Samsung จะผลิตส่วนประกอบของชิป AI รุ่นถัดไปของ Google โดยใช้กระบวนการ 2 นาโนเมตรขั้นสูง
ในการพัฒนาที่สำคัญที่สามารถเปลี่ยนโฉมภูมิทัศน์ของฮาร์ดแวร์ปัญญาประดิษฐ์ มีรายงานว่า Samsung Electronics กำลังหารือเกี่ยวกับการผลิตส่วนประกอบของชิป AI ที่กำลังจะมาถึงของ Google ซึ่งมีชื่อรหัสว่า "Icefish" โดยใช้เทคโนโลยีการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ 2 นาโนเมตรที่ล้ำสมัยของบริษัท ความร่วมมือที่เป็นไปได้นี้ถือเป็นอีกก้าวสำคัญในความร่วมมือที่กำลังเติบโตระหว่างยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีทั้งสอง และตอกย้ำความทะเยอทะยานของ Samsung ในตลาดโรงหล่อขั้นสูง
ความเป็นมา: ความก้าวหน้าด้านการผลิต 2 นาโนเมตรของ Samsung
เทคโนโลยีการผลิต 2 นาโนเมตรของ Samsung แสดงถึงจุดสุดยอดของความสามารถในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในปัจจุบัน โดยใช้โครงสร้างทรานซิสเตอร์ Gate-All-Around (GAA) ที่ปฏิวัติวงการ ความก้าวหน้านี้เป็นไปตามสถาปัตยกรรม FinFET (Field-Effect Transistor) แบบดั้งเดิม และสัญญาว่าจะปรับปรุงประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และความหนาแน่นของชิปอย่างมีนัยสำคัญ
การออกแบบทรานซิสเตอร์ GAA ซึ่ง Samsung เรียกว่า "Multi-Bridge Channel FET" (MBCFET) ช่วยให้สามารถควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านช่องทรานซิสเตอร์ได้ดีขึ้น ผลลัพธ์ที่ได้คือ:
- ประสิทธิภาพการใช้พลังงานดีขึ้นสูงสุด 30% เมื่อเทียบกับกระบวนการ 3 นาโนเมตร
- ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นสูงสุด 20% ที่ระดับพลังงานเท่าเดิม
- ความสามารถในการปรับขนาดที่ดีขึ้นสำหรับโหนดเทคโนโลยีในอนาคต
Samsung เริ่มการผลิตเทคโนโลยี 3 นาโนเมตร GAA จำนวนมากในปี 2022 และกำลังวางแผนเปิดตัวกระบวนการผลิต 2 นาโนเมตรในปี 2025 บริษัทได้ลงทุนอย่างมากในความสามารถด้านโรงหล่อเพื่อแข่งขันกับผู้นำในอุตสาหกรรม TSMC และวางตำแหน่งตัวเองเป็นซัพพลายเออร์หลักสำหรับบริษัทเทคโนโลยีรายใหญ่
ตาราง: วิวัฒนาการเทคโนโลยีโหนดของ Samsung
| โหนดเทคโนโลยี |
ปีที่ผลิตจำนวนมาก |
สถาปัตยกรรมทรานซิสเตอร์ |
การปรับปรุงที่สำคัญ |
| 7 นาโนเมตร |
2018 |
ฟินเฟต |
เพิ่มประสิทธิภาพ 20% ลดพลังงาน 50% |
| 5 นาโนเมตร |
2019 |
ฟินเฟต |
เพิ่มประสิทธิภาพ 23% ลดพลังงาน 20% |
| 3 นาโนเมตร |
2022 |
GAA (MBCFET) |
ลดพลังงาน 30%, ลดพื้นที่ 50% |
| 2 นาโนเมตร |
วางแผนปี 2025 |
GAA (MBCFET) |
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงถึง 30% และประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 20% |
ระบบนิเวศชิป AI ของ Google: การปฏิวัติ TPU
