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[导读]在这种行业体系重构的背景下,单纯依靠缩小晶体管尺寸来延续摩尔定律的路线不再是解决所有系统级问题的唯一解法。通过特色工艺满足不同应用场景的定制化需求,正在成为晶圆代工领域的另一条主干道。

生成式人工智能的大规模落地正在暴露出数据中心底层的硬件短板。随着深度学习模型参数量向万亿级别演进,单点计算芯片算力的增长红利逐渐见顶,制约集群性能提升的核心掣肘已经从单纯的计算单元转移到数据传输互连与高密度的供电架构。同时,人工智能技术正试图跨越纯数字世界的边界,走向广阔的物理世界。这种向终端设备延伸的趋势,要求底层硬件必须具备极低的功耗水平与高度的异构集成能力。这两大变化构成了整个半导体行业正在面临的双重技术拐点。

在这种行业体系重构的背景下,单纯依靠缩小晶体管尺寸来延续摩尔定律的路线不再是解决所有系统级问题的唯一解法。通过特色工艺满足不同应用场景的定制化需求,正在成为晶圆代工领域的另一条主干道。2026年9月22日,格罗方德技术峰会媒体圆桌会在上海举行。会上,格罗方德及其旗下MIPS的多位高管围绕硅光子、电源管理、物理人工智能计算平台以及汽车电子等特色工艺技术组合,分享了其最新的战略布局与底层逻辑。

算力瓶颈转移与物理人工智能觉醒:格罗方德在特色工艺上的战略转向

胡维多 (Victor Hu),格罗方德中国区销售副总裁兼中国区总裁

“中国市场有几个特点:首先是这个市场的创新力、活力以及整体资源投入,在全球半导体行业中一定是非常活跃的、领先的市场。另外,格罗方德现在覆盖以及未来长期覆盖的很多工艺,都与中国许多产业紧密相连,包括汽车、工业、通信等很多与AI相关的领域,这都是中国在大力投入的方向。”


互连与供电成为数据中心新瓶颈,行业向光互连演进

人工智能算力集群的规模化扩展正在重新定义底层的互连与供电技术标准。在互连层面,数据中心内部的硬件架构已经从单一机架向多机架集群演进。这意味着海量的图形处理器之间必须进行高频的跨机架数据交互,以支持庞大模型的分布式训练。与此同时,行业的底层数据传输标准正从100Gbps升级到200Gbps,并明确指向每通道400Gbps的演进方向。伴随速率提升而来的,是对能耗的严苛约束:格罗方德希望将单通道传输能耗压低至每比特5pJ以下,并将其视为行业的重要发展方向。在供电层面,数据更远、更快的传输需要更为稳定且高效的电力供给体系来支撑。为了满足更高的功率密度,数据中心供电体系正朝800V高压直流方向演进。这种对高电流密度的极度渴求与对互连距离的延长诉求互相牵制,要求数据中心的供电模块必须在物理空间上尽可能贴近计算设备所在的机架。

面对这种系统级的传输与供电双重瓶颈,传统的基于铜缆的电气互连在可用带宽上已经触及物理极限,继续提速还将面临愈发严峻的损耗与能耗挑战。采用光互连技术成为跨越这一物理极限的必然选择。在算力集群内部的纵向扩展场景下,将大量图形处理器高速互连的任务正逐步交由光缆承担;而在横向扩展与跨域扩展场景下,跨数据中心机房与跨园区的长距离连接目前已实现光缆化部署,以太网与InfiniBand的连接原本就通过光缆实现。从芯片封装形态的演进路径来看,行业目前的主流仍是可插拔光模块与近封装光学(NPO),未来方向则是将交换芯片与光引擎共同封装的共封装光学(CPO)架构。通过拉近光电器件与计算芯片的物理距离,可以大幅缩短高频电信号的传输路径,从而在根本上降低系统能耗与信号延迟。

针对光互连的底层制造诉求,格罗方德主要通过其成熟的硅锗(SiGe)与硅光子技术提供代工支撑。在硅光子领域,公司通过收购新加坡硅光晶圆代工厂Advanced Micro Foundry(AMF)等资产持续加码,按纯硅光子收入计目前已经位居全球第一。该平台能够在单一硅基板上集成电驱动、波导结构、光电二极管以及信号放大器等核心光电器件,配合数字信号处理器完成复杂的光电信号相互转换,从而为数据中心级客户提供高速率且兼顾低功耗的光连接硬件底层部署方案。

算力瓶颈转移与物理人工智能觉醒:格罗方德在特色工艺上的战略转向

Shankaran Janardhanan,格罗方德光子与射频业务高级副总裁

“大家都知道,现在制约AI发展的瓶颈不再是算力,而是互联和供电。” “我们都知道,纵向扩展现在出现铜退光进的趋势,正在从铜互联向光互联转变。因为要将很多大数量GPU联系在一起,铜缆已经无法满足带宽的需求,所以必须从铜缆转向光缆。”

