輝達 Blackwell 系統為何暴紅？AI 訓練推論都靠它

人工智慧（AI）晶片大廠輝達（NVIDIA）執行長黃仁勳 19 日表示，Grace Blackwell 系統已全面量產，今年第 3 季將升級到效能更強的 GB300。究竟 Blackwell 與輝達先前的繪圖處理器（GPU）架構有什麼不同，已經運用到哪些領域，本文帶你一次看懂。

Blackwell是輝達研發的GPU架構，以美國數學家布萊克維爾（David Blackwell）的名字命名。輝達在2024年3月GTC年度技術大會上發表B200，採用台積電客製化4奈米製程生產，配備2,080億個電晶體，輝達Blackwell架構GPU被譽為「地表最強AI晶片」。

GB200系統由1顆Grace中央處理器（CPU）、2顆B200 GPU組成，專為高效能運算（HPC）設計，運算效能比上一代H100提高30倍，可在兆級參數的大型語言模型（LLM）上運行生成式AI。

GB300是基於新一代Blackwell Ultra GPU的新架構，強化訓練與測試階段的推論擴展能力，包含GB300 NVL72機架規模解決方案與HGX B300 NVL16系統。

GB300 NVL72採用機架規模設計，連接72顆Blackwell Ultra GPU與36顆Arm Neoverse架構Grace CPU，其AI效能比GB200 NVL72提升1.5倍。

黃仁勳19日在演講中播放Blackwell生產過程的影片，內容提到Blackwell是一項工程奇蹟。最初是台積電的一片空白矽晶圓，在12吋晶圓上，經歷數百道的晶片處理和紫外光微影步驟，逐層構建2,000億個電晶體。

之後晶圓被劃線切割成個別的Blackwell裸晶粒，經過測試和分類，良品晶粒將被挑選出來進入後續製程，在台積電、矽品與艾克爾（Amkor）執行的CoWoS封裝中，32顆Blackwell晶粒與128組HBM堆疊，被接合在一片客製化系中介層晶圓上。

蝕刻在其中的金屬互連線，將Blackwell GPU與高頻寬記憶體（HBM）堆疊連接到每個系統封裝（SIP）單元，最後加熱、模塑並固化，形成B200超級晶片。

從晶圓上蝕刻的第一個電晶體，到鎖緊Blackwell機架的最後一顆螺絲，每個步驟都承載著輝達合作夥伴的奉獻、精準和工藝。黃仁勳強調，Blackwell不僅是一個科技奇蹟，更是台灣科技生態系統卓越成就的證明。

（作者：吳家豪；首圖來源：輝達）