Technologia · Artykuł
Jak projektuje się i produkuje chipy AI, takie jak GPU firmy Nvidia
Opublikowano:
W skrócie
Chipy AI są najpierw projektowane przez firmy takie jak Nvidia przy użyciu specjalistycznego oprogramowania do układania obwodów, a następnie fizycznie wytwarzane przez producentów kontraktowych, takich jak TSMC, poprzez setki etapów litografii, trawienia i pakowania, które łącznie zajmują ponad rok. Producent sprzętu ASML mówi, że popyt na maszyny litograficzne, od których zależy ten proces, będzie przewyższać podaż co najmniej do 2028 roku, nawet gdy akcje samej firmy Nvidia spadły w tym tygodniu z powodu niezwiązanych z tym, napędzanych inflacją ruchów na rynku.
Ta wersja jest tłumaczeniem maszynowym oryginału (English). Przeczytaj oryginał
Zgodnie z Yahoo Finance akcje Nvidia spadły o ponad 3% w środę w październiku 2026 roku i dalej spadały w handlu pre-marketingowym następnego dnia, ponieważ wyższe niż oczekiwane odczyty inflacji w USA podniosły rentowność obligacji i wyzwoliły szerszą wyprzedaż akcji chipów. Raport ten również mówił, że dostawca usług w chmurze CoreWeave spadł o ponad 16% z powodu obaw dotyczących jego zadłużenia, że Marvell Technology i SK Hynix również spadły wśród odrębnych obaw o konkurencję chińską, oraz że inwestorzy czekali na wyniki kwartalne TSMC, które miały wykazać wzrost zysku o 60%.
Wyprzedaż była związana z obawami dotyczącymi stóp procentowych i długu, a nie zmianami w sposobie produkcji lub sprzedaży chipów AI. Ale przyciągnęła nową uwagę do branży stojącej za samymi chipami — procesu podzielonego między dwa bardzo różne biznesy: projektowanie chipa i jego produkcję.
Projektowanie: rysowanie obwodu przed zbudowaniem czegokolwiek
Firmy takie jak Nvidia nie prowadzą własnych fabryk chipów. Zgodnie z Instytutem Polityki i Strategii Sztucznej Inteligencji (IAPS), w modelu "fabless" Nvidia projektuje architekturę chipów i oprogramowanie — takie jak jej platforma CUDA — i polega na zewnętrznych odlewniach do produkcji. The Motley Fool opisuje GPU Nvidia jako sprzęt, który wykonuje pracę treningową i wnioskowania za modelami AI.
IAPS wyjaśnia, że projektowanie chipu rozpoczyna się od wysokopoziomowych wymagań, które architekci przekształcają w szczegółową logikę obwodów przy użyciu oprogramowania automatyzacji projektowania elektronicznego (EDA). Projektanci albo budują komponenty od podstaw, albo licencjonują gotowe "rdzenie IP", a następnie symulują i formalnie weryfikują projekt przed jego przekształceniem w pliki produkcyjne dopasowane do procesu konkretnej odlewni. IAPS stwierdza, że "projektowanie chipu jest trudnym i pracochłonnym procesem", zauważając, że tacy projektanci jak Nvidia i AMD zatrudniają dziesiątki tysięcy ludzi i że projektowanie najnowocześniejszego chipa AI może zająć rok lub więcej.
Produkcja: setki etapów na krzemowej płytce wafelkowej
Po ukończeniu projektowania przechodzi ono do odlewni — najczęściej TSMC z Tajwanu dla najbardziej zaawansowanych chipów AI. Produkcja rozpoczyna się od wysoko oczyszczonych płytek krzemowych o rozmiarze 300 mm i zestawu masek fotograficznych, które kodują wzorzec obwodu, według IAPS. Sama budowa chipa obejmuje setki powtarzających się etapów: depozycję warstw materiałów, ich formowanie za pomocą czułego na światło fotorezysty ekspozycji przez maski (fotolitografia), domieszki odcinków implantacją jonów w celu ustawienia ich właściwości elektrycznych, polerowanie powierzchni na płasko i dodanie warstw metalowych w celu połączenia komponentów razem.
Etap litografii zależy od maszyn ekstremalnego ultrafioletu (EUV) wytwarzanych wyłącznie przez holenderską firmę ASML. Zgłaszając wyniki trzeciego kwartału 2026 r. z 14 października, ASML stwierdziła, że sprzedaż osiągnęła 11,7 miliarda euro, wzrost o 55% rok do roku, a dochód netto przeszedł ponad dwukrotnie na 5 miliardów euro, według Euronews. Pomimo rekordowej sprzedaży i podwyższonych prognoz na 2026 r., ASML stwierdziła, że planowany wzrost zdolności produkcyjnych o 30% rocznie na lata 2027 i 2028 będzie niedostateczny do spełnienia zamówień klientów. Dyrektor generalny ASML Christophe Fouquet powiedział, że klienci teraz rezerwują maszyny lata wcześniej.
