台积电花大价钱搞出来的“先进工艺” 才三年就没人用了？

台积电花大价钱搞出来的“先进工艺”才三年就没人用了？也就是说AI芯片大概有150亿新台币的超预期部分。坏消息则是，今年二季度台积电的营收已经同比下滑了10%，即便是彭博的乐观预期下，依然要同比下滑11%，从6131亿新台币下滑到5315亿新台币。而这大约816亿新台币的下滑，彭博认为主要是受到智能手机和笔记本电脑销量疲软所导致的。图片来源Choice，单位：新台币说白了，AI芯片的火热依旧没能弥补消费电子寒冬所带来的缺口。但营收的下滑其实只是台积电最表层的尴尬，更大的问题则是拥有最先进芯片制造工艺的台积电，反而被先进所困——大家都用5nm、4nm甚至3nm的工艺去了，我花大价钱搞出来的7nm才三年就没人用了。在细说这事之前，首先要理解台积电代工生意得以长期领先的原因：率先推出先进工艺——苹果、AMD等大客户迅速下单用在自家产品上——台积电拿着钱继续搞研发推出先进工艺，同时扩产能。也就是说台积电先进工艺出来，一般都是消费电子巨头先吃螃蟹，等到更先进的制程出来，巨头们也跟着升级，汽车芯片、服务器芯片等出货量较小的公司接盘成熟工艺。在2011年的时候，台积电率先量产28nm，该节点的营收占比在一年的时间里从2%提升到了22%，2018年，率先量产7nm后，苹果、华为、AMD的订单挤爆了台积电产能，2019年的营收占比达到27%。可到了2021年，7nm的营收占比就开始被更先进的5nm挤占，到了今年年初，台积电7nm产能利用率暴跌至20%~30%左右。另一边，7nm以上的成熟制程营收占比依旧稳定在50%左右。等于是苹果都用上3nm了，本该接盘的汽车/服务器/物联网等等后备军还是不愿用7nm。这就体现了7nm这个工艺的尴尬之处：说它是先进制程，也没有那么先进；说它是成熟制程，也没有那么成熟。前半段很好理解，尽管iPhone15pro系列用的A17pro芯片是3nm制程，性能也没多少提升，反倒传出疑似发热的幺蛾子，但这依旧不能阻止苹果持续不断的把最先进的玩意装进最新一代的产品里。堪称AI竞赛战略物资的H100在去年9月20日正式推出，由台积电4N工艺代工。相较于前任A100的7nm制程，H100单卡在推理速度上提升3.5倍，在训练速度上提升2.3倍；如果用服务器集群运算的方式，训练速度更是能提高到9倍，原本一个星期的工作量，现在只需要20个小时。这些性能上的提升都不如一个更简单的数字：在英伟达这里，一块H100的成本大约3000美金，而售价则是35000刀。苹果是高端消费电子的代表，英伟达则是当红炸子鸡AI产业的卖铲人，两位都是实打实的台积电大客户，他们不用7nm，足以证明这玩意不够先进。而7nm不够成熟的原因也只有一个字：贵。对设计公司来说，28nm节点上的开发需要投入5310万美元，16nm需要1亿美元，而到了7nm，则需要将近3亿美元。在这之中，仅仅流片一项付出的成本，就从14nm的300万美元跃升至7nm的3000万美元。所以7nm就算降价，还是贵。一个冷知识是，芯片代工成本的增加并不是线性的，毕竟14nm是DUV光刻机能生产的最先进的制程，到了7nm开始就变成EUV光刻机了。这种成本上的断崖式激增，传导至芯片公司，就成为了一份不可承担之痛，汽车/服务器/物联网设备芯片公司远低于苹果英伟达等巨头的出货量，自然得掂量掂量有没有必要升级。同时，即便英伟达的车载芯片OrinX用的是7nm工艺，但这新能源车的出货量相比于消费电子实在感人，今年2季度车载芯片占英伟达总收入比重不过2.7%，作为市占率44%的龙头公司尚且如此，其余自不用说。回到台积电这里，这条7nm的产线就显得异常尴尬。那些早已收回开发成本的28nm、16nm还在每年贡献稳定收入，甚至每多造一块都是纯利润，相对更高毛利的先进制程也在热火朝天的为大厂们提供弹药，唯独7nm产线放在那生锈。当然还是有好消息，特斯拉的超级计算机Dojo用的是自研的D1芯片，7nm工艺由台积电代工。贴心的摩根士丹利还专门发了一篇66页的研报为大家算了一笔账——特斯拉这样绕开英伟达足足省下了65亿美元。光吹特斯拉还不够，大摩没过两天又发了一篇研报，称基于特斯拉定制芯片的成功，我们非常看好定制芯片市场的机遇。说是说定制芯片市场飞速发展，实际上就只吹了一只票：台积电。简单来说，大摩的核心观点，就是每一家做AI的都会意识到定制化芯片的“单美元效率”更高，定制芯片早晚会超越通用GPU，因此代工厂台积电的所有先进制程将会开足马力生产。毕竟在定制这个语境下，特斯拉已经证明7nm也是足够具有性价比的选项。也难怪又有新消息传出来：台积电7nm产能利用率又恢复到50%~60%了。说到底，今年台积电的收入也就这样了大概率不会有什么反转，毕竟3nm除了苹果显然还没人尝鲜，出货量也乏善可陈。不过可以期待一下，英伟达显卡一般两年迭代一次，去年下半年推出的4N工艺的RTX40系列，到明年又该更新了，说不定就用上3nm了呢？...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389095.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389095.htm

