AI芯片,在一輪輪的玩家涌入后,也從大張旗鼓的宣傳期走向現(xiàn)實場景的落地應(yīng)用。這個介于AI和半導(dǎo)體兩大產(chǎn)業(yè)之間“新興事物”,也進入了沉淀期。
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有著一席之地的臺灣,這幾年在AI上也蠢蠢欲動。就在本月,臺灣成立了AI芯片聯(lián)盟,將眾多全球領(lǐng)先的IC公司聚集一堂。
問題也隨之而來,當(dāng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)加入到AI芯片大潮中,會改變當(dāng)前的AI芯片產(chǎn)業(yè)格局嗎?AI芯片又會給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來什么?
臺灣的半導(dǎo)體往事
臺灣在電子產(chǎn)品制造的很多關(guān)鍵環(huán)節(jié)都有著斐然的成績,當(dāng)年亞洲四小龍的稱號也不是浪得虛名,但是在后期的幾次技術(shù)轉(zhuǎn)型浪潮中,臺灣始終是差了那么一點,撐起半邊天的依然是臺積電、聯(lián)電這樣的代工企業(yè),后起之秀乏乏。
但在半導(dǎo)體方面,臺灣的優(yōu)勢一直很突出,擁有著強大的代工能力,當(dāng)前大多數(shù)消費電子終端產(chǎn)品的“芯”基本都出自臺灣企業(yè)之手。
而當(dāng)年臺灣決心推進半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的時候,也下了一番苦功夫。先是政府牽頭,聯(lián)合多個分散的工業(yè)研究所成立了工業(yè)技術(shù)研究院,后又派了一大批人才前往美國無線電公司學(xué)習(xí),然后在臺灣新竹建立了素有臺灣硅谷之稱的新竹科技產(chǎn)業(yè)園。
而當(dāng)年這批去往美國學(xué)習(xí)技術(shù)的人才基本上都成為臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的中流砥柱,包括臺積電的張忠謀,聯(lián)發(fā)科的蔡明介等等。
之后便是我們非常熟悉的故事,臺積電、聯(lián)電共同變革了傳統(tǒng)的IDM生產(chǎn)方式(半導(dǎo)體廠商自己設(shè)計制造芯片),開創(chuàng)了晶圓代工的時代。而正是晶圓代工廠的出現(xiàn),降低了新選手進入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和資金門檻,成就了諸多IC設(shè)計公司。
那段時間,臺灣抓住了產(chǎn)業(yè)分工的機會,將利潤不高、投資金額大的芯片制造、封測轉(zhuǎn)進島內(nèi)。所以圍繞半導(dǎo)體制造,臺灣在元件、設(shè)計、設(shè)備、材料四大核心產(chǎn)業(yè)上都形成了配套的產(chǎn)業(yè)鏈。以晶圓代工之外的IC封測為例,臺灣的日月光矽品也一直是行業(yè)龍頭。
臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的代工特性,也讓他們陷入了一個陷阱:當(dāng)大家都開始轉(zhuǎn)向短平快獲取利潤的代工模式后,也失去了研發(fā)核心技術(shù)的可能性。
換句話說,臺灣的半導(dǎo)體代工太成熟了,一方面造就了臺積電、聯(lián)電等,另一方面,也壓制了臺灣IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。習(xí)慣了他人代筆,在原創(chuàng)上自然會遇到瓶頸。
在臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)穩(wěn)固江山的這幾年,上游的消費電子業(yè)從早年的PC轉(zhuǎn)向智能手機,應(yīng)用場景的更迭,淘汰了諸如HTC這樣曾經(jīng)的巨頭,而到了AI發(fā)展如火如荼的近兩年,尤其是內(nèi)地在大規(guī)模造“AI芯”的時候,坐擁半個產(chǎn)業(yè)鏈的臺灣卻動靜不大。
大同小異的AI芯片市場
當(dāng)前,AI芯片其實并沒有一個明確的定義。從廣義范疇上講,面向AI計算應(yīng)用的芯片都可以稱為AI芯片。除了以GPU、FPGA、ASIC為代表的AI加速芯片(基于傳統(tǒng)芯片架構(gòu),對某類特定算法或者場景進行AI計算加速),還有比較前沿性的研究,例如類腦芯片、可重構(gòu)通用AI芯片等。
初創(chuàng)公司動輒就能自己造芯,讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的門檻似乎越來越低。鎂客網(wǎng)之前的文章《AI芯片市場需要一把火還是一桶冰?》也談過這個問題,是不是人人皆可造AI芯片?
