“韩AI半导体技术已超越英伟达…政府亟须全力支持”[现场报道]
与产业部部长一起走访AI半导体企业
走访Gaonchips、Rebellions、Hanamicron等公司
“无晶圆厂、代工、后工序生态都要完善构建”
上月17日，位于京畿城南第二板桥内的系统半导体设计支援中心。入驻于此的 articron（Articron）代表 Jung Hanul 正在演示一项技术：利用目前开发中的低功耗人工智能（AI）半导体，将低画质图像实时转换为高画质图像。
原本画质不均匀的雪景照片，经由搭载AI半导体的电脑主板处理后，瞬间变成了高画质的清晰图像。正在旁边观看的产业通商资源部部长 Ahn Dukgeun 和随行记者们纷纷提问。该公司成立于2022年，正在开发超小型低功耗AI半导体。Jung 代表表示：“在制作试制品时，三星电子给了我们很大幅度的折扣”，“系统半导体设计支援中心也为我们承担了大约70%的费用。”
当日，产业通商资源部出入记者10余人与 Ahn 部长一道，走访了第二板桥内的国内系统半导体企业及设计支援中心，了解国内AI半导体的开发现状和生态体系。受访的几家国内AI半导体企业虽然看上去已掌握了相当水平的技术实力，但仍表示面临诸多困难，呼吁政府给予积极支持。
“中国规定产品出货前芯片40%须为国产……”
位于第二板桥的系统半导体设计支援中心，是为支持像 articron 这样的无晶圆厂（fabless，专门从事半导体设计的企业）而设立的代表性设施。自2020年开馆至今，已为创立初期的33家无晶圆厂企业提供支持。这里以低廉价格向系统半导体设计企业提供办公室、设计程序和测量设备。中心还配备了33种、共103套每套价值从数千万至数亿韩元不等的电子设计自动化工具（EDA，Electronic Design Automation）。
为无晶圆厂企业提供试制品制作支援，也是该中心的主要业务之一。以10纳米（nm）工艺的多项目晶圆（MPW）为例，最高可提供达5.6亿韩元的支援。但目前每年可用预算仅约60亿韩元，远远不够。
韩国半导体产业协会无晶圆厂支援室长 Yoo Byeongdu 解释称：“一般来说，采用8纳米工艺制作试制品需要约200亿韩元，5纳米则需要300亿至400亿韩元”，“为了进行商用测试，需要制作3至4次试制品，总计需要约1000亿韩元。”对于无晶圆厂初创企业而言，要用先进制程制作试制品，这样的金额几乎难以企及。
从设计支援中心步行约5分钟的 Gaonchips 是一家半导体设计服务公司，同时也是三星电子晶圆代工业务的官方设计解决方案合作伙伴。设计服务公司在无晶圆厂企业与晶圆代工（半导体代工生产）企业之间发挥“桥梁”作用，为无晶圆厂企业编写的设计图提供转换服务，使其符合晶圆代工厂的生产工艺。
过去，无晶圆厂企业通常直接向晶圆代工厂委托产品生产，但随着3纳米、2纳米等制程不断向微缩发展，像 Gaonchips 这样的设计服务公司变得不可或缺。尤其是近期AI半导体崛起，相关销售额大幅增长。从2020年至今年，年均增长率超过50%。AI及车用半导体的销售额占比超过70%。
然而，与我国主要竞争对手台湾相比，国内设计服务公司的整体实力仍然偏弱。据悉，台积电（TSMC）旗下设计服务公司 GUC 的年销售额已超过1万亿韩元。
Gaonchips 代表 Jeong Gyudong 强调，要培育包括AI半导体在内的国内系统半导体产业，需要政府出台积极的激励措施，让企业更多使用国产半导体。Jeong 代表表示：“中国有制度规定，只有在产品中使用40%以上本国生产的半导体，才能出货成品”，“我国也应当建立类似制度，例如多使用国产半导体即可享受税收优惠等。”
“Nvidia、Qualcomm 员工也入职……半导体架构师仍然短缺”
