半导体集群取得成功。NWF10投入运营是最好的方向,该计划看起来很有希望。”Toni Versluijs表示。

尽管如此,原NWF在研发方面依然拥有众多合作伙伴,其中一些也希望成为客户,并在NWF试产。由于NWF10的未来仍面临不确定性,此前也也有一些已经使用NWF代工。未来他们将如何选择?

对此,Toni Versluijs认为,不同客户处于不同的技术阶段,“我们尊重所有协议,一些客户可能不会延续协议,而晶圆厂现在也处于产能争夺状态,我们与其他代工厂合作时均面临这种情况,一些客户是以订单采购为基础的。”他解释,“安世收购后的NWF将不再是一家纯晶圆代工厂,而是为了自己的芯片生产。”

他还强调,后续安世将继续在购买价格上增加5000万美元投资,与安世在汉堡和曼彻斯特的工厂的投资水平相当。

在纽波特工厂(即NWF),这笔资金将用于提高powerMOS器件的产能。Toni Versluijs表示,安世还给该工厂员工加薪2.5%。“对于安世来说,在纽波特开始产品开发将极具意义,也可能增加该工厂的就业人数。”

尽管安世收购NWF基本已尘埃落定,但英国政府仍在对此次收购进行追溯调查。安世是否会被迫将NWF出售给新的买家?例如在8月中旬,3家英国企业称,如果英国政府以国家安全为由阻止安世收购NWF,他们愿意加入收购集团对其出手。此前已存在一个由6家英国企业组成的收购集团剑指NWF。如果加上上述3家公司,该财团企业成员数已达到9家。

对此Toni Versluijs强调,不会出售NWF。“我们已经敲定了所有细节,英国政府将以适当的方式进行评估,我们相信它会做出基于事实的决定。”“我们也愿意帮助启动NWF10项目,愿意提供过渡时间,可以一起想办法。”

最后Toni Versluijs再次强调,收购NWF是为了产能,也将增加投资,而不是为了所谓的“技术秘密”。“我们渴望与纽波特的人们合作,使工厂取得巨大成功。”

3、英特尔宋继强:数字化驱动下 “性能混合+异构集成”是融合的必要路径


(文/清泉)万物智能互联的时代,催生了大量的数据产生,也对计算提出了新的挑战,业界预计,到2025年对计算性能的要求将有千倍级增长,而要满足这一需求,我们需要在每个技术领域,实现至少4倍左右的摩尔定律提升,这些领域包括制程工艺、封装、内存和互连,而架构是将它们与软件结合起来的关键要素。



日前,英特尔架构日上宣布推出了两款下一代X86内核微架构:能效核(E-Core)与性能核(P-Core),同时还展示了用于客户端与视觉计算领域的新架构Alder Lake与Xe HPG 。除了在架构上的新进展,英特尔还宣布了多款SoC芯片产品,包括下一代至强可扩展处理器Sapphire Rapids、全新的基础设施处理器(IPU)Mount Evans、以及面向百亿亿次计算的GPU——Ponte Vecchio和全新游戏独立显卡SoC英特尔锐炫(Intel Arc)产品。其中Ponte Vecchio将采用台积电N5和Intel 7制程工艺,展示了其今年初发布的IDM2.0战略的重要一环。

性能混合架构成未来计算趋势

英特尔此次推出的能效核与性能核微架构是X86架构近十多年来的重大变革。



英特尔研究院副总裁、英特尔中国研究院院长宋继强

英特尔研究院副总裁、英特尔中国研究院院长宋继强解释说,“能效核专注于提供足够高的通量,同时保证更优化的功耗。相比英特尔最多产的CPU内核Skylake,在单线程性能下,能效核能够在相同功耗下实现40%的性能提升,或在功耗不到40%的情况下提供同等性能。同时,还可以灵活组合实现具有不同性能伸缩能力的产品。性能核则专注于提高计算密度,能够在很少的延时内完成任务。这两种不同的内核,在硬件线程调度器的整合下,可以去组合成不同的新产品。”



这其中,将能效核和性能核无缝衔接在一起的关键是硬件线程调度器,它可以从开始就动态、智能地分配工作负载,从而优化系统以在真实场景中实现更高的性能和效率。在硬件线程调度器与操作系统的无缝配合下,可以实现在合适的时间把合适的线程分配给合适的内核。



基于这一创新技术的首个性能混合架构Alder Lake,可满足从超便携笔记本到高性能台式机的客户端对性能、功耗等的广泛需求。

宋继强认为,通过E-Core和P-Core将奠定未来十年在SoC架构上提供性能和能效出色的产品组合基础,而这一在CPU领域全新的微架构平台以及混合架构代表了未来计算产业发展的一大趋势。

异构集成将向多维度扩展

在本次架构日上,英特尔宣布了迄今为止最复杂的一款SoC Ponte Vecchio,深刻诠释了超异构集成在多维度的扩展。



据宋继强介绍,“Ponte Vecchio内部集成了5种不同类型的晶片,有的做内存,有的做计算,有的做互联.....这么多的晶片通过英特尔变革性的EMIB技术以及Foveros技术封装整合在一起,共集成了1000亿个晶体管,是英特尔迄今为止最复杂的一颗SoC。”

Ponte Vecchio不仅采用了多种先进的半导体制程工艺、英特尔变革性的互联封装技术,同时使用了台积电N5和Intel 7制程工艺制造,真正实现了跨架构、跨供应商、跨工艺制程的集成。

宋继强认为,“这是异构集成的一个代表作,也是英特尔践行IDM 2.0战略的绝佳示例。”

