三星拟外包谷歌TPU I/O芯片设计，2纳米工艺订单激增致产能紧张

7月15日，据The Elec报道，三星电子正考虑将其为谷歌开发的第十代张量处理器（TPU）I/O裸片后端设计工作外包给外部合作方。这一决定源于三星近期2纳米工艺代工订单大幅增长，导致内部工程人力与资源出现紧缺。

这款代号为"冰鱼（Icefish）"的新一代TPU芯片，将采用三星2纳米工艺制程生产。TPU是谷歌自研的人工智能加速芯片，主要为Gemini等人工智能模型提供算力支撑。据悉，谷歌正联合联发科共同研发该款TPU，预计最快将于2028年进入量产阶段。

值得注意的是，这款TPU芯片分为运算处理器与独立I/O裸片两大核心部分。其中运算处理器将由台积电采用1.4纳米工艺代工制造，而I/O裸片则由三星以2纳米工艺代工生产。I/O裸片的核心作用是实现运算处理器与高带宽内存（HBM）之间的数据传输。

三星设计解决方案合作商（DSP）的核心业务是对客户的芯片设计方案进行适配优化，确保芯片能够在三星晶圆代工厂顺利投产。芯片后端设计工作涵盖逻辑电路布局布线、可测试性设计落地、设计验证等物理实现环节。

此次三星计划将该项目的部分或全部后端设计工作外包给合作商，同时也在评估保留部分自研工作的可行性。此前，三星曾全权自主完成特斯拉2纳米自动驾驶芯片的后端设计工作。但业内消息显示，近期三星2纳米工艺的代工订单大幅增长，导致内部工程人力与资源出现紧缺。

除谷歌、特斯拉之外，三星已敲定Anthropic、DeepX两家企业为其2纳米晶圆代工客户。有行业人士指出，当前先进制程代工领域龙头台积电产能趋近饱和，这使得部分芯片订单开始向三星转移。

业内普遍认为，ADTechnology与Gaonchips是本次谷歌TPU后端设计外包项目的核心候选合作方。两家公司目前均已承接或正在推进三星2纳米工艺相关项目，与本次谷歌TPU所用工艺制程一致。不过业内消息称，两家企业对该项目的承接意愿并不强烈。一方面，两家公司现有核心项目排期已满、业务负担较重；另一方面，芯片后端设计服务的利润率，远低于全定制专用集成电路（ASIC）项目。芯片设计企业通常更青睐涵盖从芯片设计到流片全流程的专用集成电路项目。即便如此，两家企业仍大概率会承接部分业务，借此积累头部科技企业2纳米高端项目的落地经验、打造行业标杆案例。

从项目体量来看，受工艺难度、合作模式影响，芯片后端设计项目的合同金额通常达数十亿韩元；而普通专用集成电路项目金额多为数百亿韩元，若附带保底量产规模的全流程ASIC项目，合同总金额最高可突破数千亿韩元。

目前ADTechnology正全力推进代号ADP620的2纳米中央处理器（CPU）项目，目标在2028至2029年实现年营收突破1万亿韩元（注：现汇率约合45.36亿元人民币）。Gaonchips则筹备参与韩国产业部主导、总规模约8000亿韩元的终端人工智能（K-On-Device AI）国家级项目，同时计划与现代汽车等合作伙伴联合研发5纳米高级驾驶辅助系统（ADAS）芯片。

除上述两家企业外，Alphachips也被列入潜在合作方名单。与其他企业不同，该公司将承接谷歌TPU项目视为重要的发展机遇，目前正积极争取该外包业务。

这张图片展示了采用三星2纳米工艺制造的芯片实物，其精密的电路布局和先进的封装技术体现了当前半导体制造的最高水平。正如报道所示，三星正凭借其领先的2纳米工艺，在人工智能芯片领域占据重要位置，同时也面临着产能与人力的双重挑战。