随后走访的 Rebellions，是一家近期通过B轮融资募集1650亿韩元而备受瞩目的AI半导体企业。该公司于2020年成立，在短短两年多时间里开发出两款AI半导体，并在三年多时间内累计获得2800亿韩元投资。Rebellions 正在开发可替代 Nvidia 图形处理器（GPU）的神经网络处理器（NPU）。来自 Nvidia、Google、Qualcomm 的开发人员也已加入 Rebellions。
当日，Rebellions 共同创始人兼首席技术官（CTO） Oh Jinuk 向记者们进行了自家 ATOM NPU 与 Nvidia A100 GPU 的对比演示。通过搭载两款芯片的服务器，比较在利用生成式AI进行图像合成，或通过超大规模语言模型（LLM）回答问题时，两者的耗电量差异。
结果显示，在图像生成时，ATOM NPU 的最大功耗为92瓦（W），而A100的功耗为326W；在生成文本时，两者的功耗分别为74W和281W。Oh CTO 解释称：“与最新GPU技术相比，我们的能效提升了3至4倍。”Rebellions 的NPU是为AI优化设计的半导体，性能优于 Nvidia GPU，同时价格预计将便宜约30%。
目前，Rebellions 正与三星电子合作开发面向超大规模AI的下一代AI半导体“REBEL”。该芯片采用4纳米工艺制造，搭载AI用高性能存储器 HBM3E。产品将支持可处理文本、图像、语音、视频等多种类型数据的多模态（Multi-Modal）功能，计划于2024年下半年上市。
Rebellions 由曾任美国摩根士丹利高管的首席执行官（CEO） Park Seonghyun 与曾在 IBM 任职的开发者 Oh CTO 共同创立。Oh CTO 将选择在韩国而非美国创业的原因归结为优秀人才、融资便利性以及政府支持。他解释称：“韩国有很多在优秀企业中接受过良好训练的人才，而且创业初期约3年时间里可以获得政府支持，对后来者创业来说是一个良好环境。”Rebellions 同样通过入驻系统半导体设计支援中心，获得了政府支援。
不过，Oh CTO 也表示：“韩国从事半导体设计的人才很多，但负责整体架构设计的架构师人才，相比海外仍然不足”，“只有积累大量运营经验，才能缩小与发达国家之间的差距。”
“台湾以 TSMC 为中心自由协作……我们连拿到产品都很难”
下午一行人又参观了位于忠清南道牙山陰峰的 Hana Micron 总部。Hana Micron 是一家专门从事半导体后工序的企业，从三星电子、SK海力士等企业接收晶圆形态的半导体，进行减薄、切割后贴装到基板上并进行封装。
Hana Micron 以智能手机和个人电脑中使用的系统半导体及存储半导体封装业务为主力。近期，公司正在开发将NPU与高带宽存储器（HBM）封装在一起的先进封装技术，计划在今年年底前完成技术开发。
Hana Micron 虽为国内半导体后工序领域的第一大企业，但在全球范围内仅位居第11位。全球第一是台湾的 ASE，第二是美国的 Amkor。在全球前十名企业中，有6家来自台湾。
在芯片贴装（Die Bonding）等关键后工序设备方面，企业仍然在相当程度上依赖日本。Hana Micron 封装技术组组长（常务） Park Jinho 表示：“设备国产化比例约为30%至40%”，“随着国内设备水平的提升，预计这一比例将扩大至50%。”
多家半导体企业建议，要激活国内AI半导体产业，必须完善从无晶圆厂—晶圆代工—后工序一体贯通的生态体系。Hana Micron 代表 Lee Dongcheol 称：“台湾以 TSMC 为中心，与后工序企业之间可以自由协作，而我们在开发AI用半导体封装技术时，甚至很难拿到产品”，“今后若能建立完善的供应链管理（SCM）体系，将会更好。”
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