谷歌TPU v7“铁木Ironwood”芯片背后的全球供应链大揭秘

谷歌TPU v7铁木芯片供应链全景解析,涵盖设计、制造、封装、内存、液冷、电源、光互联等全球关键厂商,揭示AI算力背后的硬核产业链。

谷歌最新一代AI加速芯片“铁木”(Ironwood),也就是TPU v7,可能是目前全球最神秘又最强大的AI芯片之一。虽然谷歌官方对它的具体细节守口如瓶,但通过OCP开放计算项目、行业分析师、供应链调研以及卖方报告,我们已经可以拼凑出一个极其完整的全球供应链地图。

今天这篇文章,就带你从芯片设计、封装制造、内存供应、液冷系统到机架电源,一层一层揭开“铁木”背后的全球产业链真相——这不仅是技术的胜利,更是全球协作的奇迹!

谁设计了“铁木”?谷歌主导,博通操刀,联发科悄然入局

“铁木”TPU v7的核心设计者当然是谷歌——这家在AI基础设施上投入十年之久的科技巨头,不仅自己操刀TPU的架构设计,还一手打造了ICI互联协议和AI超算系统。

但真正把纸面设计变成能流片、能量产芯片的,却是博通(Broadcom)。
(OpenAI 才开始与博通 (Broadcom) 宣布建立战略合作关系,部署 10 吉瓦 OpenAI 设计的 AI 加速器)

业内早已确认,博通是谷歌所有TPU世代的共同开发者,负责将谷歌的架构转化为可制造的ASIC,并提供高速SerDes接口和完整的芯片实现。

而更值得注意的是:联发科(MediaTek)已经公开宣布成为谷歌“下一代TPU”的设计合作伙伴!虽然目前还不确定是否从v7开始,但显然联发科正在从博通手中接过一部分AI ASIC定制业务——这对台湾半导体产业来说,是历史性的一刻。

台积电+日月光+矽品:铁木芯片的制造与封装三巨头

如果说设计是灵魂,制造就是肉体。

虽然谷歌和博通从未明确说“铁木”是在台积电(TSMC)生产的,但行业共识几乎100%:TPU v7几乎必然基于台积电的CoWoS先进封装平台,尤其是CoWoS-L/S版本,因为这是目前唯一能支撑HBM+大型AI芯片多芯片模块(MCM)的量产方案。

据估计,谷歌每年从台积电采购的CoWoS晶圆数以万计,专供TPU。而封装测试环节,则由日月光(ASE)及其子公司矽品(SPIL)承担了40–50%的CoWoS-S封装任务,它们是台积电CoWoS生态中最重要的OSAT伙伴。万一产能紧张,安靠(Amkor)也会作为第二供应商随时顶上——这就是AI芯片时代的“制造保险”。

ABF基板争夺战:日本与台湾供应商的隐形战场

你以为芯片封装完就结束了?错!真正卡脖子的,其实是ABF载板(Ajinomoto Build-up Film)。

这种由日本味之素集团发明的高性能绝缘材料,是所有高端AI芯片封装的基石。

铁木TPU使用的多芯片HBM模块,需要极其复杂的ABF基板。

目前全球ABF供应极度紧张,而铁木的供应商名单几乎囊括了所有顶级玩家:日本的揖斐电(Ibiden)和新光电气(Shinko),台湾的欣兴(Unimicron)、景硕(Kinsus)和南亚电路板(Nan Ya PCB)。这些公司虽然名字不为大众所知,但它们每天都在决定着全球AI算力的扩张速度。

HBM内存之争:SK海力士领跑,三星紧追,美光掉队?

铁木TPU的峰值带宽高达7.4TB/s,片上集成194GB HBM3E——如此变态的规格,只有SK海力士能稳定供应。

供应链情报显示,SK海力士是铁木HBM3E的“高概率”主力供应商,其24GB堆栈完全匹配谷歌需求。
三星虽然也在猛推HBM3E,但据Digitimes爆料,谷歌曾因三星的良率或兼容性问题犹豫过是否切换供应商,目前可能只是备选。
而美光(Micron)虽在HBM领域发力,但其公开参数与铁木不匹配,基本被排除在主力名单之外。

不过别忘了:这三家仍是Axion CPU主机系统中DDR5和NAND闪存的核心供应商。

服务器主板是谁组装的?伟创力退出,Celestica扛大旗

铁木TPU不是单颗芯片,而是整个服务器系统。谁在组装这些价值数十万美元的AI主机?答案是加拿大的Celestica(捷普旗下剥离公司)。

Semianalysis等权威媒体已公开报道,谷歌与Celestica合作进行TPU服务器的板级和机架级组装,其墨西哥和美国工厂承担了大量产能。这意味着Celestica不仅焊接主板,还负责机架内部布线、冷却管路集成和最终测试——它是谷歌AI硬件从实验室走向数据中心的关键执行者。

供电系统大拆解:从德州仪器到台达电,谁在为1伏特核心供电?