Klienci proszą nas każdego dnia, aby dostać więcej narzędzi.
Pakowanie stało się nowym wąskim gardłem
Po wytworzeniu płytki wafelkowej jest ona cięta na poszczególne kryształy, testowana i montowana w gotowy pakiet — etap, który IAPS określa jako montaż, testowanie i pakowanie (ATP). W przypadku chipów AI ten krok ma teraz takie samo znaczenie jak sama produkcja. TSMC wykorzystuje technikę zwaną Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS) do ułożenia kryształu procesora razem z kilkoma stosami pamięci o wysokiej przepustowości na jednym interposarze, który, według IAPS, TSMC stosuje do chipów Nvidia H100. We październiku 2026 r. TSMC ogłosiła swoją mapę drogową obejmującą węzeł produkcji następnej generacji A13 i rozszerzone pakowanie CoWoS, twierdząc, że przyszły format CoWoS o rozmiarze "14-reticle" będzie integrować około dziesięciu dużych kryształów obliczeniowych z około 20 stosami pamięci HBM do 2028 roku.
Własne ogłoszenie mapy drogowej TSMC opisuje zaawansowane pakowanie CoWoS jako ekspansję w celu spełnienia popytu napędzanego AI, przesunięcie w kierunku formatu 14-reticle do 2028 roku i dalszą ekspansję w 2029 roku. Ta trajektoria wskazuje na szerszą zmianę w całym łańcuchu dostaw chipów AI — od produkcji krzemu w kierunku pakowania jako rosnącego ograniczenia — nawet gdy ASML, producent narzędzi litograficznych, a nie sprzętu do pakowania, nadal wykazuje rekordowy popyt na swoje maszyny.
AI jest również używany do budowy chipów
Nvidia i TSMC rozpoczęły stosowanie narzędzi AI wewnątrz samego procesu produkcyjnego. Zgodnie z ogłoszeniem samej firmy Nvidia, TSMC wykorzystuje oprogramowanie cuLitho firmy Nvidia do przyspieszenia litografii obliczeniowej — obliczenia potrzebne do projektowania masek fotograficznych — dostarczając to, co Nvidia opisuje jako 20–50% poprawę efektywności kosztów lub czasu cyklu w porównaniu z metodami opartymi na CPU. Firmy opisały również użycie biblioteki cuEST firmy Nvidia do symulacji chemii, narzędzi vision-AI do wykrywania defektów na linii produkcyjnej oraz projekt wirtualnej fabryki na wczesnym etapie zwany "FabTwin", zbudowany na platformie Omniverse firmy Nvidia, do testowania układów fab przed ich zbudowaniem.
Alternatywne projekty dla standardowego GPU
Nie każda firma podąża za architekturą Nvidia. The Motley Fool podaje, że Cerebras Systems buduje jeden gigantyczny chip — jego Wafer-Scale Engine — który opisuje jako 58 razy większy niż GPU Nvidia B200, łącząc dużą ilość obliczeń i pamięci na jednym kawałku krzemu, zamiast łączyć razem wiele mniejszych chipów. Cerebras mówi, że ten projekt daje szybkość wnioskowania do 15 razy szybszą niż systemy oparte na GPU dla niektórych obciążeń, podejście, które Fool postrzega jako bezpośredni wyzwanie projektowe dla dominującej pozycji Nvidia w sprzęcie AI.
| Firma | Rola | Kluczowy szczegół |
|---|---|---|
| Nvidia | Projektant chipów fabless | Projektuje architekturę GPU i oprogramowanie CUDA; nie posiada fabryk, zgodnie z IAPS |
| TSMC | Odlewnia / producent | Wytwarzane chipy i uruchamiane zaawansowane pakowanie CoWoS; przedstawił węzeł procesu A13 do produkcji w 2029 r. |
| ASML | Producent sprzętu litograficznego | Jedynym dostawcą maszyn EUV; sprzedaż Q3 2026 w wysokości 11,7 miliarda euro, mówi, że podaż będzie zalegać popytowi do 2028 roku |
| Cerebras Systems | Alternatywny projektant chipów | Buduje pojedyncze duże chipy Wafer-Scale Engine zamiast wielu połączonych GPU, zgodnie z The Motley Fool |
Pytania
- Dlaczego akcje Nvidia spadły w tym tygodniu?
- Yahoo Finance podała, że spadek poszedł za wyższym niż oczekiwane odczytem inflacji w USA, które podniosły rentowność obligacji, wyzwalając szerszą wyprzedaż akcji chipów i akcji związanych z AI, a nie aktualne wiadomości specyficzne dla firmy o produktach Nvidia.
- Czy Nvidia produkuje własne chipy?
- Nie. Zgodnie z IAPS, Nvidia podąża za modelem "fabless": projektuje architekturę chipów i oprogramowanie, ale zleca fizyczną produkcję odlewniom, przede wszystkim TSMC.
