世界上最大的芯片问世！250万美元一枚？这家公司要雄起了？

导语

台积电作为全球最大的芯片代工厂商，其生产的芯片几乎覆盖人们生活中所用到的任何设备，全球大部分的芯片都是台积电生产的，然而大家可能都不知道，创造出这么厉害的业绩，台积电到底能够赚多少钱。

甚至有人普遍认为要做大的半导体企业是英特尔，实际上台积电第一名都没有上，创始人张忠谋、弟弟张忠纯两位兄弟累计排名都不如英特尔创始人。

虽然有这样的传言，但我们不能否认台积电是全球最成功的半导体企业，那么台积电到底靠什么获得如此大的利润呢?

最近，有一家叫做Cerebras Systems的创业公司突然火爆起来，有着比英特尔还要利润高的超级芯片，然而这家公司只成立了两年的时间，肯定在半导体领域是个新公司，那么这家新公司又是如何做到的?

而Cerebras Systems又是如何和台积电联系在一起的?

台积电的缺陷。

台积电的芯片代工技术世界领先，然而台积电不是为了生产芯片才建立起来的，台积电是一家专业的半导体代工厂商，生产和代工芯片是其主要业务。

20世纪70年代，一家叫做摩托罗拉的公司开发出全球最先进的电子元件制造技术，有着全球领先的地位。

然而，当时摩托罗拉的电信业务却处于瓶颈期，为了让摩托罗拉的电信业务取得突破，可以更快的走出瓶颈期，摩托罗拉找到了张忠谋。

经过张忠谋等人的多次商讨，最后决定将电信业务和摩托罗拉半导体业务分开。

1979年，台积电正式成立，专业的从事半导体的代工服务。

由于台积电选址在全球大陆的台湾，所以最初的几年，台积电只是一个轻微的摇摆的小船，甚至在危急的时候，公司都差点破产。

然而摩托罗拉却没有因为台积电的生产成本低而对台积电进行投资，而是决定帮助张忠谋，通过摩托罗拉的技术和市场资源，为台积电进行技术改造，帮助提升台积电的代工水平。

正是因为有摩托罗拉这样的好友，让台积电拥有了世界领先的代工技术，台积电也成功的走出了瓶颈期。

从此，台积电平稳的走在了世界半导体的制造技术之巅，但只有领先的技术是远远不够的，如果想要成为世界最优秀的半导体企业，就需要在技术方面不断的自主创新。

然而台积电一直没有做出重大的创新，仅仅只是在代工工艺和设备上进行不断的改进。

正是因为没有自己的技术创新，使得台积电的芯片代工一直没能走出一条真正属于自己的路，就算世界上最先进的工艺，只靠这些，还是无法使台积电的价值最大化。

如果想要成为真正意义上的半导体巨头，只靠代工成本和工艺的领先，终究是不行的。

不要以为代工很简单，实际上代工的难度是非常高的，其中最为麻烦的事情就是克服晶圆的缺陷。

代工的过程是将各种电子元件按照设计图案进行排列，然后再将这个图案一层一层的形成，最后经过光刻蚀剥离等工艺过程，将其中的金属材料进行填充，最后将其中的图案刻蚀出来，形成电子元件。

这个工艺过程相当于在晶圆上创造一些电子元件，但是在进行这个过程的时候，由于受周围环境和其他因素的影响，在晶圆上面就会产生一些缺陷。

在制作晶圆的时候，早期的时候只是制作单个的芯片，当一个晶圆制作成几十甚至上百个芯片的时候，晶圆上面的缺陷越来越多，严重影响到了芯片的成品率，所以后来的代工都是一块晶圆做成一个芯片。

Cerebras Systems的突破。

正是因为这种制造单个芯片的缺陷太多，后来才逐渐形成做芯片的时候直接做成一片晶圆的思路。

然而这种方法也有着前期的缺陷更少、生产效率更高的好处，但是在制作之后的产品的时候又会面临工艺复杂，缺陷多产生的问题。

通过晶圆制成的芯片数量要比一块一块的芯片大大减少，虽然减少了缺陷，但是仍旧会有一些缺陷存在。

所以当一块晶圆制成一个芯片的时候，这个芯片可以说几乎是没有生产出来的，随着技术的成熟，现在的代工的芯片生产率已经达到了90%以上，但是剩下的10%中仍旧有着很多芯片是不合格的。

但是由此我们就可以看出，做成一个完整的芯片的难度是非常大的，然而如果不将这块晶圆切割，这个芯片也是无法使用的，所以为了能够发挥晶圆的作用，只能将其切割。

但是切割成小芯片后，虽然能够提高成品率，但成品率也只有90%甚至更低，剩下的都是不合格芯片。

为了让这个晶圆中的芯片能够高达100%的成品率，Cerebras Systems就这样将这些芯片切割成了小芯片，直接做成了晶圆。

然后就可以将颗粒大小的芯片拼接在一起，最后将其做成一个大芯片，从而达到了100%的成品率，这就是第一代的WSE。

但是这个拼接的难度和复杂度是非常高的，所以Cerebras Systems又相继推出了第二代和第三代的WSE。

第三代的WSE随着台积电的工艺的结合，终于让这个拼接变成了现实，拥有了4000亿个核心，高达46万mm2，这张芯片的面积比苹果13pro大一倍，芯片的面积可以达到80%。