หน่วยประมวลผลเทนเซอร์ (TPU) ของ Google เป็น ASIC ที่ออกแบบเอง (วงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน) ซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะกับปริมาณงานแมชชีนเลิร์นนิง TPU ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาโดยเฉพาะเพื่อเร่งการดำเนินการคูณเมทริกซ์ซึ่งเป็นพื้นฐานของการฝึกอบรมและการอนุมานโครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งต่างจาก CPU หรือ GPU สำหรับการใช้งานทั่วไป
สถาปัตยกรรม TPU มีการพัฒนามาหลายชั่วอายุคน:
- TPU v1-v3: มุ่งเน้นไปที่การเร่งภาระงาน TensorFlow ในศูนย์ข้อมูลของ Google
- TPU v4: เปิดตัวในปี 2021 นำเสนอการปรับปรุงประสิทธิภาพที่สำคัญและใช้ในสถาปัตยกรรม Pod ของ Google
- TPU v5: รุ่นล่าสุดที่ประกาศในปี 2023 มาพร้อมประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่ได้รับการปรับปรุง
- Icefish (TPU v6):strong> คนรุ่นใหม่คาดว่าจะใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง
Google มักผลิต TPU ผ่าน TSMC แต่การกระจายห่วงโซ่อุปทานกับ Samsung อาจให้ข้อได้เปรียบหลายประการ รวมถึงกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นและเงื่อนไขที่มีแนวโน้มว่าจะเอื้ออำนวยมากขึ้น
ตาราง: ภาพรวมรุ่น TPU ของ Google
| รุ่น |
ปี |
คุณสมบัติหลัก |
พันธมิตรการผลิต |
| ทีพียู เวอร์ชัน 1 |
2016 |
TPU รุ่นแรก กระบวนการผลิต 90 นาโนเมตร |
ไม่ทราบ |
| ทีพียู เวอร์ชัน 2 |
2017 |
ประสิทธิภาพที่ได้รับการปรับปรุง กระบวนการ 16 นาโนเมตร |
TSMC |
| ทีพียู เวอร์ชัน 3 |
2018 |
สถาปัตยกรรม Pod กระบวนการ 7 นาโนเมตร |
TSMC |
| ทีพียู เวอร์ชัน 4 |
2021 |
พ็อดประสิทธิภาพสูง กระบวนการ 7 นาโนเมตร |
TSMC |
| ทีพียู เวอร์ชัน 5 |
2023 |
ปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิผล |
TSMC |
| ไอซ์ฟิช (TPU v6) |
คาดว่าปี 2024-2025 |
การเร่งความเร็ว AI ขั้นสูง ส่วนประกอบ 2 นาโนเมตร |
อาจเป็น Samsung (บางส่วน) |
ความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของความร่วมมือที่มีศักยภาพ
ความร่วมมือระหว่าง Samsung และ Google ในการผลิตชิป AI ขั้นสูงจะส่งผลกระทบที่สำคัญต่อทั้งสองบริษัทและอุตสาหกรรมเทคโนโลยีในวงกว้าง:
สำหรับซัมซุง
- การตรวจสอบความถูกต้องของเทคโนโลยีการผลิต 2 นาโนเมตรว่าเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้แทน TSMC
- เข้าสู่ตลาดการผลิตชิป AI ที่มีอัตรากำไรสูง
- การเสริมความแข็งแกร่งให้กับตำแหน่งในฐานะผู้ให้บริการโรงหล่อชั้นนำ
- ศักยภาพในการเป็นพันธมิตรเพิ่มเติมกับนักพัฒนาชิป AI รายอื่นๆ
สำหรับ Google
- ความหลากหลายของห่วงโซ่อุปทานชิปนอกเหนือจาก TSMC
- เข้าถึงความสามารถด้านการผลิต 2 นาโนเมตรขั้นสูงของ Samsung
- การประหยัดต้นทุนที่อาจเกิดขึ้นผ่านการจัดหาที่แข่งขันได้
- กำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการการประมวลผล AI ที่เพิ่มขึ้น
สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
- การแข่งขันที่รุนแรงในตลาดโรงหล่อขั้นสูง
- เร่งสร้างนวัตกรรมในเทคโนโลยีการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
- มีศักยภาพในการนำสถาปัตยกรรม GAA ไปใช้อย่างกว้างขวางมากขึ้น
- มุ่งเน้นที่การออกแบบชิปที่ปรับให้เหมาะสมกับ AI มากขึ้น
ภาพรวมการแข่งขันในบริการโรงหล่อขั้นสูง
ปัจจุบันตลาดโรงหล่อเซมิคอนดักเตอร์ถูกครอบงำโดย TSMC ซึ่งครองส่วนแบ่งตลาดประมาณ 54% ทั่วโลก ตามมาด้วย Samsung ประมาณ 17% ในขณะที่ผู้เล่นรายอื่นๆ ได้แก่ GlobalFoundries, UMC และ SMIC
ปัจจุบัน TSMC เป็นผู้นำทางเทคโนโลยี โดยมีการผลิตจำนวนมากของกระบวนการ 3 นาโนเมตรและอยู่ระหว่างการพัฒนา 2 นาโนเมตร อย่างไรก็ตาม การลงทุนเชิงรุกของ Samsung ในด้านการวิจัยและพัฒนาและการนำสถาปัตยกรรม GAA มาใช้ตั้งแต่เนิ่นๆ สามารถช่วยลดช่องว่างได้
ความร่วมมือที่เป็นไปได้กับ Google จะแสดงให้เห็นถึงชัยชนะครั้งสำคัญสำหรับ Samsung ในการแข่งขันกับ TSMC สำหรับลูกค้าที่มีชื่อเสียง นอกจากนี้ยังจะแสดงให้เห็นว่าบริษัทเทคโนโลยีรายใหญ่เต็มใจที่จะกระจายห่วงโซ่อุปทานของตนให้มีความหลากหลายนอกเหนือจาก TSMC โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบที่สำคัญ
ผลกระทบทางเทคนิคของส่วนประกอบ AI ขนาด 2 นาโนเมตร
การผสานรวมส่วนประกอบที่ผลิต 2 นาโนเมตรเข้ากับ Icefish TPU ของ Google น่าจะมุ่งเน้นไปที่พื้นที่เฉพาะที่เทคโนโลยีโหนดขั้นสูงให้ประโยชน์สูงสุด:
- แกนประมวลผล: ชิ้นส่วนที่สำคัญที่สุดของชิปจะได้รับประโยชน์จากความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ที่ดีขึ้นและความเร็วในการเปลี่ยนของกระบวนการ 2 นาโนเมตร
- อินเทอร์เฟซหน่วยความจำ: ตัวควบคุมหน่วยความจำแบนด์วิธสูงสามารถใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ได้รับการปรับปรุงของกระบวนการ 2 นาโนเมตรได้
- ตัวเร่งความเร็วแบบพิเศษ: ตัวเร่งความเร็ว AI แบบกำหนดเองภายใน TPU อาจเห็นการปรับปรุงที่สำคัญในด้านประสิทธิภาพต่อวัตต์
เป็นที่น่าสังเกตว่าชิป TPU ทั้งหมดอาจไม่ได้ผลิตโดยใช้เทคโนโลยี 2 นาโนเมตร มีแนวโน้มมากขึ้นที่ส่วนประกอบเฉพาะจะใช้กระบวนการขั้นสูงนี้ ในขณะที่ชิ้นส่วนอื่นๆ อาจผลิตโดยใช้โหนดที่เป็นผู้ใหญ่มากกว่า แนวทางแบบผสมผสานนี้ช่วยรักษาสมดุลระหว่างต้นทุน ประสิทธิภาพ และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
ผลกระทบในอนาคตสำหรับการพัฒนาฮาร์ดแวร์ AI
การทำงานร่วมกันระหว่าง Samsung และ Google หากเกิดขึ้นจริง อาจส่งสัญญาณถึงแนวโน้มที่กว้างขึ้นหลายประการในการพัฒนาฮาร์ดแวร์ AI:
