2023中國(guó)臨港國(guó)際半導(dǎo)體大會(huì)：數(shù)據(jù)爆發(fā)時(shí)代，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的出路探索

2023年11月23日 與非網(wǎng)訊??? 今日，2023中國(guó)臨港國(guó)際半導(dǎo)體大會(huì)在上海臨港成功舉辦，本次大會(huì)的主題圍繞“創(chuàng)芯未來，共筑生態(tài)”展開。同期舉辦的還有汽車半導(dǎo)體峰會(huì)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)戰(zhàn)略創(chuàng)新合作高端閉門會(huì)議、AI芯片與高性能計(jì)算論壇、Chiplet與先進(jìn)封裝技術(shù)論壇、光電子芯片制造與高端應(yīng)用論壇等系列技術(shù)交流活動(dòng)。

圖 | 2023中國(guó)臨港國(guó)際半導(dǎo)體大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

大會(huì)邀請(qǐng)了眾多芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)專家、學(xué)者，大家齊聚一堂，共同就當(dāng)前行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇進(jìn)行探討，尋找最優(yōu)出路。

圖 | 清華大學(xué)集成電路學(xué)院教授魏少軍

本輪智能化浪潮取得了巨大進(jìn)步，在多方面超過了人類，從信息革命到工業(yè)革命，再到現(xiàn)在的智能化革命，不得不承認(rèn)智能化正在延伸我們的認(rèn)知。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)，清華大學(xué)集成電路學(xué)院教授魏少軍博士在以《智能化助力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展》為主題的報(bào)告中，從閃存、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，他認(rèn)為人工智能芯片正在面臨兩大挑戰(zhàn)，一個(gè)是算法在不斷演進(jìn)，新算法層出不窮；另一個(gè)是一種算法對(duì)應(yīng)一種應(yīng)用，沒有統(tǒng)一的算法，為了解決這兩大問題出現(xiàn)了專用芯片和通用芯片。

與此同時(shí)，面對(duì)海量的數(shù)據(jù)，高性能計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力已經(jīng)進(jìn)入E級(jí)時(shí)代，由此帶來了高算力需求下，耗電量、投資額的驟升，倒逼計(jì)算架構(gòu)的創(chuàng)新，軟件定義芯片技術(shù)被視為未來的發(fā)展趨勢(shì)。

此外，面對(duì)當(dāng)前全球供應(yīng)鏈的碎片化問題，魏少軍博士認(rèn)為中國(guó)可以強(qiáng)化中國(guó)當(dāng)前在人工智能、5G通信、新能源汽車領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，打造高算力平臺(tái)，通過三維鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)中國(guó)芯片局勢(shì)的突破。

圖 | 長(zhǎng)電科技汽車事業(yè)部鄭剛

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)與各行各業(yè)的融合發(fā)展，生成式人工智能、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用正在推動(dòng)高算力芯片的發(fā)展，長(zhǎng)電科技汽車事業(yè)部鄭剛認(rèn)為全球半導(dǎo)體市場(chǎng)必將長(zhǎng)期保持持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)高性能處理器提出了更高的要求，需要先進(jìn)封裝和異構(gòu)集成才能滿足其要求，其中Die-to-Die 2.5D/3D封裝以及高密度SiP技術(shù)是邏輯、模擬、射頻、功率、光、傳感等小芯片的一直集成的重要途徑。而STCO在系統(tǒng)層面對(duì)芯片架構(gòu)進(jìn)行分割及再集成以及高性能封裝為載體，貫穿設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝和系統(tǒng)應(yīng)用，協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)芯片產(chǎn)品性能。，

鄭剛表示，目前長(zhǎng)電的XDFOI封裝方案就是在Chiplet技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，滿足當(dāng)前高性能處理器發(fā)展所需。目前，2D MCM方案已經(jīng)成熟，硅槽和硅空方案已經(jīng)開發(fā)完成，未來長(zhǎng)電科技將進(jìn)一步開發(fā)CDIC方案，滿足客戶不同應(yīng)用的需求。

此外，鄭剛還透露，長(zhǎng)電科技在臨港成立了長(zhǎng)電汽車電子有限公司，正在建設(shè)專業(yè)車規(guī)芯片先進(jìn)封裝器件工廠，該項(xiàng)目占地210畝，建筑面積約20萬平方米，初期計(jì)劃5萬平米的潔凈廠房，預(yù)計(jì)2025年初建成，屆時(shí)將成為中國(guó)規(guī)模最大、最全面的汽車電子芯片制造標(biāo)桿工廠。

圖 | 臺(tái)積電(中國(guó))有限公司副總經(jīng)理陳平

在臺(tái)積電看來，半導(dǎo)體行業(yè)的前景是非常光明的，臺(tái)積電(中國(guó))有限公司副總經(jīng)理陳平博士在以《半導(dǎo)體制程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)》為主題的報(bào)告中表示，在生成式人工智能技術(shù)爆發(fā)、端側(cè)算力批量落地、汽車智能化迅速發(fā)展之際，人們對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的增長(zhǎng)是被低估的，與此同時(shí)也對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)提出了更多的要求，高算力、高能效比的要求對(duì)工藝提出了更高集成度的要求。有兩個(gè)路徑，一個(gè)是繼續(xù)微縮制程，目前來看，晶體管結(jié)構(gòu)還在不斷演進(jìn)，已經(jīng)量產(chǎn)的3nm相對(duì)5nm也將帶來2倍左右能效和性能的提升，2nm也將呼之欲出；另一個(gè)路徑是先進(jìn)封裝，臺(tái)積電也推出了CoWoS 2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)、SoIC 3D堆疊技術(shù)等。此外，計(jì)算的結(jié)果要通過光學(xué)網(wǎng)絡(luò)傳遞出去，所以光學(xué)與電學(xué)的結(jié)合也是我們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

