微软与英特尔打造专为Azure云服务量身打造的芯片

微软正积极构建AI硬件生态,其第二代AI加速芯片Maia 200成为焦点。这款专为Azure云服务量身打造的芯片,核心目标在于降低对第三方供应商的依赖。

微软和英特尔这对“老搭档”再次联手,这次不是为了操作系统,而是直指AI芯片的核心战场!你可能已经听说了,微软正在全力推进自家的AI硬件生态,其中最引人注目的就是第二代AI加速芯片Maia 200。这款芯片原本计划在2025年量产,结果因为设计瓶颈、制造延迟和人力短缺,硬生生推迟到了2026年才正式发布。而更远期的Maia 280,则瞄准2027年推出双芯片配置,野心不小。

那么问题来了,为什么微软要自己造AI芯片?答案很简单:摆脱对供应商的过度依赖。目前,微软Azure云服务中的AI计算任务,绝大多数还是靠英伟达的H100、B200这些Blackwell系列加速器撑着。但英伟达产能紧张、价格高昂,而且全球供应链高度集中于台积电,风险太大。

微软作为全球第二大云服务商,当然不想把命脉交到别人手里。于是,他们从几年前就开始秘密布局自研芯片,包括Cobalt CPU、DPU数据处理器,以及今天的主角——Maia AI加速器。

说到Maia,第一代Maia 100就已经是个“巨无霸”了:
芯片面积高达820平方毫米,比英伟达H100(814 mm²)还要大,内部塞进了1050亿个晶体管!要知道,这几乎已经逼近了EUV光刻机单次曝光的极限尺寸(约858 mm²)。这种“近光罩尺寸”的大芯片,对制造工艺的良率要求极其苛刻——稍微有点缺陷,整片晶圆就报废了。

所以,能敢用这种尺寸做芯片的公司,不是财大气粗,就是对自己的制造伙伴有十足信心。

而这次,微软把赌注压在了英特尔身上。2024年2月,英特尔代工部门(Intel Foundry)高调宣布拿下微软这笔“标志性”订单,将使用其最先进的18A制程(含性能增强版18A-P)来量产Maia 200。这不仅是英特尔代工业务翻身的关键一战,更是美国本土芯片制造能力的一次重要验证。

为什么这么说?因为18A制程可不是普通工艺。它采用了英特尔革命性的RibbonFET晶体管结构——这是全球首个商用的环绕栅极(GAA)技术,比台积电的FinFET更先进;同时还引入了PowerVia背面供电技术,把供电线路挪到芯片背面,从而释放正面空间给信号线路,大幅提升性能、降低功耗,并增强芯片的可扩展性。简单来说,18A不仅性能更强,还能让大芯片跑得更稳、更省电。

更重要的是,这笔合作让微软拥有了一个“美国本土+非台积电”的备选供应链。在当前先进封装产能被台积电垄断的背景下,这简直是战略级的安全网。再加上美国政府正大力扶持英特尔建设本土晶圆厂,微软此举无疑也踩在了政策红利的风口上。

不过,挑战依然巨大。首先,Maia 200的性能预计仍落后于英伟达即将量产的Blackwell系列。虽然微软强调“软硬协同优化”能提升整体效率、降低总拥有成本(TCO),但在纯算力指标上,短期内恐怕难以匹敌。

其次,英特尔18A工艺虽已启动量产,但能否稳定支撑800mm²级别的大芯片良率,仍是未知数。

业内推测,微软和英特尔很可能正在进行“设计-工艺协同优化”(DTCO)循环,不断调整晶体管参数和金属堆叠结构,以匹配Maia的实际工作负载。

此外,为了应对制造风险,微软或许还在芯片设计中加入了冗余计算单元或可修复的MAC模块——就像英伟达在GPU中做的那样。一旦某部分晶体管失效,系统可以自动“熔断”坏区,启用备用单元,从而提升整体良率和产品可用性。这种设计虽然复杂,但对于高价值的数据中心芯片来说,绝对是值得的。

值得一提的是,截至目前,英特尔18A制程对外公布的唯一外部客户就是微软。这不仅说明微软对英特尔的信任,也反映出英特尔代工业务仍处于“爬坡期”。尽管AMD也被传正在与英特尔洽谈代工合作,但真正落地的重量级订单,目前只有这一笔。因此,Maia 200的成功与否,直接关系到英特尔能否在2025-2026年与台积电的N2(2nm)工艺正面抗衡。

如果一切顺利,这或许只是开始。未来,微软的Maia 300甚至更下一代AI芯片,很可能全面转向英特尔生产。届时,一个由美国软件巨头+美国芯片制造巨头组成的“本土AI硬件联盟”将正式成型,彻底改变全球AI基础设施的供应链格局。

最后,我们不得不提的是,微软的硬件团队远比外界想象的强大。虽然大家习惯把它看作一家软件和云服务公司,但事实上,微软内部早已组建了一支顶尖的芯片定义与开发团队,专门针对数据中心场景定制高性能、高能效的专用芯片。Maia项目正是这一战略的核心体现——通过自研AI加速器,实现从底层硬件到上层大模型的全栈优化,最终在成本、性能和可控性上建立长期优势。

总而言之,Maia 200的延期虽令人遗憾,但背后的战略意义远超一款芯片的发布时间。它代表着科技巨头对供应链安全的深度思考,也标志着美国在先进芯片制造领域发起的强势反击。未来几年,我们将看到更多类似的合作与博弈,而这场AI硬件的“军备竞赛”,才刚刚进入高潮。