【UFC重量级冠军：比特币可能成为非洲的“金融未来”】

【UFC重量级冠军：比特币可能成为非洲的“金融未来”】现任UFC重量级冠军FrancisNgannou最近与MaxKeiser讨论了比特币在非洲的采用情况。他说，通过帮助非洲人摆脱法国的货币控制，比特币可以成为非洲大陆的“金融未来”。Ngannou在比特币2022会议上讨论了这个话题。他解释了为什么那里的经济贸易如此困难，因为法国支持14个非洲国家的货币。尽管具有相同的根源，但这些货币不可互换。此外，国际货币基金组织不承认他们，迫使持有人与法国交换他们的钱进行国际贸易。具体来说，非洲金融共同体法郎与欧元（原法国法郎）的汇率是固定的。最后，中非和西非中央银行必须将其外汇储备的50%存入法国国库账户。这就是比特币的用武之地：该资产是全球性的且无需许可，可为全球任何人实现国际贸易。

三星仍需解决3nm工艺良品率问题 目前在50%附近徘徊

三星仍需解决3nm工艺良品率问题目前在50%附近徘徊三星目前3nm工艺的良品率在“50%附近”徘徊，在良品率方面依然有一些问题需要解决。不过这次的消息里，没有具体说明到底是初代的3nmGAA/3GAE，还是已经试产、且今年即将量产的第二代3GAP。三星去年曾表示，其3nm工艺量产后的良品率已达到60%以上，不过现在看来，似乎有点过于乐观。有行业分析师表示，三星GAA流程方法尚未稳定，这多少能解释为什么良品率一直都上不去。不过在4nm工艺上，三星的表现明显更好，良品率已提升至75%，过去一系列的努力终于有了回报。对于谷歌来说也是个好消息，毕竟今年用于新款Pixel9系列旗舰智能手机的TensorG4将采用4LPP+工艺制造。如果三星想要在未来与台积电（TSMC）甚至英特尔代工服务竞争，必须要提升良品率。三星对明年的Exynos2500寄予厚望，被认为是其SoC设计的翻身之作，计划采用3nm工艺制造，如果良品率问题得不到解决，很难想象如何与高通及联发科的同类产品抗衡。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422648.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422648.htm

使用压缩空气代替控制面的X-Plane正进行风洞测试

使用压缩空气代替控制面的X-Plane正进行风洞测试升降舵、副翼、方向盘、襟翼、稳定器...从莱特兄弟的飞行器到F-35，有史以来几乎每架飞机都使用移动控制面来巧妙地改变飞行过程中的形状，改变空气动力压力和力量来调整俯仰、偏航和滚动。DARPA的CRANE计划不会这样做；它的目标是建立"一个可以在没有传统的机翼和机尾外部移动飞行控制的情况下飞行的X型飞机演示器"。为什么？该机构希望消除移动控制面所涉及的重量和机械复杂性。它想减少阻力以提高效率，它想运行更厚的机翼以满足结构上的需要并容纳更多的燃料，它还想简化高升力系统，提高整体性能并实现更高的攻角。沿着机翼的几组喷嘴喷射压缩空气，以在必要时改变空气动力学特性这架飞机将没有外部移动部件。它完全使用主动流动控制（AFC）技术飞行，使用沿机翼的一系列喷嘴阵列连接到一个加压空气系统，能够吹出受控的空气爆发，可以直接改变飞机周围的气压和流动，并扰乱以不同速度移动的气流之间的边界层。有效地，它被设计成用压缩空气来创造虚拟控制面。北约科学和技术组织正在进行的一个类似的AFC项目在大约五年前就有小规模的模型在飞行，但迄今为止，极光飞行科学公司主要在风洞中工作。在第一阶段的模型测试中，该公司制造了一架25%比例的原型飞机，有11个可移动的常规控制面，以及14个AFC组，由8个可单独控制的供气通道供给。试验过程在为期四周的风洞测试中，收集了超过14000个数据点。现在，随着项目第二阶段的开始，极光公司已经开始了全尺寸无人驾驶AFC测试飞机的详细工程设计，其翼展为30英尺（9米），总重量为7,000磅（3175公斤），并能以高达0.7马赫（537英里/小时，864公里/小时）的速度飞行。这将是一个模块化的机器，机翼可更换，以测试不同的机翼形状和扫描，并有能力更换整个AFC效应器喷嘴组，以测试不同的设计。四个多星期的风洞测试产生了足够的数据，使极光公司开始建立AFC飞行控制系统如果DARPA接受这个项目第三阶段的成果，极光公司将建造完整尺寸的试飞机型，并在2025年的某个时候将其投入飞行测试。"在过去的几十年里，主动流控制社区已经取得了重大进展，使主动流控制技术能够整合到先进的飞机中。"DARPA的CRANE项目经理RichardWlezien说："我们对完成以AFC为主要设计考虑的示范飞机的设计和飞行测试充满信心。有了模块化的机翼部分和模块化的AFC效应器，CRANEX飞机有可能在CRANE计划结束后长期作为测试资产存在。""鉴于我们在CRANE的前几个阶段对AFC及其在战术飞机上的应用的所有了解，下一步是在飞行中证明这些了解，"Aurora公司政府项目副总裁GrahamDrozeski补充说。"CRANEX飞机是专门为探索AFC技术在任务相关规模和马赫数下的有效性而设计的。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340219.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340219.htm

