英伟达3纳米芯片难产:或顶到量子隧穿天花板?

我是空天龙传人 2024-12-01 06:23:25

戍天九思原创第818期

11月19日,英伟达宣布与谷歌量子AI部门达成合作,共同设计先进的量子计算处理器。这则消息,引发了人们对英伟达3纳米芯片的诸多猜测。

英伟达3纳米芯片难产,停留在3年前的H100

英伟达3纳米芯片难产,三款芯片上市日期一推再推。英伟达去年上半年发布的B100、H200,目前这两款芯片都没有上市,其中B100已对外宣布取消上市计划,H200仍停留在黄仁勋的吹牛中。

目前,英伟达正在全力以赴推进 GB 200 芯片,台积电刚开始代工时就遇到了无法生产的难题,虽然现在有小批量交货,但是,出现大量发热无法使用的问题,上市也没有明确日期。

事实上,现在欧美市场上英伟达最先进的芯片仍然是2022年3月发布的H100芯片。英伟达3纳米芯片被“卡脖子”了。被什么卡住了?

3纳米会不会到了量子隧穿极限尺寸?

量子隧穿效应是一种量子力学现象,指的是微观粒子如电子等能够穿透原本在经典物理学中无法逾越的势垒。

具体对芯片来说,当晶体管尺寸缩小到纳米级时,电子在没有外加电压的情况下也可能从源极穿越到漏极,从而使得晶体管失去开关功能,影响芯片的性能和可靠性。

长期以来,量子隧穿极限尺寸一直只是个概念,并没有实际遇到过。因此,人们对芯片出现量子隧穿现象的极限尺寸并不清楚。当台积电代工芯片工艺进入5纳米时,量子隧穿现象已明显增强;当台积电芯片工艺进入3纳米时,量子隧穿现象似乎成了过不去坎,目前还没有一款3纳米芯片成功突围的。

事实上,台积电为AMD代工的最新芯片是4纳米的。台积电为英特尔代工的3纳米CPU也出了大问题。台积电为英伟达代工的3纳米GPU问题更严重。台积电为高通代工的3纳米手机芯片也是在降频使用,并不是可正常使用的、真正的3纳米芯片,而是假3纳米。台积电4纳米芯片可用晶体管数量只有35—45%,台积电3纳米芯片可用晶体管数量只会更少。这说明什么?

说明即使台积电拥有3纳米芯片的加工工艺,但这种3纳米芯片即使生产出来了,也无法正常工作,因为这种高集成度的3纳米芯片可能到了量子隧穿极限尺寸,顶到了量子隧穿的天花板。量子隧穿现象是不以人的意志为转移的物理现象。说明目前这条硅晶芯片的技术路线可能已经走进了死胡同!

黄仁勋深感山雨欲来风满楼

早在2023年10月,英伟达创始人、首席执行官黄仁勋就公开预言:计算技术将会每十年进步一百万倍,只需2年,英伟达甚至整个行业就会面目全非。其判断依据,60年来首次看到两项技术转型同时发生:人工智能与计算。

春江水暖鸭先知,山雨欲来风满楼。黄仁勋不得不为英伟达的AI泡沫风险谋后路,想尽一切办法分散风险。

☆自2023年以来,英伟达向全球42家生成式AI独角兽中的18家进行了超过109亿美元的投资,涉及74笔融资。

☆2024年3月,英伟达向美国人形机器人公司Figure投资。

☆2024年11月13日,英伟达CEO黄仁勋宣布,将与软银合作在日本建AI基础设施,包括日本最大的AI工厂。

从2024年6月开始,黄仁勋本人开始减持英伟达股票,已累计减持600万股,套现超过7亿美元。

“让美国AI芯片至少领先中国两代”的幻想正在破灭

2024年9月19日,华为全联接大会2024在上海开幕,华为副董事长、轮值董事长徐直军发表了“拥抱全面智能化时代”的主题演讲。华为靠什么拥抱?底气在哪里?

背后的底气就是华为对标英伟达A100的昇腾910B芯片已大规模量产,并顺利推出昇腾910C芯片——全面对标英伟达的H100芯片。据说,昇腾920芯片也在路上。

而英伟达一直止步于三年前的H100,其3纳米的三款芯片没有一款上市,现在华为昇腾芯片已接近追平英伟达GPU。

毫无疑问,英伟达的GB200 芯片是目前全球集成度最高的芯片!会不会真的顶到量子隧穿极限尺寸的天花板呢?如果英伟达GB200 芯片因此而搞不出来,或者即使搞出来了,也是阉割了性能的。或者即使3纳米的坎过去了,量子隧穿极限尺寸的天花板还摆在那里?如果不换赛道,以后只会更加寸步难行!

事实上,美国商务部“让美国AI芯片至少领先中国两代”的幻想已经破灭!英伟达会不会因此成为探索量子隧穿极限尺寸的“先烈”?英伟达的股票会怎么样?美国的AI股市泡沫会怎么样?会不会因此爆雷呢?

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