铁木单机架功耗轻松突破200kW,但芯片核心电压却不到1V。

如何把48V或400V直流电高效、稳定地变成数百安培的低压大电流?这就是VRM(电压调节模块)的战场。

英飞凌(Infineon)、德州仪器(TI)、Monolithic Power(MPS)和Vicor都是AI服务器VRM的常客,很可能出现在铁木主板的供电层。而台达电(Delta)不仅提供机架级电源架(ORv3兼容的18kW/72kW型号),还供应板载点负载模块——这家台湾电源巨头,正默默支撑着全球AI数据中心的“电力心脏”。

机架结构谁造的?德国Rittal与美国Vertiv的高功率机房战争

铁木机架不是普通19英寸机柜,而是专为OCP ORv3高功率机架(HPR)标准设计的“液冷堡垒”。

德国Rittal已明确参与ORv3规范制定,其“DLC Ready Rack”方案集成了液冷歧管、电源监控和盲插接口,与谷歌展示的±400V DC架构高度吻合。
美国Vertiv则凭借液冷CDU(冷却分配单元)和后门热交换器成为OCP冷却工作组的常客。
施耐德电气(Schneider)虽不直接造机架,但其PDU和设施配电系统却是把电力送入机架的最后一环——这三家公司,共同定义了下一代AI数据中心的物理骨架。

400V直流供电革命:谷歌牵头,TE Connectivity打造“电力脊柱”

谷歌在2024年OCP峰会上高调推出±400V直流供电架构,目标是单机架1MW!铁木正是这一架构的首批受益者。

而谁在提供那根贯穿机架、承载数十万瓦电力的“垂直母线”?

瑞士-美国公司TE Connectivity(泰科电子)正在主导“下一代ORv3高功率母线”项目,其高电流连接器和背板互连系统极可能构成了铁木机架的“电力脊柱”。台达电和Advanced Energy则提供了符合ORv3标准的高效率电源架,转换效率高达97.8%——省下的每1%电力,对谷歌来说都是数千万美元的成本节约。

液冷系统全解析:盲插快换接口四巨头是谁?

铁木采用第三代液冷系统,每块主板都有冷板,机架后部则是盲插液冷快换接头(BMQC)。

在OCP生态中,BMQC已形成四大供应商阵营:美国的Safeway、派克汉尼汾(Parker Hannifin)、丹麦的丹佛斯(Danfoss)和瑞典的CEJN。

它们共同制定了盲插接口的互操作标准,确保冷却液管路能在不关机的情况下快速插拔。
而冷板本身,则可能来自加拿大CoolIT和美国Motivair;
冷却液的水质管理,则由艺康(Ecolab/Nalco)和苏伊士(Veolia)负责——AI算力的背后,是一整套工业级流体工程。

芯片内互联+机架间光交换:博通+Lumentum+Polatis的光学帝国

铁木芯片之间靠9.6Tb/s的ICI电互联(博通SerDes IP实现),但机架之间呢?谷歌用的是自家“阿波罗”光电路交换(OCS)网络,而Lumentum(朗美通)正是其R300 OCS交换机的核心供应商!

西班牙的iPronics、瑞士的Polatis(隶属于Huber+Suhner)也都在OCP光交换子项目中与谷歌合作。
Coherent(相干)则提供800G/1.6T光模块。
这意味着:TPU集群的扩展能力,不再受限于铜缆,而是由可编程光交换网络决定——这是谷歌AI超算区别于英伟达DGX的关键秘密武器。

高速连接器大战:泰科、安费诺、莫仕谁主沉浮?

200kW功率 + 数十TB/s数据,如何在机架内部高效传输?这依赖于高速连接器和电缆。

泰科电子(TE Connectivity)不仅提供电源母线,还供应224Gbps级别的高速连接器和线缆。
美国安费诺(Amphenol)和莫仕(Molex)则是GPU/TPU背板连接器的双雄。
Samtec、3M、Huber+Suhner等则在板对板、有源光缆等领域各有专长。

这些连接器厂商,虽不制造芯片,却是AI系统信号完整性和可靠性的最后防线。

固件与管理软件:Celestica、AMI、博通联手打造“AI机架大脑”

铁木机架不仅是硬件堆砌,更有复杂的管理固件。

Celestica除了组装,还负责机架级系统集成;
美国AMI提供BMC(基板管理控制器)软件,参与OCP机架管理标准制定;
博通则贡献BMC SoC和安全遥测协议(如SPDM);
英特尔虽未直接参与TPU,但其OpenBMC和固件技术被广泛用于混合CPU/TPU环境。

这些软件层,让谷歌能远程监控每一瓦电力、每一摄氏度温度——真正实现“AI数据中心自治”。

投资者必看:谁是铁木供应链最大赢家?

如果你是投资者,这份清单就是黄金。

最直接受益于铁木放量的,是博通(芯片设计+SerDes+交换芯片)、台积电(制造)、SK海力士(HBM)、日月光(封装)、Celestica(系统集成)和ABF基板厂商(欣兴、揖斐电等)。机架级玩家中,泰科电子、台达电、Advanced Energy、Rittal、Vertiv、Safeway、派克汉尼汾等将随ORv3高功率机架标准普及而爆发。

光交换领域,Lumentum、Coherent、Huber+Suhner则是AI集群光互联浪潮的先锋。

记住:铁木不是一颗芯片,而是一个价值数百亿美元的生态系统。

结语:铁木供应链,就是全球AI军备竞赛的缩影

从加州山景城的设计室,到新竹的晶圆厂,再到德国的液冷机架和日本的ABF基板,铁木TPU v7的诞生,是全球化协作的巅峰之作。它不仅代表了谷歌在AI基础设施上的野心,更揭示了一个残酷现实:未来AI的竞争,早已不是算法或模型之争,而是供应链控制力之争。谁能掌控从材料、设备到封装、冷却的全链条,谁就能定义下一代算力。而今天这篇文章,就是为你撕开了这层神秘面纱——欢迎来到AI硬核时代。