如果是這樣,臺灣成立AI聯(lián)盟又意味著什么?
首先聯(lián)盟內(nèi)的56家企業(yè)由信息技術(shù)和半導(dǎo)體制造公司、集成電路設(shè)計和軟件公司組成,目的很簡單:加快臺灣AI芯片的開發(fā)和生產(chǎn)。臺灣工研院副所長張世杰在聯(lián)盟成立當(dāng)天的會上透露,要讓研發(fā)AI芯片的費用降低10倍、開發(fā)時程縮短6個月。
有消息稱,臺灣企業(yè)合力研發(fā)AI芯片可以更具體的拆解為:開發(fā)半通用AI芯片、異構(gòu)集成AI芯片和新興計算AI芯片,并為AI芯片構(gòu)建一個軟件編譯環(huán)境。也就是,注重軟硬件的協(xié)調(diào)、軟硬件聯(lián)合優(yōu)化。
聯(lián)發(fā)科可以說是當(dāng)前臺灣AI芯片廠商的杰出代表,他們在今年喊出了“5G領(lǐng)先、AI頂尖”口號。就在7月10日,聯(lián)發(fā)科推出了兩款A(yù)IoT芯片:智能AI物聯(lián)網(wǎng)芯片i700、8K智能AI電視芯片S900。諸如天貓精靈、亞馬遜的Echo等智能音箱產(chǎn)品也均采用的聯(lián)發(fā)科AIoT芯片。
同樣是在今年年中,臺灣企業(yè)耐能智慧發(fā)布了可以應(yīng)用在3D人臉識別場景的AI芯片,另外一家聯(lián)詠科技,則是推出了安防、智慧城市領(lǐng)域的AI芯片以及解決方案。
還有曾經(jīng)和英特爾對壘的威盛電子,雖然走了下坡路,但從去年開始也在向著AI轉(zhuǎn)型,比如推出Mobile 360 ADAS高級駕駛輔助系統(tǒng)。
以上種種,臺灣廠商在AI芯片上的一些布局并沒有非常突出的成績,而且從應(yīng)用場景來看,也是和內(nèi)地大同小異,搶奪同一塊市場。
臺灣,劍指AI芯片下半場?
從臺灣的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)特性來看,整個臺灣的AI芯片規(guī)劃應(yīng)該會更注重IC設(shè)計方面,因為在晶圓代工、封測等產(chǎn)業(yè)上他們都有著壓倒性的優(yōu)勢,短期內(nèi)來看也會持續(xù)收益,但是IC設(shè)計一直是短板。
以IC設(shè)計廠商瑞昱為例,它們是AI聯(lián)盟的新興架構(gòu)小組負(fù)責(zé)人,這個小組任務(wù)就是投入到推理加速卡的開發(fā),降低AI芯片的功耗。
那么,對于這樣一個似乎萬事俱備,只欠東風(fēng)的地區(qū),他們投入到AI芯片中,會給我們的產(chǎn)業(yè)帶來什么的變化?
有業(yè)內(nèi)人士表示,傳統(tǒng)的IC設(shè)計公司已漸漸不符合市場的需求。當(dāng)前的AI應(yīng)用非常強調(diào)定制化,其實際的應(yīng)用需要與規(guī)格,都不是一般IC設(shè)計業(yè)者所能掌握。因此,唯有打造一個能快速反應(yīng)客戶客制化需求的AI芯片設(shè)計平臺,才有可能搶占未來的商機,而這幾乎就是臺灣AI芯片技術(shù)的精神所在。
換句話說,當(dāng)大家的技術(shù)實力在同一水平線,解決問題能力相等的情況下,臺灣因為具備更完備的產(chǎn)業(yè)鏈,所以能夠更靈活得去響應(yīng)客戶的需求。比如同樣找臺積電做代工,它們肯定會以大客戶優(yōu)先,如果只是一家芯片出貨量一般的小公司,不一定能拿到最優(yōu)質(zhì)的代工生產(chǎn)資源,這種時候聯(lián)盟的作用就體現(xiàn)出來了。
另外,由于當(dāng)前AI芯片的應(yīng)用場景都是固定在特定領(lǐng)域,對于初創(chuàng)公司來說,專用架構(gòu)設(shè)計已經(jīng)沒有太高門檻,如今的AI芯片公司比拼的是工程能力和客戶能力。
