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首先,我們來看看芯片的分類:
日常生活中,我們可以發(fā)現(xiàn)芯片的種類比如有通信芯片、人工智能芯片、LED芯片、電腦芯片等等。
芯片的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)沁@樣的:
據(jù)西南證券研報(bào),根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈劃分,芯片從設(shè)計(jì)到出廠的核心環(huán)節(jié)主要包括6個(gè)部分:
(1)設(shè)計(jì)軟件,芯片設(shè)計(jì)軟件是芯片公司設(shè)計(jì)芯片結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工具,目前芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依靠EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件來完成;
(2)指令集體系,從技術(shù)來看,CPU只是高度集合了上百萬個(gè)小開關(guān),沒有高效的指令集體系,芯片沒法運(yùn)行操作系統(tǒng)和軟件;
(3)芯片設(shè)計(jì),主要連接電子產(chǎn)品、服務(wù)的接口;
(4)制造設(shè)備,即生產(chǎn)芯片的設(shè)備;
(5)圓晶代工,圓晶代工廠是芯片從圖紙到產(chǎn)品的生產(chǎn)車間,它們決定了芯片采用的納米工藝等性能指標(biāo);
(6)封裝測試,是芯片進(jìn)入銷售前的最后一個(gè)環(huán)節(jié),主要目的是保證產(chǎn)品的品質(zhì),對(duì)技術(shù)需求相對(duì)較低。
總體來看,在指令集、設(shè)計(jì)等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)中絕大多數(shù)技術(shù)壁壘比較高的環(huán)節(jié),中國芯片產(chǎn)業(yè)地位非常薄弱,與歐美芯片產(chǎn)業(yè)企業(yè)存在較大差距,而在圓晶代工、封裝測試等技術(shù)要求相對(duì)不高的環(huán)節(jié),中國憑借其勞動(dòng)力優(yōu)勢,則有望率先崛起,成為有希望趕超世界平均水平的領(lǐng)域。
國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)鏈及主要廠商梳理:
圖片來自:西南證券研報(bào)
芯片的各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域龍頭有哪些呢?據(jù)中泰證券研報(bào)梳理:
國內(nèi)存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)龍頭是兆易創(chuàng)新;
國產(chǎn)GPU龍頭是景嘉微;
揚(yáng)杰科技是我國半導(dǎo)體分立器件龍頭;
中芯國際是我國內(nèi)地晶圓代工龍頭;
三安光電是全球LED芯片龍頭;
士蘭微是國內(nèi)IDM優(yōu)質(zhì)企業(yè);
北方華創(chuàng)是國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭;
至純科技為A股唯一一家高純工藝系統(tǒng)集成供應(yīng)商;
晶瑞股份是國內(nèi)微電子化學(xué)品領(lǐng)先企業(yè);
中科曙光是國內(nèi)高性能計(jì)算的龍頭企業(yè);
紫光國芯是紫光集團(tuán)旗下半導(dǎo)體行業(yè)上市公司,是目前國內(nèi)領(lǐng)先的集成電路芯片設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成解決方案供應(yīng)商;
北京君正是嵌入式處理器芯片領(lǐng)先企業(yè);
中穎電子是國內(nèi)優(yōu)質(zhì)的IC設(shè)計(jì)公司;
匯頂科技是全球生物識(shí)別芯片領(lǐng)先企業(yè);
長電科技是國產(chǎn)半導(dǎo)體封測龍頭。
