AI不僅是最大科技熱點(diǎn)，也是未來數(shù)十年科技發(fā)展趨勢(shì)。伴隨著這股熱潮，AI芯片成為了半導(dǎo)體行業(yè)的新風(fēng)向，投資者的新寵。
AI芯片戰(zhàn)火蔓延，先進(jìn)制程儲(chǔ)備戰(zhàn)隔空上演
最近，三星電子放了狠話，將在未來10年內(nèi)（至2030年）投資133兆韓元（約合1150億美元，7730億人民幣），以在邏輯芯片制造領(lǐng)域發(fā)揮主導(dǎo)作用。
剛剛登上代工廠第二名的三星，顯得相當(dāng)?shù)男坌牟?，不但要在邏輯芯片市?chǎng)稱王，還要挑戰(zhàn)臺(tái)積電代工廠龍頭的位置。這邊三星發(fā)力要蠶食價(jià)值850億美元的代工市場(chǎng)這塊肥肉，那邊吞掉超過一半市場(chǎng)份額的臺(tái)積電，顯然不打算對(duì)三星的挑釁置之不理了。
在這場(chǎng)芯片制程終極之戰(zhàn)中，三大芯片代工巨頭，一方面進(jìn)行著路線之爭(zhēng)，另一方面鉚足火力隔空火拼未來的關(guān)鍵制程技術(shù)節(jié)點(diǎn)，尤其是6nm和5nm。
所謂路線之爭(zhēng)，一方有臺(tái)積電三星自定標(biāo)準(zhǔn)，“激進(jìn)”挺進(jìn)5／4／3nm工藝，另一方英特爾堅(jiān)守“慢工出細(xì)活”，做業(yè)界最好的10nm。
而關(guān)于未來技術(shù)節(jié)點(diǎn)之戰(zhàn)的導(dǎo)火索，在這個(gè)4月已經(jīng)被點(diǎn)燃！臺(tái)積電和三星兩大芯片代工廠隔空開“杠”，三星剛高調(diào)更新6nm、5nm工藝進(jìn)展，臺(tái)積電就在當(dāng)日傍晚立即跳出來宣布自己的6nm計(jì)劃。
芯片制程的戰(zhàn)火，正從前兩年炙手可熱的10nm、7nm向更為領(lǐng)先的6、5、3nm蔓延。
從爭(zhēng)相研發(fā)先進(jìn)技術(shù)，到積極儲(chǔ)備頂級(jí)光刻機(jī)等半導(dǎo)體制造設(shè)備，臺(tái)積電和三星的戰(zhàn)旗已經(jīng)高舉，以各自獨(dú)特的方式給摩爾定律續(xù)命。
同時(shí)，摩爾定律的擁護(hù)者英特爾則堅(jiān)持遵從嚴(yán)苛的技術(shù)規(guī)格，循序漸進(jìn)地進(jìn)行著堪比其他廠7nm的10nm制程研發(fā)。
新的制程之戰(zhàn)已經(jīng)隔空上演，三大巨頭誰又最有望奪得芯片制程的王座？
AI芯片從云端走向終端
今年3月，科技巨頭的新動(dòng)作引起了行業(yè)關(guān)注，谷歌對(duì)外發(fā)布搭載Edge TPU芯片的千元級(jí)開發(fā)板，執(zhí)行推理速度優(yōu)于任何其他處理器架構(gòu)；英偉達(dá)也在GTC十周年之際發(fā)布了一款邊緣計(jì)算產(chǎn)品Jetson Nano人工智能計(jì)算機(jī)，僅售99美元；聚焦邊緣計(jì)算的AI芯片公司地平線融資6億美元，估值超過30億美元。
從科技大廠到創(chuàng)業(yè)公司，似乎都站上了邊緣計(jì)算的風(fēng)口，這場(chǎng)芯片大戰(zhàn)已經(jīng)由云入端，搶占邊緣。
在2016年，云端（包含企業(yè)、數(shù)據(jù)中心等）為深度學(xué)習(xí)芯片的主要營(yíng)收領(lǐng)域，占了80％。不過，到了2025年，此一比例將會(huì)改變，轉(zhuǎn)變成邊緣（Edge）占了80％，而云端的比例則降為20％。這邊所指的邊緣意指終端設(shè)備，且以消費(fèi)性產(chǎn)品為中心（而非小型服務(wù)器或是路由器），包括移動(dòng)裝置（手機(jī)、平板）、頭戴式顯示器（HMD），如AR／VR／MR、智能音箱、機(jī)器人、無人機(jī)、汽車、安防攝像頭等。