这张芯片的数量相当于是78个A100的威力，一台可以做到两个人类大脑的算力，可以轻松应对任何领域的科学问题，同时还可以进行科学研究和计算，是一张无人能超越的芯片。

这张芯片的面积不仅比较大，并且还有着更多的核心，在任何情况下都能显出其威力，成为目前比较强大的一代芯片。

Cerebras Systems火爆的原因。

原来，如今许多的科技企业都在使用的计算机设备，在进行计算的时候，都要通过这张大芯片进行计算，就是通过这张大芯片中的每一个核心进行计算，而这个芯片的计算速度就是各个核心的速度加起来。

然而目前市面上面的芯片都是由许多小芯片拼接而成的，这种方法在计算的时候就要将各个小芯片中的核心拼接好，这样就会产生瓶颈，让计算速度变慢。

但是Cerebras Systems开发出的这张大芯片，虽然生产难度更大，但是在进行计算的时候，却没有瓶颈，各个核心可以同时进行计算，而不互相干扰。

所以现在众多的科研人员在进行科研的时候，都会选择Cerebras Systems生产出的这款芯片进行计算，由此也会为台积电带来不菲的收益。

顺便一提，英伟达也是一家大客户，购买了大量的WSE芯片，英伟达使用的AI芯片乐观估计都是由台积电代工的，而英伟达的A100芯片大概一台就需要10万枚，而英伟达一季度就销售了很多。

所以从这里看出，台积电从代工英伟达的芯片中赚取的金额，是非常有限的，只有5%的利润，而英伟达的A100是一块卖不走的小角色。

而Cerebras Systems最近推出的大芯片的价格高达250万美金一枚，而由于核心数量过多，这个价格还会逐渐下降。

结语

Cerebras Systems作为一家新的半导体企业，展现出来的最大特点就是创新，这也是半导体行业的精神所在，创新技术，冲破自己，而台积电作为半导体企业，同样需要有这样的精神。

世界上最大的芯片问世！250万美元一枚？这家公司要雄起了？

导读

Cerebras Systems推出的超级芯片WSE在人工智能领域引起了巨大关注，其规模和性能都达到了前所未有的水平。揭示了Cerebras Systems与台积电合作背后的技术突破和挑战，让人不禁想要了解这场超级芯片革命的更多细节。

超级芯片

Cerebras Systems成立于2016年，是一家人工智能芯片创业公司，由前海平线公司（一家专门从事对冲基金投资的公司）副总裁Andrew Feldman创办。

在人工智能快速发展的背景下，传统芯片已经很难满足人工智能模型的训练需求，市场上出现了很多专门为人工智能领域量身打造的芯片，英伟达和AMD也推出了多款人工智能显卡。

Cerebras Systems开发的WSE（Wafer Scale Engine，晶圆级引擎）被公认为目前世界上最大的芯片，不仅外形巨大，而且集成了数万亿个晶体管。