除了上面的細(xì)分領(lǐng)域龍頭值得進(jìn)一步研究之外,還可以關(guān)注國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金(簡稱“大基金”)這幾年的投資標(biāo)的。
光大證券對(duì)“大基金”投資標(biāo)的進(jìn)行了匯總,截至2018年1月19日,大基金已成為50多家公司股東,涉及18家A股公司、3家港股公司,目前大基金持股市值超200億元。
中國證券報(bào)也梳理了一些比較好的A股芯片公司。
兆易創(chuàng)新:國產(chǎn)存儲(chǔ)龍頭
作為國產(chǎn)存儲(chǔ)龍頭,兆易創(chuàng)新位列全球Nor flash市場前三位,且隨著日美公司的退出,市場份額不斷提高;存儲(chǔ)價(jià)格不斷高漲,公司的盈利能力亮眼。
公司打造IDM存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈。2017年10月,公司和合肥市產(chǎn)業(yè)投資控股(集團(tuán))有限公司簽署了存儲(chǔ)器研發(fā)相關(guān)合作協(xié)議,合作開展工藝制程19nm存儲(chǔ)器的12英寸晶圓存儲(chǔ)器(含DRAM等)研發(fā)項(xiàng)目,即合肥長鑫,目前研發(fā)進(jìn)展順利。
江豐電子:國產(chǎn)靶材龍頭
超高純金屬及濺射靶材是生產(chǎn)超大規(guī)模集成電路的關(guān)鍵材料之一,公司的超高純金屬濺射靶材產(chǎn)品已應(yīng)用于世界著名半導(dǎo)體廠商的最先端制造工藝,在16納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)批量供貨,成功打破美、日跨國公司的壟斷格局,同時(shí)還滿足了國內(nèi)廠商28納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)的量產(chǎn)需求,填補(bǔ)了我國電子材料行業(yè)的空白。
公司與美國嘉柏合作CMP項(xiàng)目,并已于2017年11月獲得第一張國產(chǎn)CMP研磨墊的訂單。
北方華創(chuàng):國產(chǎn)設(shè)備龍頭
北方華創(chuàng)作為設(shè)備龍頭,深度受益本輪晶圓廠擴(kuò)建大潮,公司業(yè)務(wù)涵蓋集成電路、LED、光伏等多個(gè)領(lǐng)域,多項(xiàng)設(shè)備進(jìn)入14納米制程。
公司產(chǎn)品線覆蓋刻蝕機(jī)、PVD、CVD、氧化爐、清洗機(jī)、擴(kuò)散爐、MFC等七大核心品類,下游客戶以中芯國際、長江存儲(chǔ)、華力微電子等國內(nèi)一線晶圓廠為主。
紫光國芯:存儲(chǔ)設(shè)計(jì)+FPGA
公司是國內(nèi)的存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)龍頭,公司的布局包括收購山東華芯持有的西安華芯51%股權(quán),合計(jì)持股增至76%,實(shí)現(xiàn)躋身國內(nèi)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)第一梯隊(duì)的目標(biāo)。目前,公司新開發(fā)的DDR4產(chǎn)品正在驗(yàn)證優(yōu)化中。公司近期開始發(fā)力FPGA。
高德紅外:紅外芯片龍頭
作為國內(nèi)唯一掌握二類超晶格焦平面探測器技術(shù)的廠商,高德紅外已研制成功工程化產(chǎn)品,意味著在光電“反導(dǎo)”、“反衛(wèi)”等空白領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的突破。同時(shí),大批量、低成本核心器件的民用領(lǐng)域推廣、應(yīng)用,也奠定了中國制造紅外芯片在國內(nèi)乃至國際上紅外行業(yè)的競爭地位。
上證資訊了解到,2017年,公司軍品訂單受軍改影響有部分延期,而最新的消息是延期訂單將恢復(fù),同時(shí)不影響2018年度新的采購計(jì)劃。
華泰證券認(rèn)為,垂直分工已成為半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)營模式的發(fā)展方向。主要是以下三個(gè)部分:設(shè)計(jì)、制造、封測。收入分別約占產(chǎn)業(yè)鏈整體銷售收入的27%、51%和22%。
一、芯片設(shè)計(jì)公司
