AI風行 晶片大廠搶地盤

【文／李纯君】

AI PC/NB将带来记忆体、高速传输晶片、电源管理晶片、触控晶片、麦克风晶片等周边晶片的升级，不少台系晶片设计业者获益良多。

ChatGPT风行，AI在2023年成为市场最夯的科技话题与趋势，而Nvidia创办人黄仁勋的黑皮衣旋风更是席卷全台，Nvidia与黄仁勋，瞬间都变身成为AI晶片的代言人，但实际上，AI的战火已经悄悄从云端打到边缘，边缘运算正如火如荼窜起，而隐形的AI商机「ASIC趋势」，大饼更是诱人。

首先就来先定义什么是AI（人工智慧）。人工智慧，最简单也最粗浅的讲法，就是让电脑和机器更有脑子，可以辨别、推论、学习、分析以及采取行动，尤其透过大数据资料可以精密计算，替问题找出解答。

截至2023年底，较为成功的AI都集中在云端，因为庞大的数据运算粒子，暂时必须在云端才能运算，也因此，目前的AI主战场，还是在云端伺服器上，并形成Nvidia、Intel、AMD三强争霸的局面，然Nvidia至今明显占据优势、独强，但实际上三者诉求市场并不完全相同。

三巨头盘据云端主战场

目前在伺服器端俗称与认定的AI晶片，主体在CPU，并搭配能加速AI运算的GPU或加速器，主要还是Nvidia和AMD的主战场。

首先在Nvidia部分，就是H100，黄仁勋曾公开揭露，GPU为AI带来革命，H100是封装了800亿个电晶体的巨大晶片，且仅一颗H100就可以维持每秒40TB的IO频宽，20个H100甚至可以维持全世界网路的流量，此晶片更可推动极大规模的AI语言模型、深度学习系统、数位生物学和数位孪生领域的发展。

H100是采台积电四奈米代工制程产出，并由台积电透过CoWoS封装完成，但目前供不应求，主要卡在台积电CoWoS封装产能不足上，而简单来说，Nvidia在AI的大成功，受益者除Nvidia本身外，就是台积电。

这个AI布建的浪潮也蔓延到中国大陆，陆系业者亦积极抢买Nvidia的AI晶片，然美中贸易战火持续激烈，美国多道禁令阻止Nvidia将AI晶片销往大陆，只是上有政策、下有对策，美国针对Nvidia的每一款AI晶片进行逐一审查，而Nvidia则是将不能销售的晶片改以降阶改版来应对，以维持在中国市场的营收表现。至于H100的下一代H200，则预计2024年中推出。

至于同为GPU大厂的AMD，在AI领域也不甘示弱积极还击，宣布推出MI300，2023年第四季量产，这款AI晶片更具模组化概念，是在单一介面上，包括由台积电五奈米代工的GPU，加上台积电代工的六奈米CPU，再加上HBM组合而成，而其封装方式则更结合了CoWoS跟Chiplet，因此完成后的封装尺寸明显大过Nvidia的同款产品。

事实上，AMD的MI300和Nvidia的H100是相对应的晶片，也是现今市场上最主流的两款AI晶片。除了Nvidia黄仁勋对AI极度看好外，AMD执行长苏姿丰也公开表示，针对数据中心而设的AI晶片，市场发展潜力巨大，2023年的规模为450亿美元，未来四年可达到4000亿美元。她也直言，MI300已经获得多家大型客户承诺采用，预计推出的第一个季度可替公司带入四亿美元的营收，2024年赚进20亿美元营收。

上述不论AMD的MI300和Nvidia的H100，强项在训练，因为GPU的training较有效率，至于英特尔的Gaudi强项是推论。

英特尔的Habana Gaudi2，其实在2023年第一季就量产上市，采台积电七奈米制程产出，英特尔更曾公开揭露，Gaudi2获得百度智慧云、浪潮资讯、美团、紫光新华三等中国大陆业者采用。而下一代的Gaudi3，则会由台积电五奈米制程代工，规划量产时间是2024年第一季。

世芯与创意崛起的关键

在AI的大势所趋下，运算力大增，但CPU单核运算速度的成长，比电晶体密度增加速度慢太多，而且能耗速度增加太快了，所以必须往多核发展，上述趋势造就了半导体产业现下晶片设计必须朝向GPU+CPU混合架构发展，这是ASIC趋势之所以如此强劲的原因。

而客制化晶片架构，就是一个相同能耗条件下，可以大幅度提高算力的方式，这也就是世芯-KY和创意两家ASIC服务业者，快速崛起且后市看好的主因。另外，Chiplet也是因应上述提升算力与降低功耗的另外一个发展趋势，和传统SoC相比，Chiplet会让制造良率大幅提升。

简单来说，高度客制化的GPU和ASIC晶片趋势会持续下去，也会是主导后续半导体发展的主轴之一，目前需要相关服务的，主要以云端系统服务厂商（CSP）为主，包括亚马逊、脸书、谷歌、微软，而相对应的ASIC设计业者，就是替云端服务业者设计AI晶片的，则有美系的Broadcom、Marvell，以及台资厂的世芯-KY、创意，与在这领域鸭子划水许久但刚崛起的联发科。

目前法人圈估算，2024年世芯-KY成长动能强劲，营收年增率将达到五成，主要取自亚马逊的Tranium 1和Inferentia 2与3，分别会在台积电以七奈米与三奈米投片并量产，另外英特尔在AI云端伺服器的Gaudi2，虽然已经在2023年由台积电七奈米代工，但仍有不少产能目前卡在后段CoWoS，待CoWoS放量后会增加出货量，此外新一代的Gaudi3也会在2024年由台积电五奈米产出。

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