- ความเชี่ยวชาญที่เพิ่มขึ้น: ชิป AI จะยังคงพัฒนาไปสู่สถาปัตยกรรมเฉพาะทางที่ได้รับการปรับให้เหมาะกับปริมาณงานการเรียนรู้ของเครื่องที่เฉพาะเจาะจง
- การนำการผลิตขั้นสูงมาใช้: อุตสาหกรรมจะใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีกระบวนการที่ล้ำสมัยมากขึ้นเพื่อขยายขอบเขตของประสิทธิภาพของ AI
- การกระจายความหลากหลายของห่วงโซ่อุปทาน: บริษัทเทคโนโลยีรายใหญ่จะยังคงกระจายซัพพลายเออร์ชิปของตนต่อไปเพื่อลดความเสี่ยงและใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบทางการแข่งขัน
- การมุ่งเน้นการประหยัดพลังงาน: เมื่อปริมาณงานของ AI เพิ่มมากขึ้น ประสิทธิภาพในการใช้พลังงานจะกลายเป็นปัจจัยสำคัญมากขึ้นในการออกแบบชิป
บทสรุป: ผู้เปลี่ยนเกมที่มีศักยภาพในฮาร์ดแวร์ AI
ความร่วมมือที่เป็นไปได้ระหว่าง Samsung และ Google ในการผลิตส่วนประกอบของชิป AI รุ่นต่อไปของ Google โดยใช้เทคโนโลยี 2 นาโนเมตร แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาที่สำคัญในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และ AI สำหรับ Samsung มันจะเป็นการตรวจสอบครั้งสำคัญถึงขีดความสามารถด้านการผลิตขั้นสูง และเป็นก้าวสำคัญสู่ความโดดเด่นที่มากขึ้นในตลาดโรงหล่อ สำหรับ Google จะช่วยให้สามารถเข้าถึงเทคโนโลยีล้ำสมัยไปพร้อมๆ กับการทำให้ห่วงโซ่อุปทานมีความหลากหลาย
ในขณะที่ AI ยังคงเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมและผลักดันความต้องการฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพมากขึ้น การทำงานร่วมกันเช่นนี้จะมีบทบาทสำคัญในการกำหนดอนาคตของโครงสร้างพื้นฐาน AI การใช้กระบวนการ 2 นาโนเมตรของ Samsung ที่ประสบความสำเร็จใน Icefish TPU ของ Google สามารถเร่งการนำเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงนี้ไปใช้ได้เร็วขึ้น และกำหนดมาตรฐานใหม่สำหรับประสิทธิภาพของชิป AI
แม้ว่ารายละเอียดของความร่วมมือที่มีศักยภาพยังคงมีจำกัด ความเป็นไปได้ของความร่วมมือดังกล่าวเน้นย้ำถึงวิวัฒนาการที่รวดเร็วของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ และบทบาทที่สำคัญในการพัฒนาขีดความสามารถด้านปัญญาประดิษฐ์ ในขณะที่ทั้งสองบริษัทยังคงลงทุนในด้านการวิจัยและพัฒนาและความสามารถในการผลิต เราคาดหวังนวัตกรรมเพิ่มเติมที่จะขยายขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ในการประมวลผล AI
Samsung อาจเป็นส่วนหนึ่งของชิป AI รุ่นถัดไปของ Google โดยใช้เทคโนโลยี 2 นาโนเมตร: https://www.sammobile.com/news/samsung-could-make-part-google-icefish-tpu-chip-2nm/?utm_source=telegram
Samsung สามารถสร้างส่วนหนึ่งของชิป AI รุ่นต่อไปของ Google โดยใช้เทคโนโลยี 2 นาโนเมตร: https://www.sammobile.com/news/samsung-could-make-part-google-icefish-tpu-chip-2nm/?utm_source=telegram