中國前十強(qiáng)依次為華為海思、清華紫光展銳、中興微電子、華大半導(dǎo)體、智芯微電子、匯頂科技、士蘭微、大唐半導(dǎo)體、敦泰科技和中星微電子。
重要公司:
第一名:海思
各位用的華為手機(jī)里面就有大量的海思處理器和海思基帶芯片,另外買的智能電視,安防系統(tǒng)也有海思的芯片,海思在長時(shí)間內(nèi)將是中國最大的芯片設(shè)計(jì)公司,未來將隨著華為集團(tuán)的增長而上升。世界第一名高通,2016年?duì)I收154億美元,是海思的3.5倍。
第二名:紫光展銳
展訊,銳迪科合并之后成立,目前是三星手機(jī)處理器和基帶芯片除自家產(chǎn)品之外的最大供應(yīng)商,你買的三星手機(jī),主要是中低端系列,里面的芯片是紫光展銳的。
第三名:中興微電子
主要是自家的通信設(shè)備用的部分芯片,手機(jī)芯片也還是外購。
第四名:華大半導(dǎo)體
是中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司(CEC)整合旗下集成電路企業(yè)而組建的集團(tuán)公司。在智能卡及安全芯片、智能卡應(yīng)用、模擬電路、新型顯示等領(lǐng)域占有較大的份額。目前華大半導(dǎo)體旗下已經(jīng)有三個(gè)上市企業(yè),包括A股上海貝嶺和港股公司中電控股、晶門科技。
第五名:智芯微電子
是國網(wǎng)信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)全資子公司,涉及芯片傳感、通信控制、用電節(jié)能三大業(yè)務(wù)方向,致力于成為以智能芯片為核心的高端產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)和整體解決方案提供商。
第六名:匯頂科技
是一家上市公司,該公司在指紋識(shí)別芯片領(lǐng)域已經(jīng)做到了世界第二,在全球范圍內(nèi)僅次于給蘋果提供指紋識(shí)別芯片的AuthenTec。
第七名:士蘭微電子
LED照明驅(qū)動(dòng)IC是其主要業(yè)務(wù)收入之一,還給家電企業(yè)提供變頻電機(jī)控制芯片。
第八名:大唐半導(dǎo)體
以智能終端芯片、智能安全芯片、汽車電子芯片為核心的產(chǎn)業(yè)布局。
第九名:敦泰科技
于2005年在美國成立,致力于人機(jī)界面解決方案的研發(fā),為移動(dòng)電子設(shè)備提供最具競爭力的電容屏觸控芯片、TFT LCD顯示驅(qū)動(dòng)芯片、觸控顯示整合單芯片(支持內(nèi)嵌式面板的IDC)、指紋識(shí)別芯片及壓力觸控芯片等。
第十名:中星微電子
占領(lǐng)全球計(jì)算機(jī)圖像輸入芯片60%以上的市場份額。2005年,中星微電子在美國納斯達(dá)克證券市場成功上市,2016年初,中星微推出了全球首款集成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NPU)的SVAC視頻編解碼SoC,使得智能分析結(jié)果可以與視頻數(shù)據(jù)同時(shí)編碼,形成結(jié)構(gòu)化的視頻碼流。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于視頻監(jiān)控?cái)z像頭,開啟了安防監(jiān)控智能化的新時(shí)代。
重點(diǎn)上市公司有:紫光國芯、兆易創(chuàng)新(存儲(chǔ)器)、匯頂科技、士蘭微(IDM)、大唐電信、全志科技、中穎電子(家電MCU、鋰電等)、北京君正、艾派克、富瀚微等。
芯片制造領(lǐng)域
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)制造與面板產(chǎn)業(yè)相似,屬于資產(chǎn)和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),設(shè)備需求量大、技術(shù)含量高、附加值高。單廠投資在百億量級(jí),資料顯示一條最先進(jìn)12英寸晶圓生產(chǎn)線需投資約450億元,臺(tái)積電的3納米工廠投資預(yù)計(jì)200億美元。重點(diǎn)上市公司有:中芯國際、華虹半導(dǎo)體等。
存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域
