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中国大陆半导体产业将在这个领域打败台湾

 到了2020年,每三支手机,就会有一支内建有AI晶片。但目前浮出水面的AI晶片新创,几乎都是中国公司。为什么台厂这回选择缺席?
  「我听说CPU、GPU,没有听过NPU?」11月底,谐星、主持人阿Ken在华为最新旗舰手机Mate 10的台湾发表会上,说着事先安排好的台词。
  这个在大直美福饭店举办的手机发表会,充满着微妙的不协调感。阿Ken以及穿着时尚的影星郭书瑶与修杰楷站台,现场讲的却是艰涩的科技名词。


  华为旗舰机Mate 10发表会,左起修杰楷、郭书瑶、主持人阿Ken

 

  例如NPU(Neural Processor Unit),中文可翻为「类神经网路处理器」,是用来专门处理深度学习功能的加速器。
  或者,通俗一点,AI晶片。这支「世界第一支AI手机」搭配的Kirin 970处理器,里头新增一个AI内核,因此过去用户需要手动设定的摄影场景模式,现在可以自动化。例如,当你向一盘牛排对焦,萤幕会浮现一个刀叉标志,表示AI处理器辨识出来是食物,便自动调整到食物的拍摄模式。
  苹果、华为领军AI进攻终端装置
  这个世界第三大手机品牌,展示的就是当前半导体业的当红话题「AI on edge」(AI放在终端装置)。
  今年9月的苹果发表会也揭露,iPhone X搭载的A11 Bionic晶片,也具备一颗具AI功能的「类神经引擎」,更一举炒红「AI on edge」。
  依照过去只要苹果用了、就会成为业界「标配」的惯例,接下来的各厂牌的高阶手机,也都将搭配一颗AI晶片。
  科技市调机构Counterpoint迅速在苹果发表会结束后一个月,发表研究报告指出,指出2020年内建AI晶片的智慧型手机市占率,将从2017年的3%,暴增至35%。也就是说,每三支手机就有一支有AI晶片。
  「把AI做到终端来,华为与苹果是最早的两家,」也出席华为发表会的台积电物联网业务开发处资深处长王耀东说。而且,这两颗晶片,都采用台积最先进的10奈米制程。
  过去流行的概念,会认为机械学习所需的大量运算,需要在云端进行,算好再传回手机。
  王耀东表示,现在半导体制程微缩到10奈米,运算能力大幅提升,足可将原先放在云端的运算模型缩小放到手机,但对于一般的通用处理器仍是负荷太重,「所以要加上专用的NPU。它的运算结构适合简单但是大量的平行运算,」王耀东说。
  类似的事情,约20年前发生过,当时图形运算的需求暴增,催生出独立的新晶片类别——绘图晶片。
  绘图晶片大厂辉达(Nvidia)创办人黄仁勋在1999年首度提出GPU一词,类比大众熟悉的CPU中央处理器),让大家知道绘图晶片的重要性。
  迎来当代「寒武纪大爆发」
  现在因应AI对于电脑效能的爆炸需求,一个全新的晶片类别已经隐隐浮现,但要叫什么?目前业界莫衷一是,Google用在自家伺服器上叫TPU、华为叫NPU、英特尔叫NNP(Neural Network Processor)。
  「这是一个很大的趋势,」专长是人工智慧系统的微软亚洲研究院副院长周礼栋说,「现在可以说是XPU的时代。百花齐放,有很多solution(解决方案)出现。」
  不少业界人士,用古生物演化史著名的寒武纪大爆炸,来比喻现在这个热闹滚滚的样子。
  有趣的是,当前中国最顶尖的AI晶片设计公司,就叫寒武纪科技。该公司资金与人团队都出自中科院计算所,被中国媒体称为「人工智慧国家队」,并在今年8月快速完成1亿美元的A轮募资,股东包括阿里巴巴、联想,虽然估值并未揭露,但业界一般相信,寒武纪已成为全球AI晶片领域第一只独角兽(估值超过10亿美元)。
  因为,华为Mate 10处理器的AI核心,就是来自寒武纪的授权。
  「第一颗选择市面上现成的比较快,」王耀东说,但他认为华为接下来一定会想办法用自己的AI设计,「有能力发展自己AI的,都会自己发展。」


  寒武纪科技出身中国中科院,堪称苗红根正的中国「AI希望」。或许因此,创办团队极少接受媒体采访。《天下》约访几次,都吃了闭门羹。  

       新品种的处理器
  10月底,全球半导体产业领袖云集的台积电30周年论坛,AI晶片也成为热门议题。当时,瑞士银行分析师吕家璈从听众席提问:「未来AI晶片的前景如何?会像GPU、DSP一样成为主流IC类别吗?」
  当时台积电董事长张忠谋指定,由最适合该问题的黄仁勋回答。
  黄仁勋认为,会有三种不同类型的AI晶片。第一种是用来训练深度学习模型的,运算功能强大,通常放在云端伺服器里。
  第二种,就是用在华为、苹果手机上的类神经处理器。黄仁勋认为,「是一种新品种的处理器,未来所有的autonomous machine(自动机器,包含无人车、无人机、机械人)上头都会有一颗。
  第三种,用在物联网的端点,靠近感测器,数量以上兆颗计算。
  「未来每颗感测器上头都会有AI跟机械学习的功能,」类比IC大厂ADI 执行长罗奇(Vincent Roche)补充,「因为大量的运算必须要靠近资料的来源地。」
  这么多的新增半导体需求,也正是台积电今年股价一路冲破200元、市值飙破6兆台币的关键。
  也难怪,最近有外资券商调降台积目标价。张忠谋在参加工商协进会早餐会后,可以气定神闲地对媒体说,「目前大家都在讲AI,AI需要高速度计算,发展根本看不到有什么限制…….,(高效运算)没有需求减缓的隐忧。」
  陆新创来势汹汹台湾反而缺席?
  目前市场上最瞩目,辉达、英特尔,以及以寒武纪为首的多家中国新创公司,都投入竞逐的,是用于无人机、无人车、智慧型手机,以及云端伺服器的高性能AI晶片。
  台湾厂家目前仍在这块肥沃的处女地缺席。连联发科都还在观望。
  一位资深业者透露,这类高阶晶片,需要的研发团队、使用的制程都所费不赀。出去还要跟英特尔、辉达厮杀。曾有出身知名大厂的团队尝试开发,但还是在今年打了退堂鼓,因为觉得风险太大。而且连创投都不支持。
  反观中国新创团队,虽然技术、经验比不上台湾,但是「大陆现在钱那么多,随便募都募得到,」卢超群感叹。


  半导体老将、钰创科技董事长卢超群表示,面对中国政府对AI新科技的大力投资,台湾IC设计业仍需要政府各方面的支持

 

  更何况,中国政府还在7月公布「新一代人工智能发展规划」,喊出要在2030年,达到AI技术和应用与世界先进水准同步的目标。可以预期,又有新一波热钱,涌向AI产业。







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