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云計(jì)算、AI對算力需求的快速增長成驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心增長的第一要素

時(shí)間：2022-12-23 10:00:01

關(guān)鍵字： ASML 2nm工藝設(shè)備

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[導(dǎo)讀]在信息化的時(shí)代，數(shù)據(jù)中心是像水廠、電廠一樣的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的動(dòng)力引擎。而數(shù)據(jù)中心的發(fā)展帶動(dòng)以服務(wù)器、存儲為代表的IT算力設(shè)備的快速增長。

在信息化的時(shí)代，數(shù)據(jù)中心是像水廠、電廠一樣的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的動(dòng)力引擎。而數(shù)據(jù)中心的發(fā)展帶動(dòng)以服務(wù)器、存儲為代表的IT算力設(shè)備的快速增長。伴隨著人工智能、自動(dòng)駕駛、智能制造等行業(yè)的快速興起，數(shù)據(jù)中心這個(gè)“大蛋糕”成了香餑餑。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心是未來十年最值得關(guān)注的賽道之一。

四大因素驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)中心成科技巨頭兵家必爭之地

云計(jì)算、AI對算力需求的快速增長是驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心增長的第一要素。

云計(jì)算的快速發(fā)展將成為未來算力的主要供給。全球云數(shù)據(jù)中心資本開支目前在以年復(fù)合20%以上速度增長，全球Top5的云廠商每年資本開支的絕大部分都投入在數(shù)據(jù)中心，并期望以自研服務(wù)器、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、代建數(shù)據(jù)中心等降低投資和運(yùn)營成本。另外，AI算法對算力需求的增長遠(yuǎn)超摩爾定律演進(jìn)速度。OpenAI的模型顯示，2010年以來業(yè)內(nèi)最復(fù)雜的AI模型算力需求漲了100億倍，人工智能訓(xùn)練模型算力需求水漲船高。

此外，大型云數(shù)據(jù)中心對提高效能提出了更高的要求。

業(yè)內(nèi)分析指出，全球能源產(chǎn)量和碳中和預(yù)期將對算力消耗的增長造成制約，全球碳達(dá)峰將對算力能效比提出更高要求。提高計(jì)算效能的多種手段包括半導(dǎo)體制造工藝的進(jìn)步;3D封裝、晶圓級封裝“化整為零”;存儲介質(zhì)的革命——存內(nèi)運(yùn)算;算力池概念的進(jìn)化需要更高的芯片級互聯(lián)帶寬。

據(jù)TheElec報(bào)道，ASML近日在“2022半導(dǎo)體EUV生態(tài)系統(tǒng)全球大會”上指出，預(yù)計(jì)今年EUV生產(chǎn)臺數(shù)將超過50臺。

2019年ASML的EUV設(shè)備生產(chǎn)臺數(shù)為22臺，如今已增加到2021年的42臺。ASML表示有信心今年將超過50臺，明年生產(chǎn)臺數(shù)將進(jìn)一步增加。

目前半導(dǎo)體行業(yè)最關(guān)心的問題之一是引進(jìn)High-NAEUV設(shè)備的時(shí)間點(diǎn)。ASML透露，High-NA EUV設(shè)備將于明年年底推出初始版本，量產(chǎn)型號將于2024年底或2025年初推出。

據(jù)etnews報(bào)道，ASML財(cái)報(bào)稱，在High-NA EUV業(yè)務(wù)中，公司收到了TWINSCAN EXE:5200的額外訂單，所有當(dāng)前的EUV客戶都已經(jīng)下單了下一代半導(dǎo)體設(shè)備“High-NA”，這其中包括三星和SK海力士。

最先進(jìn)工藝的競爭預(yù)計(jì)將加劇。繼臺積電和英特爾之后，韓國半導(dǎo)體制造商也在準(zhǔn)備引進(jìn)能夠?qū)崿F(xiàn)2nm工藝的設(shè)備。如果單看技術(shù)，三星只落后于臺積電半年時(shí)間。但從市場統(tǒng)計(jì)來看，三星在全球芯片代工市場份額占比僅為臺積電三分之一。