算力瓶颈转移与物理人工智能觉醒:格罗方德在特色工艺上的战略转向

算力瓶颈转移与物理人工智能觉醒:格罗方德在特色工艺上的战略转向


物理人工智能走出数据中心,边缘需要分布式智能

在数据中心内部的基础设施加速升级之外,人工智能技术正快速向真实的物理世界渗透,进而催生出物理人工智能这一全新品类。物理人工智能系统截然不同于仅仅在服务器中运行的云端大模型,它在本质上构成了包含感知、思考、行动与通信四个关键环节的完整闭环。在系统的感知侧,未来海量的环境传感器将集成轻量化的人工智能功能,以实现智能感知;在系统的行动侧,传统的电机控制环节开始由生成式人工智能直接介入驱动;在系统的通信侧,无论系统内部节点之间还是边缘终端与云端服务器之间,都需要实现无缝且极低延迟的数据交换。

在构建这种物理人工智能闭环的过程中,完全依赖位于云端的集中式大型处理器并不能解决实时性与可靠性问题。分布在物理世界中的边缘节点受到极其严苛的功耗限制与发热约束,无法搭载数据中心级别的大功率加速芯片。因此,将计算能力下沉并打散至各个终端设备的分布式智能架构,成为边缘侧设备发展的核心演进方向。这种变化决定了边缘终端对半导体底层制造工艺的需求不再一味追求最先进的制程数字,而是高度依赖能够提供模拟信号、数字信号以及射频通信功能高度集成的成熟特色工艺。格罗方德主要通过其全耗尽型绝缘体上硅(FDX)平台来满足这种对极致低功耗的需求,并向客户强调利用异构集成技术将不同的算力单元、电力交付模块与传感芯片进行系统级整合,同时以尽可能低的成本实现这种集成,帮助客户提升产品的成本效益。

为了实质性地降低下游客户在物理人工智能领域的硬件开发壁垒,格罗方德通过对底层技术的持续收购与深度整合,大幅扩充了其在处理器底层知识产权方面的储备。基于这些整合能力,格罗方德在沟通会上介绍了三大计算参考平台。首先是完全采用RISC-V架构的推理原生平台Acies,该平台围绕公司自主整合的MIPS与ARC IP构建,针对边缘人工智能推理工作负载进行了专门优化。其次是面向事件驱动型嵌入式应用的实时开发者平台Actus,该方案结合了全耗尽型绝缘体上硅(FDX)制造技术与ARM架构,尤其适用于汽车控制和机器人等对实时性要求极高的应用场景。最后是同样基于RISC-V架构、主打安全原生的中央处理器平台Aegis,能够进行加速应用处理。

算力瓶颈转移与物理人工智能觉醒:格罗方德在特色工艺上的战略转向

Sameer Wasson,MIPS 首席执行官

“我们认为物理AI是一个闭合的回路,它是由四方面操作或者是功能结合在一起的:‘感知-思考-行动-通信’,它决定了我们未来格罗方德所投资的方向。” “我们认为未来思考更多是分布式的,当然还会有很多大型处理器、集中式处理器,比如大的GPU、NPU等等,但是我们认为未来系统更多是向分布式智能发展。在物理世界中,我们需要这些大量分布式智能以及非常低功耗的智能。”

算力瓶颈转移与物理人工智能觉醒:格罗方德在特色工艺上的战略转向


汽车底层架构重构,单一工艺节点无法满足系统需求

在经历燃油车向新能源汽车的转换后,汽车产业的电子电气底层架构正在经历一次更深层次的重构。当前的汽车底层架构技术演进呈现出四条极其清晰的趋势线。第一是整车层面的环境感知能力与自动化程度正在大幅增强,单车需要同时处理来自高清摄像头、激光雷达和超声波传感器所产生的庞大数据流;与此同时,汽车互联性也在增强,不仅车内各部件之间需要互相沟通,汽车与乘客、驾驶员以及云端系统的连接也变得日益紧密。第二是软件定义汽车理念的加速落地,整车可以通过远程更新增加或关闭功能,同时汽车架构正从以往由数百个分散的微控制器各自为战、独立运算的模式,向区域控制架构方向演变。第三是整车深度的电气化变革。伴随智能驾驶与区域控制器等高负载模块的普及,传统的12V供电系统在承载大电流时会带来很高的能量传输损耗;行业普遍认为向48V演变不可避免,但目前整体仍处于早期阶段,不同整车厂、不同车型的转换步伐不一,且中等功率车型采用48V、更低功耗车型采用12V的分级格局仍将并存。第四是全球终端主机厂对零部件供应链韧性的要求被提至历史高位,整车企业在着手构建本地化供应链的同时,也在积极寻求建立全球供应链体系的交叉支撑。