麻省理工学院工程师利用日本剪纸工艺制作出超强轻质结构

麻省理工学院工程师利用日本剪纸工艺制作出超强轻质结构麻省理工学院的研究人员利用日本的剪纸和折纸艺术-Kirigami，开发出了具有可调机械性能（如刚度和柔度）的超强轻质材料。这些材料可用于飞机、汽车或航天器。图片来源：研究人员提供麻省理工学院的研究人员修改了一种常见的折纸折痕图案，使波纹结构的尖点变成了刻面。这些刻面就像钻石上的刻面一样，提供了平坦的表面，可以用螺栓或铆钉更方便地将板材固定在上面。图片来源：研究人员提供麻省理工学院的研究人员利用日本古老的折纸和剪纸艺术-Kirigami，制造出了一种名为"板格"的高性能结构材料，其规模远远超过了科学家们之前通过添加剂制造所能实现的规模。这项技术使他们能够用金属或其他材料制造出具有定制形状和特别定制机械性能的这些结构。"这种材料就像钢软木。它比软木轻，但具有高强度和高刚度，"麻省理工学院比特与原子中心（CBA）负责人尼尔-格申菲尔德（NeilGershenfeld）教授说，他是有关这种方法的一篇新论文的资深作者。研究人员开发了一种模块化制造工艺，在这种工艺中，许多较小的部件被成型、折叠并组装成三维形状。利用这种方法，他们制造出了超轻、超强的结构和机器人，在特定载荷下，它们可以变形并保持形状。研究人员通过在顺应面上张紧钢丝，然后将其连接到滑轮和电机系统，从而驱动波纹结构，使其能够向任一方向弯曲。图片来源：研究人员提供由于这些结构重量轻、强度高、刚度大，而且相对容易大规模生产，因此在建筑、飞机、汽车或航空航天部件中特别有用。与格申菲尔德一起撰写论文的还有共同第一作者、CBA研究助理阿方索-帕拉-鲁比奥（AlfonsoParraRubio）和麻省理工学院电气工程与计算机科学研究生克拉拉-蒙迪洛娃（KlaraMundilova），以及CBA研究生大卫-普雷斯（DavidPreiss）和麻省理工学院计算机科学教授埃里克-德梅因（ErikD.Demaine）。该研究成果在美国机械工程师学会工程计算机与信息大会上发表。像晶格这样的结构材料经常被用作一种复合材料的核心，这种复合材料被称为三明治结构。要设想夹层结构，可以想象一下飞机机翼，在机翼上，一系列相交的对角梁构成了夹在顶部和底部面板之间的网格核心。这种桁架结构具有很高的刚度和强度，但重量却很轻。板格是由板而不是梁的三维交叉组成的蜂窝结构。这些高性能结构的强度和刚度甚至超过了桁架晶格，但由于其形状复杂，使用3D打印等普通技术制造它们具有挑战性，尤其是在大规模工程应用中。麻省理工学院的研究人员利用桐纸克服了这些制造难题，桐纸是一种通过折叠和切割纸张来制作3D形状的技术，其历史可追溯到7世纪的日本艺术家。研究人员利用他们的方法制造出了压缩强度超过62千牛顿的铝结构，但每平方米的重量仅为90千克。图片来源：研究人员提供Kirigami已被用于利用部分折叠的之字形折痕制作板格。但要制作夹层结构，必须将平板连接到波纹芯材的顶部和底部，再连接到人字形折痕形成的窄点上。这通常需要强力粘合剂或焊接技术，从而导致组装速度慢、成本高，而且难以扩大规模。麻省理工学院的研究人员修改了一种常见的折纸折痕图案，使波纹结构的尖点变成了刻面。这些刻面就像钻石上的刻面一样，提供了平整的表面，可以用螺栓或铆钉更方便地将板块固定在上面。ParraRubio说："在重量和内部结构保持不变的情况下，板晶格在强度和刚度方面优于梁晶格。通过使用双光子光刻技术进行纳米级生产，理论刚度和强度已达到H-S上限。板晶格的构建非常困难，因此在宏观尺度上的研究很少。我们认为，折叠是一条更容易利用金属制成的这种板状结构的途径。"此外，研究人员设计、折叠和切割图案的方式使他们能够调整某些机械性能，如刚度、强度和弯曲模量（材料的抗弯倾向）。他们将这些信息以及三维形状编码成折痕图，用来创建这些叽里纸波纹。例如，根据褶皱的设计方式，可以对一些细胞进行塑形，使其在压缩时保持形状，而对另一些细胞进行修改，使其弯曲。通过这种方式，研究人员可以精确控制结构的不同区域在压缩时的变形情况。由于可以控制结构的灵活性，这些波纹可用于机器人或其他具有移动、扭曲和弯曲部件的动态应用中。为了制作像机器人这样的大型结构，研究人员采用了模块化组装工艺。他们批量生产较小的折痕图案，并将其组装成超轻、超强的三维结构。较小的结构具有较少的折痕，从而简化了制造过程。研究人员利用经过改良的三浦织图案，创造出一种能产生所需形状和结构特性的折痕图案。然后，他们利用一台独特的机器--Zund切割台--切割出平整的金属板，并将其折叠成三维形状。"要制造汽车和飞机等产品，需要在模具上投入巨资。这种制造工艺不需要工具，就像3D打印一样。但与3D打印不同的是，我们的工艺可以设定记录材料特性的极限，"格申菲尔德说。利用他们的方法，他们制造出的铝结构压缩强度超过62千牛顿，但每平方米重量仅为90千克。(软木每平方米重约100千克）他们的结构非常坚固，可以承受的力是普通铝波纹的三倍。这种多用途技术可用于钢材和复合材料等多种材料，因此非常适合生产飞机、汽车或航天器的轻质减震部件。不过，研究人员发现，他们的方法可能难以建模。因此，他们计划在未来为这些叽里格米板格结构开发用户友好的CAD设计工具。此外，他们还希望探索各种方法，以降低模拟设计所需性能的计算成本。帕拉-卢比奥、蒙迪洛娃和其他麻省理工学院的研究生还利用这种技术用铝复合材料制作了三件大型折叠艺术品，并在麻省理工学院媒体实验室展出。尽管每件作品都长达数米，但这些结构的制作只用了几个小时。"归根结底，艺术作品之所以成为可能，是因为我们在论文中展示了数学和工程方面的贡献。但我们也不想忽视我们作品的美学力量，"ParraRubio说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384883.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384883.htm

