7月16日,中国酒业协会第六次会员代表大会暨第六届理事会第一次(扩大)会议在北京召开。会上,山西杏花村汾酒厂股份有限公司荣获2019年度“科学技术发明奖、科学技术进步奖”两项殊荣。

中国酒业协会科学技术奖自2011年经国家科学技术奖励工作办公室批准设立以来,在国家科学技术奖励工作办公室的关怀指导和广大会员企业的积极参与下,已经连续开展了八年,累计授奖226项。在表彰优秀、树立典型、推动行业技术进步方面发挥了积极的作用。

该工厂是2019年12月为苹果公司代工的一些越南工厂之一,这些工厂寻求资金支持以扩大其AirPods装配线,立讯精密显然获得了资金支持。根据Bang的说法,在苹果公司提出扩大生产的要求后,这家占地30公顷的工厂在5个月内建成。

但高昂的成本和性能提升的幅度减少,让AI公司在计算上花费的时间和金钱更多,进而成为AI发展的瓶颈。

一直以来,汾酒作为清香型白酒品牌与中国白酒行业的领航者,在坚持创新、提高经济效益,确保安全生产、履行社会责任,强化管控等方面均形成了一系列独具特色的做法和经验,为品牌发展提供了十足的底气和坚实的基础。

该报告同时估计,每片300mm直径的晶圆通常可以制造71.4颗5nm芯片,这让无晶圆芯片公司的制造成本达到每颗238美元(约为1642元)。

不过,由于半导体设备、研发等成本持续增加,这也让大量晶圆代工厂无法参与先进制程的生产和竞争,比如,GlobalFoundries就不生产14 nm以下的芯片。

报告中指出,台积电声称的节点进步带来的速度提升和功耗降低,从90 nm和5 nm之间以恒定比例变化,但趋势趋于平稳。三星两种指标在14 nm和5 nm之间都有下降趋势,但缺少大于14 nm的节点处的数据。

先进制程的高成本如何影响半导体和AI发展?

这使芯片设计公司为每颗5nm芯片支付的总成本将高达426美元(约为2939元)。

科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。本届获奖酒企,都是中国知名酒企,为推动我国科技进步,增强综合国力、促进国民经济发展做出重大贡献。获奖名单中除了清香型代表汾酒,也有泸州老窖、江苏洋河、宜宾五粮液……。其中,山西杏花村汾酒厂股份有限公司获得两个奖项,其项目名称:竹叶青酒功能成分研究及质量控制获得科学技术发明奖,项目名称:白酒贮存过程中氨基甲酸乙醇变化规律的研究获得科学技术进步奖。

立讯精密表示还需要进一步扩大其工厂,目前在工业园区外还有两块地块用于建设更多宿舍,该公司正在寻求当地政府的批准。

注:文中图表来自报告雷锋网

“苹果公司方面不断对立讯精密在北江省的车间进行iPhone生产条件的调查。”Bang说。“苹果公司对我们这里的快速设施建设速度印象深刻。同时,通过实际调研,苹果公司高度赞赏北江省的潜力和勤劳的工人。”

下表给出了每个工艺节点量产的时间以及代工厂的数量,可以看到,随着制程的向前推进,晶圆代工厂数量越来越少。目前先进的制程工艺代工厂仅剩台积电、三星和英特尔。

2018年的时候,台积电CEO魏哲家就打趣地说,台积电预计在5nm投资了250亿美元,各位就知道以后价格是多少了!

据悉,立讯精密在北江省的投资已经达到2.7亿美元,虽然它已经拥有2.8万名工人,但如果它获得批准生产iPhone,它将需要5万到6万名工人。不过,该工厂的部分设施还没有达到苹果的要求,特别是有关宿舍的要求。目前还不清楚立讯精密尚未满足哪些要求,但这似乎是阻碍该工厂获得苹果批准的主要原因。

半导体市场以超过世界经济3%的速度增长。目前,半导体产业占全球的0.5%经济产出。对于半导体产业而言,先进的制程和高性能芯片驱动着行业的进步,晶体管成为关键。

假设5nm GPU的芯片面积为610平方毫米,并且晶体管密度比P100 GPU高,达到907亿个晶体管。下表中是用模型估算的台积电90至5nm之间的节点晶体管密度。在90至7nm范围内的节点,模型使用具有相同规格的假想GPU,包括晶体管除晶体管密度,假想的5nm GPU与假设节点关联。

当然,使用更先进的制程节点芯片设计公司也会有相应的成本增加。最终看来,芯片设计成本和ATP成本之和等于总生产成本,得出每颗5nm芯片支付的总成本将高达426美元成本的结论。

CSET的成本模型使用的是无晶圆厂的角度,包含建造工厂的成本、材料、人工,制造研发和利润等。芯片制造出来后,将外包给芯片测试和封装(ATP)公司。

汾酒党委书记、董事长李秋喜表示,“汾酒的科技实力,是让每个汾酒人骄傲的企业核心竞争力”,也将助推整个白酒行业发展。

从微生物专家方心芳用现代科学提炼出“七大秘诀”,到酒业泰斗秦含章“汾酒试点”,首次科学揭示汾酒制曲和酿造过程,在汾酒党委委员、董事、副总经理常建伟看来,汾酒酿酒技术每前行一步,都离不开科技的支撑和推动。

