【小晶片掀革命】蘋果、AMD力捧小晶片 英特爾王座遭撼動

文|盧佳柔
早在2020年,超微(AMD)就攜手台積電推出小晶片設計的高速運算處理器,期望藉此壯大市場版圖。

小晶片(Chiplet)技術深蹲數10年,在晶片、品牌廠對高速運算(HPC)的迫切需求下,由超微(AMD)領軍率先商轉,連蘋果也用小晶片打造「怪獸晶片」M1 Ultra處理器,引起各界關注。

一直以來,英特爾(Intel)x86架構長期主宰伺服器和筆電市場,直到蘋果開始自製晶片,讓英特爾獨霸的局勢出現轉變;同時,對手AMD緊密與台積電合作,企圖靠小晶片加速開發速度並降低成本,反超英特爾的計畫如箭在弦,逼得英特爾也不得不投入小晶片設計,鞏固市場,吹皺半導體一池春水。

2022年3月,蘋果(Apple)於春季發表大會推出號稱「全球最強大的怪物型電腦晶片」M1 Ultra,再度引爆半導體對小晶片(Chiplet)的關注。蘋果資深硬體技術副總裁 Johny Srouji更指出:「M1 Ultra 是一款開創新局的Apple晶片,將再次震撼個人電腦產業。」

業界專家表示,M1 Ultra的小晶片設計,簡單來說就是將2顆CPU連在一起,發揮加乘的運算處理效果。其實,早在2020年超微(AMD)就開發了CCD(Core Chiplet Die)小晶片,採用7奈米製程,讓小晶片數量可以隨市場需求增減,例如用於伺服器的搭配8顆處理器,而桌機則用2顆處理器。

「這種高彈性的設計配置,不僅能加快晶片開發速度,更能大幅降低研發成本。」力成科技執行長謝永達向本刊表示。根據超微官方資料顯示,在14奈米的情況下,以小晶片生產的成本,相較於系統單晶片(SoC)設計方式,可節省近50%。

日月光研發副總洪志斌補充,使用小晶片主要目的在提升整體表現(如晶圓良率及成本),將原本單一面積很大的多核心晶片拆分成多個面積較小的晶片,這樣的作法不僅可減少單一過大面積的晶片成本,由於小晶片的良率較好,能整合出更經濟且高效能的產品。正因如此,IC設計業者對小晶片的興趣與接受度越來越高,尤其是一線IC設計業者。

舉例來說,全球排名前5大的IC設計大廠中,就有超微、高通(Qualcomm)、輝達(NVIDIA)、聯發科4家陸續投入小晶片開發設計,其中,超微更是率先推出商用小晶片的IC設計大廠;法人報告指出,聯發科也預告其HPC產品將朝向小晶片架構發展,預計2023年上市。

晶片商、終端設備業者相繼導入小晶片方案,進攻處理器市場,逼得英特爾不得不搶進小晶片領域。(翻攝Intel官網)

深入分析,超微用小晶片作為反超老對手英特爾(Intel)的祕密武器,蠶食x86市場,市占率從2018年僅有10%多,一路狂飆到2022第一季的27.7%,創歷史新高;不僅如此,蘋果、谷歌(Google)、微軟(Microsoft)、Meta(前身為臉書Facebook)、亞馬遜(Amazon)等不同領域的科技巨擘,也紛紛喊出自研晶片規劃,以利產品或服務差異化,此舉勢必進一步動搖英特爾處理器霸主的地位。

「雖然x86架構預期在筆電處理器中仍將占據主流,但蘋果內部自研處理器的轉變,標誌著此格局將發生重大改變。」外商System Plus Consulting技術與成本分析師Ying-Wu Liu一語道破處理器市場的現況。

據Transparency Market Research報告指出,2020年全球小晶片市場規模為一1.1億美元,預計2031年市場規模上看472億美元,年複合成長率(CAGR)上看40.9%;主要成長動能來自全球消費電子產業對小晶片的需求上升,以及HPC運算需求。

眼看晶片、雲端及系統廠相繼投入小晶片拓展市場,CPU老大哥英特爾也不得不放下身段,跳下來加入小晶片戰局,鞏固龍頭地位。

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