Ironwood Chip

☘️ Article

• G 社 chain 好像只有 ODM/OEM 和光通比較不會搞人，板材整天殺人盤。
• 但無論如何，這波 G 社的表現看起來讓市場資金很用力的匯聚。
• 十二月換 AWS reinvent 接力。

一、核心產品與 PCB 需求

TPU 晶片硬體方案

V7/V8 硬體架構：

• 單卡模式：每塊 PCB 板整合 8 個 CPU，無加速卡，直接搭載 TPU 晶片。
• 集群模式：單板整合 4 塊 GPU/TPU 模組，透過光模組連接，完整集群由 64 塊板組成。
• 光模組配置：V7 方案每塊 PCB 板配置 18 個光模組，支援 224Gbps 傳輸速率 (低於英偉達方案。

晶片迭代與出貨量

• Ironwood TPU：第七代 TPU 晶片，效能較前代提升 4-10 倍，2025 年 Q4 量產，2026 年預計出貨量達 350 萬顆 (含過渡型號 V6P)。
• PCB 需求量：以每顆晶片對應 1 張 PCB 板計算，2026 年需求超 100 萬片，其中 V7 系列佔約 90%。

二、PCB 技術規格與供應鏈

關鍵材料與工藝

• 覆銅板 (CCL)：目前使用馬 8 等級 (松下供應)，2026 年計畫升級至馬 9 (高頻高速特性更優)。
• PCB 層數：V7 主機版本為 36 層板 (16+2+18 設計)，V7P 版本為 44 層板 (16+2+26 設計)，單價分別為 1.5 萬、2.5 萬元。
• HDI 技術：V7 未廣泛採用，但 V8 可能引入以提升密度，傳輸速率目標 300Gbps。

核心供應商

• 海外廠商：台灣金像電 (HDI 主力)、TTM (高多層板)、韓國 ISU (光模組配套)。
• 大陸廠商：
  • 滬電股份 (66.950, 6.09, 10.01%)：TPU PCB 核心供應商，佔 Google 股份 30%，主導 30-40 層板生產。
  • 深南電路 (203.810, 16.40, 8.75%)：供應 V7 44 層板，通過谷歌測試並具備量產能力。
  • 勝宏科技 (268.680, 16.87, 6.70%)：V6/V7 主供，承接 V7P 大份額訂單，2026 年潛在收入增量約 16 億元。

三、市場趨勢與成長驅動

需求爆發點

• AI 算力需求：Google 計畫 2026 年建成 9,216 晶片集群，單集群 PCB 用量超 200 萬片，推動高階板需求激增。
• 供應鏈轉移：Google 2025 年檢視勝宏科技等大陸廠商，計畫將供應鏈本土化比例從 5% 提升至 20% (2026 年目標)。

技術升級挑戰

• 散熱瓶頸：40 層以上 PCB 需優化導熱設計，國內廠商滬電、深南已佈局液冷方案。
• 材料國產化：馬 9 覆銅板依賴進口，生益科技 (56.180, 3.51, 6.66%)、華正新材 (40.960, 1.89, 4.84%) 加速研發替代品。
• 谷歌 26 年新一代 TPU (sun fish/zebra fish) 已經確認從 M8 材料 (EM892K2) 升級 M9 材料 (EM896K2)，樹脂價值提升 2-3X。
• 其新一代 CCL 主力供應商由松下改為台光。
• https://www.servethehome.com/google-ironwood-tpu-swings-for-reasoning-model-leadership-at-hot-chips-2025/
• https://finance.sina.com.cn/roll/2025-11-24/doc-infyphky3809028.shtml
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Ironwood Chip

• First dual compute die TPU，4614 TFLOPS 的 FP8
  • 運算能力較 TPU v5p 提升 10 倍以上
  • 能夠大規模預訓練基礎模型
• 8 堆 HBM3E，峰值頻寬 7.3 TB/s，容量 192 GiB
  • 針對服務最新一代思維模型進行優化
• 1.2 TBps I/O 可無縫擴展至 9216 晶片
• 業界領先的冷板散熱解決方案
• 整合式信任根 (iROT) 實現安全運算
• 功能性 BIST 與靜默資料損壞 (SDC) 緩解
• 邏輯修復以提高良率
• 動態電壓／頻率調整以實現高效能功耗比
• 基於 AI 的 ALU 電路，平面佈局優化

✍️ Abstract

Google Ironwood TPU 晶片

硬體規格與效能

• 晶片設計：為 Google 首款雙運算晶粒 (dual compute die) 的 TPU 晶片。
• 運算能力：採用 FP8 (8 位元浮點數) 格式時，運算能力可達 4614 TFLOPS (每秒兆次浮點運算)，效能較前一代 TPU v5p 提升超過 10 倍，專為大規模預訓練基礎模型設計。
• 記憶體：搭載 8 組 HBM3E (第五代高頻寬記憶體)，總容量 192 GiB，峰值頻寬高達 7.3 TB/s，針對最新一代的思維模型進行服務優化。
• 擴充性：具備 1.2 TB/s 的 I/O (輸入/輸出) 頻寬，可無縫擴展至 9216 顆晶片的龐大規模。
• 散熱與資安：採用冷板 (Cold Plate) 散熱解決方案，並整合 iROT (Integrated Root of Trust，整合式信任根) 硬體安全技術，確保運算安全。
• 可靠性與良率：內建功能性 BIST (Built-In Self-Test，內建自我測試) 與 SDC (Silent Data Corruption，靜默資料損壞) 緩解機制，並透過邏輯修復技術提升晶片良率。

硬體架構與 PCB 需求

• 產品世代：Ironwood 為 Google 第七代 TPU 晶片 (TPU v7)。
• 單板設計：採單卡模式，每片印刷電路板 (PCB) 直接搭載 TPU 晶片，無需額外的加速卡。
• 集群架構：在集群模式中，單板整合 4 個 TPU 模組，透過 18 個 224Gbps 的光模組互相連接，一個完整集群由 64 塊板組成。
• 量產與出貨：預計於 2025 年第四季量產，2026 年包含過渡型號 V6P 在內的總出貨量預估達 350 萬顆。
• PCB 需求：預估 2026 年 PCB 需求量將超過 100 萬片，其中 V7 系列佔比約九成。

PCB 技術與供應鏈

• PCB 層數：技術複雜度高，V7 主機板為 36 層，V7P 版本則高達 44 層。
• 關鍵材料：目前使用 Megtron 8 (M8) 等級的覆銅板 (CCL)，由松下 (Panasonic) 供應。預計 2026 年新一代 TPU 將升級至效能更佳的 Megtron 9 (M9) 材料，主力供應商將轉為台光電子 (TUC)。
• 核心供應商：
  • 海外：台灣金像電 (HDI 技術主力)、TTM (高多層板)、韓國 ISU Petasys (光模組配套)。
  • 中國大陸：滬電股份 (Google 核心供應商，市佔約 30%)、深南電路 (供應 44 層板)、勝宏科技 (V6/V7 主要供應商)。

市場趨勢與挑戰

• 供應鏈轉移：Google 計劃將中國大陸廠商在其供應鏈中的比例，從 2025 年的 5% 提升至 2026 年的 20%。
• 散熱挑戰：超過 40 層的 PCB 對散熱是巨大挑戰，廠商已開始布局液冷散熱方案。
• 材料國產化：高階 M9 覆銅板目前仍依賴進口，中國大陸的生益科技、華正新材等廠商正加速研發替代品。