現(xiàn)今大多數(shù)的AI處理器，如GPU，多用于云端服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心，以在云端上進(jìn)行AI訓(xùn)練和推論。不過，隨著隱私、安全性需求增加，加上為了降低成本、延遲及打破頻寬限制等因素，分散式AI隨之興起，越來越多AI邊緣應(yīng)用案例出現(xiàn)。例如蘋果的A12仿生芯片，其具備新一代“神經(jīng)網(wǎng)路引擎”，以即時(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，改變智能手機(jī)的使用體驗(yàn)。
簡(jiǎn)而言之，AI從云端轉(zhuǎn)向邊緣是現(xiàn)在進(jìn)行式，當(dāng)然目前AI在邊緣裝置上多還是以推論為主，而非訓(xùn)練。不過隨著AI創(chuàng)新應(yīng)用增加，有越來越多芯片商嘗試提升終端裝置處理器的運(yùn)算效能，為的就是不用再傳送數(shù)據(jù)至云端進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、推理和訓(xùn)練。也因此，各式的處理器紛紛問世，像是CPU、FPGA、GPU、ASIC、NPU或SoC Accelerator等。
從現(xiàn)實(shí)應(yīng)用上講，數(shù)據(jù)中心仍然需要更強(qiáng)、更快的訓(xùn)練能力，而“AI＋”迫切需要遍布于從終端到云的推理能力，這是促使科技巨頭大規(guī)模投入、互相競(jìng)爭(zhēng)的根本。
應(yīng)用部署AI能力的位置、尺寸、成本、功耗要求的多樣性以及與其他計(jì)算能力快速集成的要求對(duì)AI計(jì)算提出了更高層級(jí)的要求。作為芯片巨頭的英特爾，一方面探索量子計(jì)算和神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算，另一方面也在探索超異構(gòu)計(jì)算形態(tài)，未來無論是云、終端，都是AI超級(jí)芯片的天下。
在英特爾、英偉達(dá)、arm公司占領(lǐng)了數(shù)據(jù)中心和手機(jī)芯片市場(chǎng)的情況下，中國公司試圖從邊緣及終端突圍，利用中國巨大的制造業(yè)硬件產(chǎn)業(yè)鏈和場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)，試圖建立起自身AI芯片生態(tài)系統(tǒng)。
國內(nèi)芯片公司蠢蠢欲動(dòng)
AI新時(shí)代的到來，讓眾多企業(yè)站在了同一起跑線上。在這大爭(zhēng)之世中，不僅有老牌半導(dǎo)體巨頭的強(qiáng)勢(shì)參與，也有一些國產(chǎn)品牌開始初顯鋒芒。同時(shí)，我國龐大的電子市場(chǎng)所帶來的數(shù)據(jù)資源，也為AI訓(xùn)練芯片的發(fā)展提供了肥沃的土壤。在這種環(huán)境的驅(qū)動(dòng)下，國產(chǎn)廠商也開始試水訓(xùn)練芯片市場(chǎng)。
除華為之外，我國互聯(lián)網(wǎng)巨頭也紛紛試水AI訓(xùn)練芯片。在人工智能時(shí)代之前，這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)經(jīng)過多年的積累，已經(jīng)建立了生態(tài)優(yōu)勢(shì)。待到深度學(xué)習(xí)熱潮的爆發(fā)，這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)生態(tài)中的數(shù)據(jù)價(jià)值開始凸顯，而這就需要AI訓(xùn)練芯片。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)跨界涉足AI訓(xùn)練芯片領(lǐng)域，可以通過資本運(yùn)作的方式來參與，也可以選擇建立新的部門或子公司，通過硬核技術(shù)切入AI訓(xùn)練芯片的競(jìng)爭(zhēng)。
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