除了Ponte Vecchio,英特尔此次架构日上发布的多款SoC,例如Sapphire Rapids、Mount Evans以及独立显卡SoC英特尔锐炫等,无不展示着这种异构集成的趋势。正如英特尔CEO帕特·基辛格在架构日上所讲:“英特尔已经开发出了许多架构和平台,在各个级别和维度上的异构计算,从子芯片、主板、系统到数据中心,从边缘和终端设备到网络、再到云,一切设计旨在智能地使用最佳计算资源,即用最优架构来完成每项任务。”

IDM2.0战略进一步扩大英特尔代工合作

英特尔CEO帕特·基辛格上任即宣布的IDM2.0战略开始进一步落地实施,此次架构日上,英特尔宣布其Xe显卡产品将首次利用台积电先进制程工艺生产。这就像设计师为其工作负载选用合适的架构一样,英特尔也会为架构选择最适合的制程节点,其独立显卡产品采用代工厂的制程节点,就是恰当之选。

宋继强强调,采用第三方代工,用不同的制程来生产多元化产品,这是IDM2.0策略中的关键一环。未来英特尔将不断演进IDM2.0战略,深化和扩大与主要代工厂的合作关系,选取不同的节点平衡和优化配置。

事实上,数十年来,英特尔一直都在使用外部代工厂。目前英特尔20%的产品是交由外部代工厂生产,其中,与代工厂合作生产过的产品包括Wi-Fi模块、芯片组,以太网控制器等特定产品线。IDM2.0模式的演进将进一步扩大英特尔的代工合作。

宋继强总结说,英特尔具有从架构、封装、制程、软件等的全方面创新能力,还具备大规模生产制造能力,未来执行战略规划的速度将不断加快,能力将不断拓展。

4、陈春章:英特尔架构日的启示 创新并非一蹴而就


数字化已经成为推动新旧世界转换的源动力,这也给整个技术产业界带来了前所未有的挑战。“我们所面临的艰巨计算挑战,一定要通过革命性的架构和平台创新来解决。”英特尔CEO帕特·基辛格在架构日发布会上提出,英特尔已经开发出了许多架构和平台,包括针对性能和能效的微架构,从边缘和终端设备到网络、再到云,一切设计旨在智能地使用最佳计算资源,即用最优架构来完成每项任务。

对此,鹏城实验室研究员,中国科学院大学和浙江大学兼职教授陈春章博士认为,英特尔的架构创新,主要针对了三个应用方向:传统的台式电脑、数据中心和深度学习,这些都是对数字技术要求最高的领域。



鹏城实验室研究员,中国科学院大学和浙江大学兼职教授陈春章博士

“这些创新涉及到了超大规模处理器SoC的设计,这种数字芯片嫌小不怕大,为增大计算能力,提升数据处理的速度和精度,需要不断集成更多的功能,把规模做大。”陈春章说。

芯片规模的增大也意味着对工艺提出了更新的要求。不久前,英特尔宣布了全新的CPU工艺路线图,除了对原有工艺节点重新命名以外,还提出了Intel 20Å(埃)的最新节点工艺。10Å等于1纳米,以埃为单位,无论是制造还是测量,都代表着对技术的要求又提升了一个精度等级。

以处理器为代表的数字芯片在这几年经历了巨大的变革,这在英特尔的发布会上也有所体现。陈春章将其归结为三点:首先是计算架构的革新,这也是本次架构日活动的主题;其次是在芯片设计后端的进步,英特尔在与先进工艺紧密相关的后端设计做了大量精致的工作,特别是采用了先进的封装技术,比如本次发布的包含1000亿个晶体管的Ponte Vecchio,就采用了EMIB技术以及Foveros 3D封装技术;第三则是前端和后端的协同优化。

陈春章指出,这种变革每几年就会发生一次,从坚守摩尔定律、Tick-Tock模型到“工艺-架构-优化”新概念的提出,但真正要实现的话,每一步都离不开众多工程师在背后的多年积累。

英特尔在架构日上推出了两种全新x86内核架构,能效核(E-Core)和性能核(P-Core),实现了全新突破。英特尔还基于E-Core和P-Core、采用硬件线程调度器打造出首个性能混合的Alder Lake架构。

性能核是英特尔迄今为止性能最高的CPU内核,搭载内置AI加速技术,实现了更快、更宽、更智能、更深,面向最高性能和通用计算而设计,在单线程应用中突破了低时延极限。能效核则为规模化处理而设计,旨在推动每瓦多核性能突破极限。

陈春章认为这是一个很大的创新,英特尔可以把性能核和能耗核两个全新内核,根据桌面和数据中心的应用需求来进行不同个数的组合。

同时,应对多样化数据中心的复杂性,英特尔推出首款基于ASIC的IPU 设计Mount Evans,以及全新的基于FPGA的IPU参考平台Oak Springs Canyon,为游戏发烧友设计新款独立GPU,为百亿亿次级运算带来了Ponte Vecchio。

陈春章认为:“如果把GPU或是IPU放在一起来看的话,目的都是为了去进行数据计算和处理,包括了图像数据的处理,这跟这些年来从物联网到机器学习所带来的大量数据需求有密切的关系。”

他表示,英特尔是从整个产业链的角度来考虑,把从系统架构到封装、测试和应用都综合起来了,从而于今年3月宣布了IDM 2.0策略。

台上十分钟,台下十年功。陈春章看到了英特尔为了这些创新所做的多年积累,“一个老牌大公司几十年积累下来的经验是非常丰富、非常宝贵的,英特尔架构日的诸多创新不是一蹴而就的,而是通过每一年技术不断积累、更新多年累积而成的。”

他认为这对国内公司带来一个非常重要的启示,那就是在基础研究方面需要长期的积累,需要许多研发人员投入年的心血,不断地提高和完善各项技能需要从“同质化竞争”转向多方位和全方位技术深度推进,才能开发高质量高水平的芯片。



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