从聘任业内专家,到成立工作站,到投资建立机械化酿酒基地,再到搭建全产业链发展模式。由此看出,科学技术、科技创新贯穿汾酒发展的全过程。

科技支撑酿酒变革,铸就品牌实力

并且,随着半导体复杂性的增加,对高端人才的需求也不断增长,这也进一步推高了先进制程芯片的成本。报告中指出,研究人员的有效数,即用半导体研发支出除以高技能研究人员的工资,从1971年到2015年增长了18倍。

2017年,汾酒出台了《科研管理体系改革实施方案》,高效利用公司科研资源,提升科研人员积极性和创造性,创造优良科技创新环境。2018年,公开发布了《关于科技创新引领汾酒高质量发展的指导意见》。2015年至今累计获得中国酒业协会、中国食品协会等协会颁布的科学技术奖9项。

换句话说,摩尔定律延续增加大量的投入和人才。

一颗颗高粱谷粒演变成一瓶瓶汾酒产品,要历经36个大环节监控、183个质量控制点检测,满足2000多个既定标准,实现了食品安全的全程可追溯、管理精细化。科技创新、技术进步,汾酒科学管理体系创新实践、科研项目扎实开展、科技成果不断涌现,汾酒的发展有目共睹。

设计一款5nm芯片的总成本将高达近5亿美元,那平均到每颗芯片的成本有多高?CSET在报告中的模型类比了英伟达P100 GPU,这款GPU基于台积电16nm节点处制造,包含153亿个晶体管,裸片面积为610 平方毫米,相当于晶体管密度25 MTr/mm 2。

之所以先进制程芯片的成本不断增加,不可忽视的是半导体制造设备成本每年增加11%,每颗芯片的设计成本增加24%,其增长率都高于半导体市场7%的增长率。

晶体管尺寸减小使每个晶体管的功耗也降低,CPU的峰值性能利用率每1.57年翻一番,一直持续到2000年。此后,由于晶体管尺寸减小放缓,效率每2.6年翻一番,相当于每年30%的效率提升。

由此计算,直径300毫米的硅晶片能够生产71.4颗 610平方毫米的芯片。

值得关注的是,由于CSET当前正在关注AI和先进计算的进步所带来的影响。该报告称,美国政府正在考虑如何控制AI技术,但由于AI软件、算法和数据集不是理想的控制目标,因此硬件成为了重点。

5nm之后“高贵”的先进制程

台积电2nm工艺重大突破!2023年风险试产良率或达90%

此次,两项科技奖项的获得,再一次验证了汾酒作为中国清香型酒的品牌实力。科技创新形成汾酒发展的内在推动力,全力推进汾酒跨越发展。今天汾酒又站在了一个新时代的开端,用恒久卓绝品质、悠久历史传承、深厚文化底蕴、崇高“中国酒魂”品牌信仰享誉全球。

到了2nm,台积电和英特尔都采用GAA(Gate-all-around,环绕闸极)或称为GAAFET维持先进制程的性能提升。魏哲家透露,台积电制程每前进一个世代,客户的产品速度效能提升30%- 40%,功耗可以降低20%-30%。

无论是质量管控还是品质提升,汾酒未雨绸缪。2016年7月,汾酒设立了山西酒类产品质量检测中心,实现了全产业链5大类25个产品161个项目的全方位品质管控。在利用现代信息技术监控质量方面,汾酒也进行了大胆创新。早在2012年,汾酒基酒质量监控系统就正式上线,将传统色、香、味、格四大感官指标进一步细化并数据化。

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未来,有多少AI芯片功能能够用得起先进制程?AI在全球的发展又会受到怎样的限制?

虽然代工厂越来越少,但业界对于先进制程的需求并没有减少。AI芯片就对先进制程有不小的需求,最先进的AI芯片比最先进的CPU更快,且具有更高的AI效率算法。AI芯片的效率是CPU的一千倍,这相当于摩尔定律驱动下CPU 26年的改进。

这要求晶体管持续改进,晶体管的改进仍在继续,但进展缓慢。得益于FinFET晶体管的发明,英特尔在2011年推出了商业化的22nm FinFET,业界也基于FinFET将半导体制程从22nm一直向前推进到如今的5nm。

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从1964年“汾酒试点”,到1986年获国家质量管理奖;从“七五”期间机械化的探索应用,到获得国家科技进步二等奖、国家技术发明二等奖,从2015年执行与国际接轨的食品安全内控标准,到国际化白酒的引领者。建厂70年来,汾酒一直以科技作为食品与质量安全的最大保障。

不仅不如,通过对半导体行业和AI芯片设计的调查,作者通过模型不仅估算出5nm芯片238美元的制造成本,还提出了每颗芯片108美元的设计成本以及每颗芯片80美元的封装和测试成本。

据悉,此次酒业协会,共评选出2019年度“中国酒业协会科学技术奖”获奖项目19项。本届大奖评选,为进一步推进酿酒行业科学技术创新,激励广大科技工作者勇攀科技高峰,促进科技成果转化,推动我国酿酒行业科技和经济发展做出更大贡献。

雷锋网(公众号:雷锋网)此前报道,为了支撑先进制程,台积电十年内研发人数增加了三倍,2017年研发人员将近6200人,比2008年多了近两倍,这6200人只从事研发,不从事生产。