相比于传统芯片的分层设计，晶圆级引擎拥有更高的整体性能，但却减少了大量功耗。

这种晶圆级集成技术对于制造超大芯片来说至关重要，因为即便是微小的生产误差，都有可能导致整个芯片的报废。

此外，相比于传统的芯片组装工艺，晶圆级集成技术可以提高制造效率，降低成本。

2019年8月，Cerebras Systems推出了第二代产品WSE2，继续刷新芯片的规模。

不到一年的时间，Cerebras Systems又发布了第三代产品WSE3，不仅是最大的芯片，而且是最快的AI芯片。

针对生成式人工智能模型的训练速度有了大幅提升。

从产品发布的节奏来看，Cerebras Systems在人工智能芯片领域可以说是独领风骚，目前为止没有任何竞争对手。

此外，Cerebras Systems还和英伟达有合作关系，后者可以利用Cerebras Systems的芯片来加速人工智能模型的训练。

根据之前英伟达的官方介绍，使用Cerebras Systems的芯片之后，训练时间可以从数天缩短到数小时，对于人工智能从业者来说是一个天翻地覆的变化。

此外，Cerebras Systems的芯片也得到了OpenAI等公司的青睐，正在被广泛应用于人工智能模型的研究和训练之中。

从产品规模来看，Cerebras Systems确实占据了绝对优势，但是芯片制造本身并不是一件难事。

很多资本和技术雄厚的公司都可以在这个领域投入竞争，为什么却只剩下Cerebras Systems这个异数呢？

主要是因为超级芯片有着超级难点，在规模化生产方面一直无法突破。

即便是英特尔这样的巨头，在制造超大芯片的时候也遇到了巨大的困难。

但是Cerebras Systems似乎很轻松地就解决了这些问题，WSE的每一代产品都能够迅速投入量产，而且在各方面表现都非常稳定。

这是因为Cerebras Systems找到了一个很好的合作伙伴——台积电。

虽然台积电在芯片代工方面有着极高的声誉，但是这家公司也是近年来才刚刚打破超级芯片制造的技术壁垒。

在Cerebras Systems之前，台积电已经为英伟达生产过规模很大的芯片，双方合作的经验已经比较丰富。

但即便是这样，针对Cerebras Systems的WSE产品，台积电还是进行了很多次试验和改进。

因为WSE真的太大了，在一个12英寸的晶圆上就像画一张全球最大的拼图，即便是微小的差错都是不允许的。

但是有了台积电先进的工艺和丰富的生产经验，WSE的良品率可以做到100%。

台积电虽然赚取的利润相对较低，但是由于产品规模庞大，加上Cerebras Systems的快速发展，作为代工方的台积电未来发展潜力非常大。

此外，在合作过程中双方还可以共同探索新的应用场景和技术方案，为人工智能芯片的发展做出更多贡献。

目前看来，Cerebras Systems已经成功走出了一条适合自己发展的道路，在超级芯片制造方面几乎垄断了所有技术和资源。

在台积电的支持下，Cerebras Systems有望成为人工智能芯片行业的第一名。

虽然这个行业目前还不太成熟，但是随着人工智能技术在更多领域的应用，相信这个市场会有爆发式增长。

台积电

提到代工厂，我们就不得不提台积电了。

这家总部位于东方大国地区的半导体公司是全球最大的芯片代工厂，几乎所有的半导体企业都曾经和它合作过。

虽然规模如此之大，但是台积电几乎没有自己的产品，它所擅长的就是利用自己先进的工艺和高效的生产能力来帮助客户生产各种芯片。

从这个意义上说，没有哪家半导体公司比得上台积电更了解芯片代工这门生意。

虽然它赚取的利润相对较低，但是由于客户基数庞大，加上台积电自身拥有全球领先的制造技术，因此即便是这样也已经让它成为全球第二大半导体企业。

根据官方数据显示，台积电目前生产了全球60%的芯片，而且其中90%以上都是最先进的制造工艺。

我们平时接触到的CPU、GPU等产品几乎都离不开台积电，在各个细分领域都有着极强的影响力。

那么问题来了，作为一个代工厂，台积电究竟能赚到多少钱呢？

这个利润空间有多大呢？

其实从表面上看，代工这个生意赚钱并不多，因为客户拥有自巩固的研发和生产能力，在生产环节中省下来的成本自然要亏给客户。

尤其是一些规模较大、技术实力雄厚的客户，它们可以拿到更低廉的代工价。

但是即便这样，客户还是愿意把生产交给台积电来完成，这是因为自建生产线需要巨大的投资，并且周期很长。

一旦产品发生变故无法上市，之前所有的投资就打了水漂；即便产品上市了，如果市场反应不好，积压库存也会成为沉重负担。

此外，随着芯片制造工艺日新月异，在这个领域保持领先水平也需要不断更新设备和技术，而这对于绝大多数企业来说都是非常昂贵和困难的。

可以说，台积电就像是这个行业中最信赖的合作伙伴，它不仅拥有完备的生产设施和经验总结，在新技术探索方面也有着独特优势。

虽然对于客户来说，“亏本”代工还是赚钱，但是如果没有台积电这样规范、高效、可靠的合作方，他们很难在市场竞争中立于不败。

技术突破

我们之所以要介绍这些内容，主要是为了更好地解释Cerebras Systems和台积电合作的意义所在。

从目前掌握的信息来看，这次合作非常有可能是台积电迄今为止规模最大、技术含量最高的一次代工。

此前它为英伟达生产过大芯片，但是和Cerebras Systems相比还是有很大差距。

WSE产品外形太过夸张，规模之大前所未有；更重要的是，在生产过程中不能出现任何差错。

一旦某个环节出现问题，整个12英寸晶圆上的所有芯片都将报废。

虽然重新投产并不困难，但是耽搁的时间会很长，这对于Cerebras Systems来说是无法承受之重。

在和台积电合作之前，Cerebras Systems已经找遍了各个代工厂，但是都没有找到满意的答案。

传统玩家似乎并不想冒险尝试这项新技术，在规模化生产方面始终有所保留；一些新兴厂商虽然肯下血本学习，但是因为基础实力薄弱，试验一次又一次失败。

直到和台积电合作之后，所有问题都迎刃而解。

台积电虽然也没有相应经验可供参考，但是其自身雄厚的技术实力可以很好地弥补这一点。

此外，在英伟达芯片代工的基础上，台积电已经积累了一些关于超大芯片生产的经验。

虽然WSE和英伟达芯片有着本质上的区别，但是其中很多工艺和流程还是可以借鉴和沿用的。

最重要的是，台积电自主研发了一套名为N5 Patterning的制程技术，在应对超大芯片制造方面有着得天独厚的优势。

凭借这项技术突破，它可以将超级芯片的良品率提高到100%，而且在生产效率上也有了明显提升。

结语

Cerebras Systems和台积电的合作无疑是人工智能芯片领域的一大突破，展现了科技行业合作共赢的力量。超级芯片的诞生不仅推动了人工智能技术的发展，也为行业带来了更多创新可能。你认为超级芯片的出现会给科技领域带来怎样的变革？快来留言分享你的看法！

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