在21世纪的今天，人工智能技术正以前所未有的速度迅猛发展。正如苹果公司创始人史蒂夫·乔布斯所说：“创新意味着让事情变得更好。”AI的每一次突破都为人类社会带来了前所未有的变革。如今，AI技术已经进入了智能计算的黄金时代，算力芯片作为AI技术的核心载体，正在引领一场技术革命。本文将深入探讨这一领域的发展现状与前景，以及国产算力芯片在全球竞争中的地位与机遇。
AI正处史上最长繁荣期，算力国产化需求迫切自20世纪50年代人工智能概念提出以来，经过数十年的发展，AI技术迎来了第三次繁荣期。尤其是在大数据和大算力的支持下，深度学习技术席卷整个AI领域，使得AI模型和算法取得了巨大的进步。据统计，2022年中国通用算力规模已达54.5 EFLOPS，预计到2027年将达到117.3 EFLOPS。智能算力的增长速率更是通用算力的两倍，预计2027年将达到1117.4 EFLOPS。
AI技术收敛，GPU主宰算力芯片在AI技术发展的过程中，GPU以其出色的并行计算能力和高效的计算效能比成为了主流的算力芯片。英伟达的GPU在AI训练和推理方面表现出色，占据了市场主导地位。然而，美国对华的出口限制使得国产算力芯片的需求变得尤为迫切。海光信息、寒武纪等国内企业在GPU、HBM、先进封装等方面取得了显著进展，为中国AI产业的发展奠定了坚实基础。
HBM解决GPU内存危机，成为存储下一主战场随着AI模型的复杂度不断提高，对内存带宽的需求也越来越大。HBM（High Bandwidth Memory）作为一种高带宽存储器，能够有效解决GPU内存危机。据Omdia预测，到2025年，HBM市场的总收入将达到25亿美元。SK海力士和三星电子在HBM市场上的份额分别为50%和40%，而国产厂商如香农芯创和雅克科技也在积极布局这一领域，有望在未来实现突破。
异构计算时代，先进封装战略地位凸显随着芯片集成度的不断提高，先进封装技术成为突破摩尔定律局限的重要手段。台积电的CoWoS封装技术是目前集成HBM与CPU/GPU处理器的主流方案，而英特尔、三星等厂商也在积极布局这一领域。据IDC预测，全球CoWoS供需缺口约20%，2024年台积电的CoWoS封装产能将较2023年提升一倍，2.5D/3D先进封装市场规模在2023-2028年将以22%的CAGR高速增长。
电源技术提升计算能效，背面供电蓄势待发随着AI算力的不断提升，对高效电源的需求也日益增长。台积电、三星、英特尔等芯片大厂都在积极布局背面供电网络技术，为日益复杂的芯片提供高效供电方案。英特尔计划在Intel 20A工艺上首个采用PowerVia背面供电技术，预计将于2024年上半年实现生产准备就绪。
AI智算时代已经到来，算力芯片作为这一时代的基石，正在引领一场技术革命。国产算力芯片在GPU、HBM、先进封装等领域取得了显著进展，为中国AI产业的发展提供了强有力的支撑。面对未来，国产算力芯片有望在全球竞争中占据一席之地，为中国的科技创新注入新的活力。
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