- Dlaczego pakowanie chipów jest nazywane wąskim gardłem?
- Własne ogłoszenie mapy drogowej TSMC opisuje jego zaawansowane pakowanie CoWoS — które łączy kryształy obliczeń razem z pamięcią o wysokiej przepustowości — ekspansję w kierunku gęstszego formatu "14-reticle" do 2028 roku, wskazując na pojemność pakowania, obok produkcji płytek wafelkowych, jako rosnące ograniczenie w łańcuchu dostaw chipów AI.
- Co ASML powiedziała o przyszłej podaży sprzętu do chipów?
- Euronews podała, że ASML, jedynym producentem maszyn litograficznych EUV, opublikowała rekordową sprzedaż Q3 2026 w wysokości 11,7 miliarda euro, ale powiedziała, że planowane wzrosty zdolności produkcyjnych na lata 2027 i 2028 nadal nie będą w pełni zaspokajać żądań klientów.
- Czy istnieje alternatywa dla projektu GPU Nvidia?
- The Motley Fool podaje, że Cerebras Systems buduje jeden duży chip Wafer-Scale Engine, opisany jako 58 razy większy niż B200 firmy Nvidia, jako inny podход do projektowania skierowany na szybsze wnioskowanie dla niektórych obciążeń AI.
Źródła
- Yahoo Finance — Nvidia stock sinks as chip sell-off deepens on hot inflation data
- The Motley Fool — Is Nvidia Still the Best AI Stock to Buy in 2026, or Is This a Challenger?
- TSMC — A13 Technology unveiled at 2026 North America Technology Symposium
- Euronews — ASML posts record €11.7 billion in sales but warns it can't keep up with AI demand
- Institute for AI Policy and Strategy — How AI Chips are Made
- Nvidia Newsroom — NVIDIA and TSMC Bring AI Into Fabs to Advance Semiconductor Design and Manufacturing
Ten tekst przygotowała sztuczna inteligencja, a przed publikacją przeszedł automatyczną kontrolę źródeł. Jeśli widzisz błąd, poproś o sprostowanie. Poproś o sprostowanie lub odpowiedź · Jak to robimy
Powiązane

TechnologiaPorównanie
PlayStation 5 Pro vs pasujący komputer do gier: porównanie ceny i wydajności
Sony uruchomiła PlayStation 5 Pro w cenie $699,99 w listopadzie 2024 r., ale według raportów Engadget cena w USA wzrosła do około $900 do kwietnia 2026 r., a ocena SlashGear z października 2026 r. umieszcza ją w pobliżu $1580. Komputer zbudowany wokół GPU i CPU, które benchmarki uważają za najbliższe konsoli, kosztuje około $1050-$1530 w zależności od wybranych części, zgodnie z testami SlashGear i BGR.
TechnologiaWiadomość
Dwie krytyczne luki w PHP o nazwie "PHP2Shell" zagrażają większości sieci Web
Dwie krytyczne luki w PHP o nazwie "PHP2Shell" pozwalają atakującym uruchamiać złośliwy kod na serwerach internetowych bez logowania, zgodnie z firmą bezpieczeństwa, która je odkryła. Łaty dla CVE-2026-109618 i CVE-2026-109619 zostały wydane 21 października 2026 roku, miesiące po tym, jak badacze po raz pierwszy zgłosili błędy, a wiele firm od tego czasu zarejestrowało próby eksploatacji w naturze.

TechnologiaLista
Najlepsze aplikacje i narzędzia dla Androida, które możesz pobrać poza sklepem Google Play
Użytkownicy Androida nie są ograniczeni do Google Play: repozytorium open-source F-Droid, anonimowy klient Google Play Aurora Store, program śledzący aktualizacje Obtainium i katalog oparty na Shizuku ShizuStore rozpowszechniają aplikacje, które sklep oficjalny nie zawiera lub nie pozwala. Oto dziewięć sklepów i narzędzi wartych poznania, na podstawie ich własnych list i raportów z MakeUseOf i Pocket-lint.
TechnologiaArtykuł
PHP2Shell: dwie krytyczne luki w PHP, które wyłączyły rządowe witryny
PHP2Shell to pseudonim dwóch krytycznych, niewykrywających luk w zdalnym wykonaniu kodu w języku programowania PHP — CVE-2026-109618 i CVE-2026-109619 — ujawnionych 20–21 października 2026 r. Ponieważ PHP zasilaa bardzo dużą część witryn internetowych na świecie, luki te zmusiły kilka rządów do wyłączenia publicznych witryn jako środek ostrożności. Oficjalnym rozwiązaniem jest aktualizacja PHP; istnieją tymczasowe środki ograniczające na stronie serwera, ale zwykły czytelnik może tylko czekać na powiadomienia o naruszeniach i używać silnych, unikalnych haseł.