臺灣工研院副所長張世杰表示,未來將從每一個小組里,直接發(fā)現(xiàn)廠商的需求和問題并給予協(xié)助,并且做出共同標(biāo)準(zhǔn)界面,也讓廠商間彼此串接。若再把做法說得具體一點,例如聯(lián)發(fā)科想做一項AI的新技術(shù),但風(fēng)險很高,工研院則可以協(xié)助一起做,分散投資風(fēng)險。
這種分工明確,快速響應(yīng)的合作模式讓鎂客網(wǎng)聯(lián)想到此前我們采訪的一家青島半導(dǎo)體公司芯恩,他們提出了一種半導(dǎo)體生產(chǎn)方式CIDM(協(xié)同式集成電路制造模式)。
CIDM指的是芯片設(shè)計公司、終端應(yīng)用企業(yè)與芯片制造廠共同參與項目投資,通過成立合資公司將多方資源整合在一起。負(fù)責(zé)該項目的季明華表示,“這種模式能夠讓電路設(shè)計,產(chǎn)品應(yīng)用和市場跟工廠緊密結(jié)合。”
如果芯恩是企業(yè)內(nèi)部的一種合作,那么臺灣的AI聯(lián)盟無疑是整個地區(qū)大的產(chǎn)業(yè)鏈之間的合作。
對行業(yè)的沖擊是什么?
AI芯片發(fā)展火熱對產(chǎn)業(yè)鏈上下游的影響是不言而喻的,比如以AI為主體的高性能運算(HPC)芯片、自動駕駛以及物聯(lián)網(wǎng)芯片,都是未來晶圓代工企業(yè)的新客戶。
當(dāng)前,大家在討論AI芯片的時候,更多會琢磨于架構(gòu)的升級,或者實際產(chǎn)品應(yīng)用能力。AI芯片的下半場,已經(jīng)不是大張旗鼓地對外高喊我們要做芯片,而是要落到具體場景,以及具體產(chǎn)品上。
臺灣雖然技術(shù)實力一般,但是勝在擁有完整而成熟的供應(yīng)鏈,從半導(dǎo)體生產(chǎn)制造、測試,IP和設(shè)計服務(wù),一應(yīng)俱全。
在臺灣IC設(shè)計公司義隆電子董事長葉儀皓看來,AI并非僅僅依賴于算法和數(shù)據(jù),硬件設(shè)施也是其中不可或缺的一環(huán)。未來隨著人工智能技術(shù)的普及,適用于各種場景和各種設(shè)備的GPU、NPU將會有極大的出貨量,這時臺灣豐富的代工經(jīng)驗和IC設(shè)計基礎(chǔ)就會成為一種優(yōu)勢。
其實這些大前提都是AI芯片的量要上來,只有規(guī)模達到一定級別,才能改變產(chǎn)業(yè)鏈上下游。
就像PC時代的英特爾,借著X86架構(gòu)以及自己的IDM模式壟斷了全球的芯片市場,而在移動時代,ARM靠著架構(gòu)授權(quán)就能坐擁移動終端市場。每個周期都會有一個明星級應(yīng)用驅(qū)動半導(dǎo)體市場,當(dāng)增長勢頭減弱的時候半導(dǎo)體市場也會陷入停滯,直到下一個高潮的到來。
無疑,由AI芯片“支撐”的AI應(yīng)用被寄予了厚望,包括語音、安防、自動駕駛等等場景下的應(yīng)用。
此前,日月光集團副總經(jīng)理郭一凡在南京的半導(dǎo)體大會上提到,“摩爾定律放緩后,多元化技術(shù)(包括軟件、異質(zhì)元器件、系統(tǒng)硬件、算法等)的加入會推動市場規(guī)模持續(xù)增長。”
也就是說,未來市場規(guī)模增長將依賴制程進步和多元化相關(guān)技術(shù),而AI、高性能計算HPC以及5G都是潛力市場。
如果問臺灣AI聯(lián)盟的成立會給產(chǎn)業(yè)鏈帶來什么影響?
結(jié)論很簡單:賽道上的選手越來越集中,甚至是越來越趨同,大家之后再比拼的不僅僅是你的性能如何,它還需要軟硬件的協(xié)調(diào),以及最關(guān)鍵的是背后整個產(chǎn)業(yè)鏈的支持。當(dāng)AI芯片走向下半場,產(chǎn)業(yè)鏈上的每個環(huán)節(jié)都將牽一發(fā)而動全身。