AI不(bú)仅是(shì)最大科(kē)技热点,也是未来数十(shí)年科技(jì)发展趋势。伴随着这股热(rè)潮,AI芯片成为了(le)半导体行业(yè)的新风(fēng)向,投资者的新宠。
AI芯(xīn)片(piàn)战(zhàn)火(huǒ)蔓延,先(xiān)进制程储备战隔空上演
最近(jìn),三星电子放了狠话,将在未来10年内(nèi)(至2030年)投资(zī)133兆韩元(约合1150亿美元(yuán),7730亿人民币),以在逻辑(jí)芯片制造领域发挥主导作用。
刚刚登上(shàng)代工厂第二名的三星(xīng),显(xiǎn)得相当的雄(xióng)心(xīn)勃(bó)勃,不但要在逻辑芯片市(shì)场(chǎng)称王(wáng),还要挑战台(tái)积(jī)电代工厂龙头的位置。这(zhè)边(biān)三星发力要(yào)蚕(cán)食价值850亿美元的代工市场(chǎng)这块肥肉,那边吞(tūn)掉超(chāo)过一半市场份额的台积电,显然不打算对三星(xīng)的挑(tiāo)衅置之不理了。
在(zài)这场芯片制(zhì)程终极之战中,三大芯片(piàn)代工巨头,一方面进行(háng)着路(lù)线之争,另(lìng)一方(fāng)面铆足火力隔空火拼未来的关键制程技术节点(diǎn),尤其(qí)是(shì)6nm和5nm。
所谓路线之争,一方有台积电三星自定标(biāo)准,“激进”挺进5/4/3nm工艺,另一方英特(tè)尔坚守“慢工出细活”,做业界最好(hǎo)的10nm。
而关于未来技术节(jiē)点之战的导火索,在这(zhè)个4月已(yǐ)经被点燃!台积电和(hé)三星两(liǎng)大芯片代工厂(chǎng)隔空开(kāi)“杠”,三星刚高调更新6nm、5nm工艺进展,台积电(diàn)就(jiù)在当(dāng)日傍晚立即跳出来宣布自己的6nm计划。
芯片(piàn)制程的战(zhàn)火,正从(cóng)前两年炙手(shǒu)可热的10nm、7nm向更(gèng)为(wéi)领先(xiān)的6、5、3nm蔓延(yán)。
从争相研发先进(jìn)技术,到积极储备顶级光刻机等半导体(tǐ)制造设备,台积(jī)电和三星的战(zhàn)旗已经(jīng)高举,以各自独(dú)特的方式给摩尔定律续命。
同时,摩(mó)尔定律的拥护者英特尔则坚持遵从严苛的技术规格,循序渐进(jìn)地进行着堪(kān)比其他厂7nm的10nm制程研发(fā)。
新的制程之战已经隔空上(shàng)演,三大巨头谁又最有(yǒu)望夺(duó)得(dé)芯片制(zhì)程(chéng)的王(wáng)座?
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AI芯片从云端走向(xiàng)终端
今年3月,科(kē)技巨头的新动作引起了行业关注(zhù),谷歌对(duì)外(wài)发布搭载Edge TPU芯片的千元(yuán)级开发(fā)板,执行推理速度(dù)优(yōu)于(yú)任何其他处理器架(jià)构(gòu);英伟(wěi)达也在GTC十周年之际发布了一款边(biān)缘计算产品Jetson Nano人工智能计算机,仅售99美元(yuán);聚焦边缘计算的AI芯片公司地平线(xiàn)融资(zī)6亿美元,估值超过30亿美(měi)元。
从(cóng)科技大厂到(dào)创业(yè)公司(sī),似乎都(dōu)站上了边(biān)缘计算的风口,这(zhè)场芯(xīn)片大战已经(jīng)由云入端,抢占边(biān)缘。
在2016年,云端(包含企业(yè)、数据中(zhōng)心等)为深度学习芯片的主要营收(shōu)领(lǐng)域(yù),占(zhàn)了80%。不过,到了(le)2025年,此(cǐ)一比例将会(huì)改(gǎi)变(biàn),转变(biàn)成边缘(Edge)占(zhàn)了80%,而云端的比例则降为20%。这边所指的(de)边缘意指(zhǐ)终端(duān)设备,且以(yǐ)消费性(xìng)产品为中心(而非小型服(fú)务器或是路(lù)由器),包括移动装置(手机、平板)、头戴式显(xiǎn)示器(HMD),如AR/VR/MR、智能音箱、机器人、无人机、汽车、安防(fáng)摄像头等。