目前國內(nèi)三大存儲(chǔ)器廠商正處于緊鑼密鼓的施工階段,預(yù)計(jì)2018上半年陸續(xù)進(jìn)入設(shè)備安裝階段,新一輪的設(shè)備入廠調(diào)試安裝大戲即將上演。
長江存儲(chǔ):2016年3月,總投資約1600億元人民幣的國家存儲(chǔ)器基地在武漢啟動(dòng)。四個(gè)月后“長江存儲(chǔ)”集團(tuán)正式成立,紫光集團(tuán)參與了長江存儲(chǔ)的二期出資。據(jù)武漢新芯介紹,長江存儲(chǔ)的注冊(cè)資本分兩期出資。一期由國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金、湖北國芯產(chǎn)業(yè)投資基金和武漢新芯股東湖北省科技投資集團(tuán)共同出資,在武漢新芯集成電路制造有限公司(即“武漢新芯”)的基礎(chǔ)上建立長江存儲(chǔ)。二期將由紫光集團(tuán)和國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金共同出資。長江存儲(chǔ)將以芯片制造環(huán)節(jié)為突破口,集存儲(chǔ)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)研發(fā)、晶圓生產(chǎn)與測試、銷售于一體,預(yù)計(jì)到2020年形成月產(chǎn)能30萬片的生產(chǎn)規(guī)模,到2030年建成每月100萬片的產(chǎn)能。
晉華存儲(chǔ)器集成電路生產(chǎn)項(xiàng)目就坐落在泉州晉江的集成電路產(chǎn)業(yè)園,由福建省電子信息集團(tuán)和泉州、晉江兩級(jí)政府共同投建,總規(guī)劃面積594畝,一期投資370億元,建設(shè)內(nèi)容包括晶圓制造、產(chǎn)業(yè)鏈配套等,預(yù)計(jì)2018年9月形成月產(chǎn)6萬片12寸先進(jìn)制程內(nèi)存晶圓的生產(chǎn)規(guī)模。項(xiàng)目建成后將填補(bǔ)我國主流存儲(chǔ)器領(lǐng)域空白。據(jù)悉,作為國家重點(diǎn)支持的DRAM存儲(chǔ)器生產(chǎn)項(xiàng)目,晉華項(xiàng)目已納入國家“十三五”集成電路重大生產(chǎn)力布局規(guī)劃重大項(xiàng)目清單,并獲得國家專項(xiàng)建設(shè)基金支持。
合肥長鑫:是由北京兆易創(chuàng)新(GigaDevice)與合肥市政府合作的存儲(chǔ)器項(xiàng)目。投資72億美元(約新臺(tái)幣2,166.46億元),興建12寸晶圓廠以發(fā)展DRAM產(chǎn)品,未來完成后,預(yù)計(jì)最大月產(chǎn)將高達(dá)12.5萬片規(guī)模。
封測領(lǐng)域
重點(diǎn)上市公司有:長電科技(龍頭)、華天科技(財(cái)務(wù)指標(biāo)優(yōu)秀)、通富微電、太極實(shí)業(yè)(DRAM封測、潔凈室)、深科技等。
集成電路設(shè)備
中國僅有4家位列全球規(guī)模以上晶圓制造裝備商,占比7%:根據(jù)Gartner發(fā)布的全球規(guī)模以上晶圓制造裝備商的報(bào)告顯示,其統(tǒng)計(jì)范圍共有58家裝備公司,中國僅占4席,分別是北方華創(chuàng)、中微半導(dǎo)體、盛美半導(dǎo)體和Mattson(2016年被亦莊國投收購),其他分別位于日本21家,歐盟13家,美國10家,韓國7家,以色列3家。
重點(diǎn)上市公司有:高端IC工藝裝備龍頭北方華創(chuàng)、檢測設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)長川科技(覆蓋制造和封裝全領(lǐng)域)、高純工藝龍頭至純科技(光刻、刻蝕等,這些環(huán)節(jié)都會(huì)用到化學(xué)品和特種氣體,對(duì)純度具有很高的要求。至純科技就是控制氣體的純度的)和單晶設(shè)備龍頭晶盛機(jī)電等。
半導(dǎo)體材料
中國半導(dǎo)體制造材料產(chǎn)業(yè)保持持續(xù)增長態(tài)勢。2016年中國半導(dǎo)體材料企業(yè)銷售收入256億元。預(yù)計(jì)2018年之后中國將成為全球第三大市場。材料供應(yīng)鏈的本土化不僅有利于制成成本的控制、服務(wù)的快速及時(shí)響應(yīng)、技術(shù)的安全可控,所帶來的產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)好處更多。