上述四大技术与市场趋势的演进,直接导致了单台汽车内芯片搭载总量的激增。格罗方德观测到的数据显示,过去五年中搭载其芯片的汽车数量并无太大变化,但单车搭载的芯片数量在持续增加,且这一趋势仍在延续。值得注意的是,这种海量且极其多样化的芯片需求,在技术层面上绝不可能集中在某一个单一的半导体工艺节点上。具体的车载应用需要截然不同的工艺支撑,例如车载毫米波雷达收发器依赖高频射频前端工艺,电池管理系统芯片依赖BCD(双极-CMOS-DMOS)工艺,电源类应用还会用到氮化镓平台,而低功耗数字应用则对应FDX(全耗尽型绝缘体上硅)平台。

面对这种碎片化但体量巨大的诉求,只有具备极具广度的多样化工艺平台组合的代工厂,才能完整覆盖汽车各类应用场景的硬件需求。格罗方德目前的制造技术涵盖了从180nm的成熟工艺到鳍式场效应晶体管工艺的宽广技术区间,能够通过提供一系列专用的技术平台产品,从容应对不同车载应用场景对芯片电气特性的严苛且差异化的指标要求。

此外,由于汽车作为耐用消费品具有长达十余年的生命周期,且底层电子部件必须在极寒极热的温度变化以及剧烈震动环境下保持稳定运行,整车制造企业对底层芯片的长期质量与可靠性有着极高要求。格罗方德针对汽车行业的这种特殊诉求,推出了专门的车规级质量控制技术平台AutoPro。该平台将极其严苛的质量标准硬性嵌入到从设计、工艺、制造、PDK、IP到制造运营的全部流程当中,以此确保交付给车企的每一块半导体部件,在漫长的使用周期内都能保持极高的一致性与安全性。

算力瓶颈转移与物理人工智能觉醒:格罗方德在特色工艺上的战略转向

Faisal Saleem,格罗方德全球高级副总裁

“我们没有一个制程或者一种工艺能够应对所有的挑战,满足所有需求。专用技术平台重要性变得越来越强。”


本土化制造能力支撑双重供应链韧性

在全球半导体产能面临结构性调整与重新分配的大周期下,产能部署的灵活性与贴近核心客户的服务交付能力,正成为主流晶圆代工企业的核心竞争力。中国市场凭借极高的创新活力与整体资源投入,在全球半导体行业中处于非常活跃、领先的位置。尤其是在新能源智能汽车、工业物联网终端与下一代通信基础设施等高速增长领域,中国市场的实际应用需求结构与全球特色工艺技术的发展演进方向表现出了极高程度的契合。

为了更加深层次地支撑本土企业客户的技术演进与底层产能交付,格罗方德选择在生产与制造支持环节进一步推进本地化的深入合作。在原有国内业务支持版图的基础上,格罗方德于9月初在广州正式启用了全新的办公室。通过与广州增芯科技开展制造与服务层面的深度协同,格罗方德试图将关键的晶圆生产支持服务直接前置到本土客户身边。这种服务模式的调整旨在大幅缩短技术规格沟通与反馈的物理距离,全面提升代工厂对本地客户定制化需求的响应速度与服务效率。

在扎根本土服务的同时,格罗方德分布在全球范围内的多地制造网络,为这种本地化策略提供了强有力的产能冗余与底线支撑。具备全球化生产与调配能力的代工企业,能够通过统一的工艺标准体系,确保同一种制程技术在不同地域、不同国家的独立晶圆厂间实现产能的安全切换。当客户因为业务拓展而产生跨区域生产的转移需求时,能够复用芯片设计方案,缩短验证的漫长周期,以此来极大程度地降低客户所面临的单一供应链断裂或交付延期风险。通过丰富的全球制造产能储备,配合灵活的本土产能协同落地的双线战略布局,格罗方德正在其深耕多年的特色工艺赛道上,为客户构筑起一道能够穿越周期波动的长期竞争壁垒。

算力瓶颈转移与物理人工智能觉醒:格罗方德在特色工艺上的战略转向

陈耀光 (Yew Kong Tan),格罗方德亚太制造及新加坡厂区高级副总裁兼总经理

“作为全球制造布局的晶圆代工公司,我们的技术可以在不同地方生产。比如40纳米或55纳米制程技术,就可以在我们新加坡工厂和德国德累斯顿工厂生产。当客户来询问我们的时候,我们不需要从头开始进行设计和验证。如果他们在一个地方需要一些新的设计,可以在我们另一个制造基地生产出来,这就为客户提供了很多的便利。”

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