气凝胶和铀可能是建造革命性的太空旅行引擎的关键

气凝胶和铀可能是建造革命性的太空旅行引擎的关键在太空中到达任何地方都需要时间--事实上是大量的时间。美国宇航局的人类太空旅行的首要目的地之一是火星。虽然该航天局希望在2030年代向红色星球执行一次载人任务，但这样的旅程将需要六个月的时间。除非科学家们以某种方式设计出了一个核动力太空引擎。但是，如何证明将核动力引擎放入航天器是合理的？许多人的目标是降低每枚火箭的重量，将任务送入太空，从而需要更少的资源来完成任务。那么，如何在降低重量的同时还能利用核太空引擎的优势？目前的一个理论建议使用创造一个像羽毛一样轻的核引擎。核反应堆可以为设计用于人类旅行的下一代航天器提供动力这个想法目前正在由PositronDynamics公司研究，他们希望创建一个依靠气凝胶来容纳这种发动机所需的核燃料的核发动机。整体设计需要将裂变反应所需的燃料粒子嵌入气凝胶中。该项目不会完全像羽毛一样轻，但它将足够轻，可以毫无问题地通过传统运载工具将有核航天器抬入轨道。但是气凝胶的强度不足以容纳核空间发动机所需的燃料粒子而不使其破裂。这就是为什么该设计还要求有一个超导磁铁，这将使工程师们能够将碎片引向一个方向，有效地使它们与发动机的推力矢量保持一致。这也意味着它们不会自由地破坏其他发动机部件。当然，这在目前都是理论上的。创造一个实际的核空间发动机将需要更多的研究和时间。同时，这并不是美国宇航局正在研究制造核动力航天器的唯一方式。它还在探索其他方法来实现这一梦想，甚至测试其他推进方案。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345719.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345719.htm