重點(diǎn)上市公司有:隨著試劑純化和運(yùn)輸技術(shù)的不斷突破,濕電子化學(xué)品在短期內(nèi)放量比較確定,建議重點(diǎn)關(guān)注國內(nèi)龍頭晶瑞股份,江化微;靶材是目前國內(nèi)半導(dǎo)體材料最先打入半導(dǎo)體核心產(chǎn)業(yè)鏈的子行業(yè),建議重點(diǎn)關(guān)注國內(nèi)靶材龍頭江豐電子;大尺寸硅片也是未來方面比較確定的一個(gè)領(lǐng)域,建議關(guān)注已經(jīng)處于試產(chǎn)認(rèn)證階段先鋒公司的上海新陽。此外,在光刻膠領(lǐng)域的南大光電、CMP拋光墊領(lǐng)域的鼎龍股份等有望率先技術(shù)突破,早日實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
AI芯片,產(chǎn)業(yè)未來的攪局者|智慧產(chǎn)品圈
最近魏少軍教授在談及中國AI(人工智能)芯片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀時(shí)說:現(xiàn)在AI芯片的炒作過頭了,“今天的一部分甚至大部分的AI芯片創(chuàng)業(yè)者會(huì)成為技術(shù)變革的“先烈”“。魏少軍的話不是空穴來風(fēng),僅僅一兩年間,國內(nèi)AI芯片頭部創(chuàng)業(yè)公司的融資額度就超過了20億人民幣。全球至少有45家初創(chuàng)公司研制AI芯片(語音交互和自動(dòng)駕駛),5家企業(yè)融資超過了1億美元。據(jù)中信證券測算,2020年AI芯片市場規(guī)模將達(dá)146.16億美元。人工智能技術(shù)以AI芯片為載體正在迅速崛起。
01 AI芯片的生態(tài)圈
從廣義說,能夠驅(qū)動(dòng)AI程序的芯片都叫做AI芯片。從狹義來說,AI芯片是為適應(yīng)AI算法進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)的芯片。
從應(yīng)用層面講,AI芯片主要分為云AI芯片和端AI芯片。云AI芯片應(yīng)用于云端服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心;端AI芯片應(yīng)用于智能設(shè)備、IoT端設(shè)備。未來,人工智能將會(huì)在我們的日常生活中得到極大普及,正如英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛所說:“未來,AI與AI芯片將無處不在:咖啡機(jī)、保溫杯、麥克風(fēng)、甚至耳環(huán)、鞋子這些小物件都會(huì)智能化。”
云AI芯片的特點(diǎn)是性能強(qiáng)大、能夠同時(shí)支持大量運(yùn)算、支持圖片識(shí)別、以及語音、視頻處理。端AI芯片則需要嵌入到設(shè)備內(nèi)部,讓設(shè)備不聯(lián)網(wǎng)就能具備AI能力。AI芯片之于人工智能的意義,可以理解為發(fā)動(dòng)機(jī)之于汽車。人工智能理論已經(jīng)提出多年,由于它需要一臺(tái)計(jì)算能力超強(qiáng)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”驅(qū)動(dòng),所以多年沒有真正跑起來,直到AI算法、大數(shù)據(jù)以及AI芯片的出現(xiàn)。
人工智能的破局是在2012年計(jì)算機(jī)視覺屆的“奧林匹克”—ImageNet挑戰(zhàn)賽的賽場上,來自多倫多大學(xué)的Geoffrey Hinton教授和他的團(tuán)隊(duì)第一次用上了GPU芯片和深度學(xué)習(xí)算法,成為AI史上的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。
在2015年的ImageNet大賽上,微軟亞洲研究院團(tuán)隊(duì)更是憑借GPU與深度學(xué)習(xí)算法,第一次讓計(jì)算機(jī)的圖像識(shí)別超過了人類。人類識(shí)圖錯(cuò)誤率約為4%,而冠軍團(tuán)隊(duì)機(jī)器識(shí)圖的錯(cuò)誤率為3.57%。在圖像識(shí)別興起之后,視頻識(shí)別、語音識(shí)別、翻譯、語音助手等一系列AI應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生。