陳平認(rèn)為，未來制程與設(shè)計(jì)協(xié)同優(yōu)化（DTCO）、系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（STCO）將成為行業(yè)必然趨勢(shì)。

圖 | 商湯科技聯(lián)合創(chuàng)始人、大裝置事業(yè)群總裁楊帆

在國(guó)際環(huán)境如此復(fù)雜的今天，大模型所需的芯片供應(yīng)鏈面臨挑戰(zhàn)。商湯科技聯(lián)合創(chuàng)始人、大裝置事業(yè)群總裁楊帆在以《AI大模型技術(shù)發(fā)展對(duì)芯片的關(guān)鍵挑戰(zhàn)》為主題的報(bào)告中表示，當(dāng)前基于大模型的應(yīng)用還在小規(guī)模試用的階段，明年將會(huì)有全面放量的出現(xiàn)。

AI持續(xù)發(fā)展的背后，算力的上升如同暴力的美學(xué)，更多的數(shù)據(jù)需要更多的節(jié)點(diǎn)去消化數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律和價(jià)值點(diǎn)，換句話說數(shù)據(jù)規(guī)模決定模型規(guī)模，模型規(guī)模決定所需的算力量。

楊帆指出，當(dāng)前面臨挑戰(zhàn)的還不止芯片設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)，還包括軟硬件適配和標(biāo)準(zhǔn)化、集群高速互聯(lián)、可持續(xù)發(fā)展及安全可靠，以及規(guī)模化布局的問題等。

圖 | 高通公司全球副總裁孫剛

數(shù)字化轉(zhuǎn)型如火如荼，5G Advanced正在開啟新一輪5G創(chuàng)新。高通公司全球副總裁孫剛在以《5G+AI融合創(chuàng)新助力構(gòu)建萬物智能互聯(lián)世界》為主題的報(bào)告中表示，5G技術(shù)和AI技術(shù)的發(fā)展是如影隨形的，比如5G在港口、礦井等應(yīng)用場(chǎng)景可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，這是AI處理的基礎(chǔ)，而AI的發(fā)展可以促進(jìn)應(yīng)用場(chǎng)景的數(shù)字化進(jìn)程，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

然而，當(dāng)前云經(jīng)濟(jì)還難以支持生成式AI規(guī)?；臄U(kuò)展，因此為實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘮U(kuò)展，孫剛認(rèn)為AI處理的重心正在向邊緣側(cè)轉(zhuǎn)移，包括XR、手機(jī)、汽車、PC、物聯(lián)網(wǎng)等。從高通產(chǎn)品布局的角度來看，驍龍X Elite是專為現(xiàn)代AI打造的CPU、GPU、NPU，而第三代驍龍8旗艦移動(dòng)平臺(tái)則可為下一代旗艦智能手機(jī)帶來生成式AI，支持PC運(yùn)行130億+參數(shù)的模型，支持手機(jī)運(yùn)營(yíng)高達(dá)100億參數(shù)的模型。

圖 | 華為政企半導(dǎo)體電子艾小平

SpaceX公司用33顆小火箭并聯(lián)實(shí)現(xiàn)了第二發(fā)星艦的發(fā)射；印度在歷經(jīng)兩次失敗后登月成功……這意味著在困難面前，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的方法總會(huì)有的。華為政企半導(dǎo)體電子艾小平在以《開放協(xié)作，加速半導(dǎo)體行業(yè)數(shù)智化》為主題的報(bào)告中，以華為系統(tǒng)工程的建立過程，和大家分享了從業(yè)務(wù)發(fā)展期、進(jìn)入無人區(qū)，再到極限生存的過程中，系統(tǒng)工程的重要性。艾小平認(rèn)為用戶在使用過程中其實(shí)并不會(huì)關(guān)心底層的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，他們關(guān)心的焦點(diǎn)是產(chǎn)品帶來的價(jià)值，所以在資源受限的當(dāng)下，其實(shí)可以通過多維度實(shí)踐去尋找突破的方法，比如通過編譯器、指令集與微架構(gòu)軟硬件的協(xié)同優(yōu)化實(shí)現(xiàn)編譯優(yōu)化；通過高性能編碼，最大化發(fā)揮處理器性能等。

此外，艾小平指出，大模型絕對(duì)不是只關(guān)注算力，要不然英偉達(dá)也不會(huì)推出NVLink，所以在算力網(wǎng)絡(luò)中，我們需要對(duì)超大模型性能進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)跨計(jì)算中心的協(xié)同訓(xùn)練。華為呼吁產(chǎn)業(yè)界的合作伙伴，在做好自身產(chǎn)品的同時(shí)，一定要攜手奮進(jìn)，共同助力行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。