现今大多数的AI处(chù)理器,如(rú)GPU,多用于云(yún)端服务(wù)器、数据中心,以在云端上进行AI训(xùn)练和推论。不过,随着隐私(sī)、安全性(xìng)需求增加,加上(shàng)为了降低成本、延迟(chí)及打破(pò)频宽限制等因素(sù),分(fèn)散式AI随(suí)之兴起,越来越多(duō)AI边缘应(yīng)用案例出现。例如苹果的(de)A12仿生(shēng)芯片(piàn),其具备新一(yī)代“神经网路引(yǐn)擎(qíng)”,以即时机(jī)器学习技(jì)术,改变(biàn)智能手机的使用(yòng)体验。
简(jiǎn)而言之,AI从云端转(zhuǎn)向边缘是现在进行式,当然(rán)目前(qián)AI在边缘装置(zhì)上多还是(shì)以推论为主,而非训练(liàn)。不过随(suí)着AI创新应用增加,有越来越多(duō)芯片(piàn)商尝(cháng)试提升终端装(zhuāng)置处理(lǐ)器的运算效能,为的(de)就是不用再(zài)传(chuán)送数据至云端进行数(shù)据(jù)运算、推理(lǐ)和训(xùn)练(liàn)。也因(yīn)此,各式的处(chù)理器纷纷问世,像是CPU、FPGA、GPU、ASIC、NPU或SoC Accelerator等。
从现(xiàn)实(shí)应(yīng)用上讲,数据(jù)中心仍然需要(yào)更强、更快的训练(liàn)能力,而“AI+”迫(pò)切(qiē)需要(yào)遍(biàn)布于(yú)从终端到云的推理能力,这是(shì)促使科技巨头(tóu)大规模投入、互相竞争的根本。
应用部(bù)署(shǔ)AI能(néng)力的位(wèi)置、尺寸(cùn)、成本、功耗要求的多样性以及与其他计算能力快速集成的要(yào)求对AI计算提出(chū)了(le)更高层级的要求。作为芯片巨头的英特尔(ěr),一(yī)方面探索量子计算和神经拟态计(jì)算(suàn),另一方面也在(zài)探索超异构计(jì)算(suàn)形(xíng)态(tài),未来无(wú)论是(shì)云(yún)、终端(duān),都是AI超级芯片的天下。
在英(yīng)特尔、英伟达、arm公司占领了(le)数据中心和手(shǒu)机芯片市场(chǎng)的情况下,中国公司试图从边缘(yuán)及终端突围,利(lì)用中国巨大(dà)的制(zhì)造业硬件产(chǎn)业链和场(chǎng)景(jǐng)优(yōu)势,试图(tú)建立起(qǐ)自身AI芯片(piàn)生态系统(tǒng)。
国(guó)内芯(xīn)片公司蠢(chǔn)蠢(chǔn)欲动
AI新时代的到(dào)来,让众多(duō)企业站(zhàn)在了同一(yī)起跑线(xiàn)上。在这大争(zhēng)之世中,不仅有老牌半(bàn)导体巨头(tóu)的强势参与,也(yě)有一些国产品牌开始初显锋芒。同(tóng)时,我(wǒ)国庞大的电(diàn)子市场所带来的数据(jù)资源,也为(wéi)AI训练芯片的发展提供了肥沃的土壤。在这种(zhǒng)环(huán)境的驱动下(xià),国产厂商也开始试水训练(liàn)芯片市(shì)场。
除华为之外,我国互联网巨头(tóu)也纷(fēn)纷试(shì)水AI训练芯片。在人(rén)工(gōng)智能时(shí)代之前,这些互联网企(qǐ)业经过(guò)多年的(de)积累,已(yǐ)经建立了生态优势(shì)。待到深度学习热潮(cháo)的爆发,这些互联网企业生态(tài)中的(de)数据(jù)价值开始凸(tū)显,而这就需要(yào)AI训(xùn)练芯片(piàn)。互联(lián)网企业跨界涉足(zú)AI训练(liàn)芯片(piàn)领域,可以通过(guò)资(zī)本运作的方式来参与,也可以选择建立新的部(bù)门或子(zǐ)公司,通过硬核技术切(qiē)入AI训练芯(xīn)片的竞(jìng)争。