AI芯片的爆發(fā),至少將會(huì)影響到四個(gè)應(yīng)用場景:家居/消費(fèi)電子、安防監(jiān)控、自動(dòng)駕駛以及云計(jì)算。
圖一、AI芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)(圖片來源:捷配電子市場)
移動(dòng)通訊
華為2017年9月發(fā)布的麒麟970,搭載了NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器)AI處理模塊,是世界首款手機(jī)AI芯片。NPU比CPU快25倍,能耗提高了50倍。蘋果在2周后發(fā)布了搭載A11處理器的iPhoneX,首個(gè)推出人臉識(shí)別的AI芯片。ARM緊接其后推出了兩款AI芯片,應(yīng)用于移動(dòng)端的物體檢測和機(jī)器學(xué)習(xí)的處理器。ARM這個(gè)動(dòng)作的影響是巨大的,因?yàn)槿虺^90%的手機(jī)芯片采用ARM架構(gòu),包括麒麟970和蘋果A11。
追隨者還有聯(lián)發(fā)科和高通。聯(lián)發(fā)科推出的Helio P60,支持AI的計(jì)算機(jī)視覺、人臉識(shí)別。高通的基于梟龍芯片的A1引擎,將所有手機(jī)中的SOC軟硬件一網(wǎng)收盡統(tǒng)統(tǒng)打包。AI芯片成了手機(jī)紅海戰(zhàn)場的一個(gè)重要攪局者。
安防監(jiān)控
安防市場2017年超過了6350億人民幣,同比增長了17.6%。佳都科技《人工智能技術(shù)白皮書》指出,2017年國內(nèi)高清攝像頭出貨1億顆。
由于AI能夠?qū)ρ杆賹?duì)視頻進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理,現(xiàn)在幾乎所有AI芯片創(chuàng)業(yè)公司都將安防作為核心應(yīng)用場景之一,紛紛推出內(nèi)嵌于安防監(jiān)控?cái)z像頭的AI芯片。安防三巨頭?低、大華股份、宇視科技不僅是眾多AI芯片公司的合作伙伴,其自身也在推進(jìn)安防+AI的步伐。
自動(dòng)駕駛
AI芯片正在成為自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)的核心。在這一領(lǐng)域目前主要有三大AI芯片勢力:英偉達(dá)、英特爾和地平線。英偉達(dá)和英特爾大家都很熟悉,地平線是一家中國初創(chuàng)公司,原百度研究院副院長余凱任CEO。地平線的雨果自動(dòng)駕駛平臺(tái)早期使用的是英特爾FPGA處理器,現(xiàn)在開始打造自己的BUP架構(gòu),并推出沿用這一架構(gòu)的AI芯片“征程”。
云計(jì)算
AI芯片可以為互聯(lián)網(wǎng)供能,例如在線翻譯、人證比對(duì)、圖片搜素等,背后都離不開AI芯片的支持。在移動(dòng)領(lǐng)域錯(cuò)失先機(jī)的英特爾不惜花重金布局:$160億美元收購Altera(FPGA),$4億美元收購Nervana(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器),繼而收購Movidius(視覺處理器,收購資金未詳),云AI芯片與端AI芯片都有所涉及。其他有高通、ARM、聯(lián)發(fā)科等也陸續(xù)進(jìn)場。
圖二、AI芯片的兩大應(yīng)用領(lǐng)域(圖片來源:智東西)
02國內(nèi)AI芯片主要玩家
寒武紀(jì):一家中科院背景的創(chuàng)業(yè)公司,創(chuàng)始人陳天霽、陳天石為兄弟,均為中科院計(jì)算所博士。2016年在北京成立。華為麒麟970芯片搭載的就是寒武紀(jì)的AI芯片,中科院為此還向華為發(fā)了賀電。兄弟倆先后畢業(yè)于中國科大少年班,天石研究人工智能算法,天霽學(xué)做計(jì)算機(jī)芯片。一個(gè)硬件、一個(gè)軟件,一拍即合開發(fā)人工智能芯片。取名“寒武紀(jì)”,是希望用地質(zhì)學(xué)上生命大爆發(fā)的時(shí)代來比喻人工智能的未來吧!