High-NA EUV設(shè)備是將集光能力的鏡頭數(shù)值孔徑(NA)從0.33提高到0.55的設(shè)備。比現(xiàn)有的EUV設(shè)備處理更精細(xì)的半導(dǎo)體電路。業(yè)界大多數(shù)人認(rèn)為，High-NA設(shè)備對2nm工藝至關(guān)重要。

據(jù)推測，High-NA EUV光刻機(jī)的單價(jià)為5000億韓元，是現(xiàn)有EUV光刻機(jī)的2倍。業(yè)內(nèi)人士指出，如果三星電子購買10臺High-NA EUV光刻機(jī)，將需要5萬億韓元以上的費(fèi)用。為了提高韓國的國家產(chǎn)業(yè)競爭力，有必要擴(kuò)大政府的支援。

據(jù)TheElec報(bào)道，ASML近日在“2022半導(dǎo)體EUV生態(tài)系統(tǒng)全球大會”上指出，預(yù)計(jì)今年EUV生產(chǎn)臺數(shù)將超過50臺。

2019年ASML的EUV設(shè)備生產(chǎn)臺數(shù)為22臺，如今已增加到2021年的42臺。ASML表示有信心今年將超過50臺，明年生產(chǎn)臺數(shù)將進(jìn)一步增加。

在向中國出口DUV光刻機(jī)的問題上，荷蘭ASML曾經(jīng)左右搖擺，但如今風(fēng)向轉(zhuǎn)的太快，荷蘭最終也沒有頂住美國的壓力，荷蘭最終還是選擇了斷供DUV光刻機(jī)。

12月8日，鳳凰財(cái)經(jīng)就有消息稱，受到美國壓力，荷蘭最大芯片商限制對華出口。

而后據(jù)外媒體援引與會人士的消息，2022年12月9日，美國與荷蘭擬議中的對華半導(dǎo)體出口管制談判結(jié)果初定。荷蘭已同意與美國加強(qiáng)合作，共同限制中國企業(yè)取得先進(jìn)芯片技術(shù)的管道，把對中國半導(dǎo)體的出口管制法規(guī)化，從而與美國10月7日出臺的一系列半導(dǎo)體出口措施保持一致。

外媒消息稱，在具體的執(zhí)行層面，即是禁止ASML向中國出售DUV浸潤式光刻機(jī)，其先進(jìn)程度比EUV光刻機(jī)落后一代，是制造7nm以上制程芯片的必備硬件。

據(jù)了解，在半導(dǎo)體芯片的制造工藝中，光刻機(jī)負(fù)責(zé) " 曝光 " 電路圖案。在曝光的一系列工藝中，在硅晶圓上制造出半導(dǎo)體芯片的工藝稱為前道工藝。保護(hù)精密的半導(dǎo)體芯片不受外部環(huán)境的影響，并在安裝時(shí)實(shí)現(xiàn)與外部的電氣連接的封裝工藝稱為后道工藝。

事實(shí)上，早在11月下旬，荷蘭外貿(mào)與發(fā)展合作大臣施賴納馬赫爾曾經(jīng)警告稱，美國不應(yīng)指望荷蘭毫無疑問地采取其對中國出口限制的做法，“荷蘭不會一比一照搬美國(對華出口)的措施”。從此前荷蘭官員的態(tài)度來看，荷蘭不會跟隨美國的腳步，在對中國光刻機(jī)的出口方面，荷蘭有自己的評估。

國內(nèi)此前多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，阿斯麥基于自身的利益訴求，也不可能屈從于美國的壓力而放棄中國市場的巨額利潤?，F(xiàn)在看來，美國的態(tài)度占了上風(fēng)，荷蘭妥協(xié)了，暫時(shí)不清楚美國哪種說辭以及協(xié)議最終說服了荷蘭，從DUV光刻機(jī)到EUV光刻機(jī)，荷蘭都不再向中國出口。

這意味著，美國的管制范圍擴(kuò)大了，中國的光刻機(jī)自主研發(fā)或成唯一出路。而對于荷蘭來說，可能更加嚴(yán)重的打擊還在后頭。

近日，日本佳能宣布將于 2023 年 1 月上旬發(fā)售面向后道工藝的半導(dǎo)體光刻機(jī)新產(chǎn)品—— i 線步進(jìn)式光刻機(jī) "FPA-5520iV LF2 Option"。