深鑒科技:作為中國AI芯片第一陣營的深鑒科技,是一家清華背景、FPGA技術(shù)起家的創(chuàng)業(yè)公司。2016年在北京成立。創(chuàng)始人姚頌,這位90后清華學(xué)霸,放棄了美國名?突仿〈髮W(xué)直接攻讀博士學(xué)位的邀請(qǐng),選擇了創(chuàng)業(yè)。2017年獲得A輪千萬美元融資,致力于深度學(xué)習(xí)處理器與編譯器原創(chuàng)技術(shù)的研發(fā),已有數(shù)千萬訂單,兩款AI芯片正在量產(chǎn)中。
地平線機(jī)器人:創(chuàng)始人是前百度深度學(xué)習(xí)研究院副院長余凱,曾在百度領(lǐng)導(dǎo)過語音識(shí)別、圖像搜素、百度大腦、百度無人駕駛等項(xiàng)目。產(chǎn)品包括硬件、軟件及算法,團(tuán)隊(duì)包括前諾基亞手機(jī)研發(fā)VP、Facebook人工智能研究實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始成員、百度首席構(gòu)架設(shè)計(jì)師及20多位深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)<摇?/FONT>
比特大陸和嘉楠耘智:這兩家都是現(xiàn)在很火的網(wǎng)絡(luò)虛擬貨幣“礦機(jī)芯片“的生產(chǎn)商。比特大陸成立于2013年,2017年總營收就飆升至25億美元,占礦機(jī)專用芯片市場70%以上份額。2017年推出第一款28納米工藝AI芯片”SOPHON“(算豐)。嘉南耘智是世界第二大比特幣礦機(jī)生產(chǎn)商,2017年12月預(yù)發(fā)布了AI芯片KPU(KnowLEDge Processing Unit),作為一家做礦機(jī)芯片(自稱是區(qū)塊鏈專用芯片)和礦機(jī)的公司,嘉楠耘智累計(jì)獲得近3億元融資。目前已申請(qǐng)掛牌新三板。
除了以上初創(chuàng)公司以外,還有一些傳統(tǒng)芯片廠商也加入到AI芯片隊(duì)伍。海思、杭州國芯、中星微電子都有涉入,還有主攻安防AI芯片的宇視科技、中天微、國科微等。
表一、國內(nèi)部分AI芯片公司(圖片來源:捷配電子市場網(wǎng))
03靴子何時(shí)落地?
在這場偉大的“無芯片不AI,無終端不AI,無行業(yè)不AI“的變革時(shí)刻,也有人保持了清醒。我們需要多一點(diǎn)思考,怎樣做才能避免魏少軍教授警醒的成為現(xiàn)實(shí),不讓“今天的一部分甚至大部分的AI芯片創(chuàng)業(yè)者會(huì)成為技術(shù)變革的‘先烈’”。
思考一:殺手級(jí)應(yīng)用在哪里?魏少軍教授說,”盡管目前AI應(yīng)用涵蓋了生產(chǎn)領(lǐng)域、生活各個(gè)應(yīng)用層面,但究竟什么才是AI的殺手級(jí)應(yīng)用?與人們生活周遭真正不可或缺的日常AI應(yīng)用?至今應(yīng)還沒答案。“上面所提及的除了家居/消費(fèi)電子雖然離我們很近,但自動(dòng)駕駛離我們還有不小的距離,且芯片進(jìn)入汽車電子也是一道不小的門檻,在AI芯片之前汽車電子也沒見有誰有效的突破了這個(gè)門檻。安防和云計(jì)算更多的是涉及工業(yè)產(chǎn)品,內(nèi)嵌于安防監(jiān)控?cái)z像頭的AI芯片也還處在研發(fā)中。這就是”AI產(chǎn)品說得多、落地少“,因?yàn)槌耸謾C(jī)芯片外,市場上還沒有銷售超過百萬的AI芯片出現(xiàn)。
思考二:通用AI芯片會(huì)不會(huì)出現(xiàn)?現(xiàn)在各家使用的AI方案架構(gòu)互不兼容,沒有支持的標(biāo)準(zhǔn)AI計(jì)算接口,各廠商的端設(shè)備也是五花八門,到底會(huì)不會(huì)出現(xiàn)像當(dāng)年CPU一樣的通用處理器來一統(tǒng)AI芯片天下?最近ARM宣布了要進(jìn)軍AI芯片領(lǐng)域,并有一統(tǒng)人工智能生態(tài)的想法。至少,通用AI處理器的驅(qū)動(dòng)力來自以下兩個(gè)方面:
開發(fā)AI芯片硬件構(gòu)架的代價(jià)非常高,不是所有廠家都能承受的;
IP的可擴(kuò)展性、架構(gòu)的支持廣度、標(biāo)準(zhǔn)AI計(jì)算接口,對(duì)AI芯片的普及非常重要,而開發(fā)相關(guān)算法也不是一朝一夕就可以完成的。
不論ARM是否能夢(mèng)想成真,至少ARM的想法對(duì)AI芯片的生態(tài)還是具有很大吸引力的:
可利用既有框架便可達(dá)到(或接近)AI硬件處理能力;
不需要額外支出和額外授權(quán)成本;
不需要改變既有芯片的設(shè)計(jì)格局;
可提供業(yè)界更多的方案選擇;
其他使用自有AI計(jì)算架構(gòu)的客戶也可以同樣得到好處。
另一家可能的贏家是英偉達(dá)。AI芯片目前應(yīng)用最多的是GPU,因?yàn)?/FONT>GPU適合于單指令、多數(shù)據(jù)處理,特別適合AI的深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理。英偉達(dá)技術(shù)中心亞太首席技術(shù)官Simon See曾自豪地說:“通用是我們的優(yōu)勢。“英偉達(dá)的Xavier計(jì)算平臺(tái),正在被超過20家自動(dòng)駕駛創(chuàng)業(yè)公司、以及博世、采埃孚等供應(yīng)商巨頭采用。
圖三、ARM能一統(tǒng)AI芯片的天下嗎?
04未來的攪局者
AI芯片能否成為半導(dǎo)體行業(yè)未來的攪局者,結(jié)論是肯定的。相比摩爾定律芯片每18-24個(gè)月迭代一次,AI芯片正以9個(gè)月迭代一次的速度演進(jìn)。比特大陸產(chǎn)品戰(zhàn)略總監(jiān)湯煒偉說,“與傳統(tǒng)芯片迭代速度相比,AI算法迭代更快。我們針對(duì)最新算法的需求,以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的共性,可快速地將新算法寫到芯片上。“
在這撥攪局者中,既有像ARM、英偉達(dá)這樣的大佬,也有像寒武紀(jì)、深鑒科技這樣的新貴。到底是ARM的AI芯片能一統(tǒng)人工智能的江湖,還是新貴們的百花齊放能夠各顯人工智能的神通,還需要時(shí)間觀察。
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