半導體最新一塊沃土,為什麼台廠可能搶輸中國廠?

作者 | 發布日期 2017 年 12 月 31 日 12:00 | 分類 中國觀察 , 手機 , 晶片 follow us in feedly

到了 2020 年,每 3 支手機,就會有一支內建有 AI 晶片。但目前浮出水面的 AI 晶片新創,幾乎都是中國公司。為什麼台廠這回選擇缺席?




「我聽說 CPUGPU,沒有聽過 NPU?」11 月底,諧星、主持人阿 Ken 在華為最新旗艦手機 Mate 10 的台灣發表會上,說著事先安排好的台詞。

這個在大直美福飯店舉辦的手機發表會,充滿著微妙的不協調感。阿 Ken 以及穿著時尚的影星郭書瑤與修杰楷站台,現場講的卻是艱澀的科技名詞。

▲ 華為旗艦機 Mate 10 發表會,左起修杰楷、郭書瑤、主持人阿 Ken。

例如 NPU(Neural Processor Unit),中文可翻為「類神經網路處理器」,是用來專門處理深度學習功能的加速器。

或者,通俗一點,AI 晶片。這支「世界第一支 AI 手機」搭配的 Kirin 970 處理器,裡頭新增一個 AI 內核,因此過去用戶需要手動設定的攝影場景模式,現在可以自動化。例如,當你向一盤牛排對焦,螢幕會浮現一個刀叉標誌,表示 AI 處理器辨識出來是食物,便自動調整到食物的拍攝模式。

蘋果、華為領軍  AI 進攻終端裝置

這個世界第三大手機品牌,展示的就是當前半導體業的當紅話題「AI on edge」(AI 放在終端裝置)。

今年 9 月的蘋果發表會也揭露,iPhone X 搭載的 A11 Bionic 晶片,也具備一顆具 AI 功能的「類神經引擎」,更一舉炒紅「AI on edge」。

依照過去只要蘋果用了、就會成為業界「標配」的慣例,接下來的各廠牌的高階手機,也都將搭配一顆 AI 晶片。

科技市調機構 Counterpoint 迅速在蘋果發表會結束後一個月,發表研究報告指出,指出 2020 年內建 AI 晶片的智慧型手機市占率,將從 2017 年的 3% 暴增至 35%。也就是說,每 3 支手機就有一支有 AI 晶片。

「把 AI 做到終端來,華為與蘋果是最早的兩家,」也出席華為發表會的台積電物聯網業務開發處資深處長王耀東說。而且,這兩顆晶片,都採用台積最先進的 10 奈米製程

過去流行的概念,會認為機械學習所需的大量運算,需要在雲端進行,算好再傳回手機。

王耀東表示,現在半導體製程微縮到 10 奈米,運算能力大幅提升,足可將原先放在雲端的運算模型縮小放到手機,但對於一般的通用處理器仍是負荷太重,「所以要加上專用的 NPU。它的運算結構適合簡單但是大量的平行運算,」王耀東說。

類似的事情,約 20 年前發生過,當時圖形運算的需求暴增,催生出獨立的新晶片類別──繪圖晶片。

繪圖晶片大廠輝達(Nvidia)創辦人黃仁勳在 1999 年首度提出 GPU 一詞,類比大眾熟悉的 CPU(中央處理器),讓大家知道繪圖晶片的重要性。

▲ 輝達創辦人黃仁勳堪稱 GPU 之父,現在他也在最新的 AI 晶片競逐戰搶到先機,預計明年下半年上市的最新 AI 運算平台 Pegasus,宣稱是全球首個可支援第五級自動駕駛的平台。(Source:科技新報)

迎來當代「寒武紀大爆發」

現在因應 AI 對於電腦效能的爆炸需求,一個全新的晶片類別已經隱隱浮現,但要叫什麼?目前業界莫衷一是,Google 用在自家伺服器上叫 TPU、華為叫 NPU、英特爾叫 NNP(Neural Network Processor)。

「這是一個很大的趨勢,」專長是人工智慧系統的微軟亞洲研究院副院長周禮棟說,「現在可以說是 XPU 的時代。百花齊放,有很多 solution(解決方案)出現。」

不少業界人士,用古生物演化史著名的寒武紀大爆炸,來比喻現在這個熱鬧滾滾的樣子。

有趣的是,當前中國最頂尖的 AI 晶片設計公司,就叫寒武紀科技。該公司資金與人團隊都出自中科院計算所,被中國媒體稱為「人工智慧國家隊」,並在今年 8 月快速完成 1 億美元的 A 輪募資,股東包括阿里巴巴、聯想,雖然估值並未揭露,但業界一般相信,寒武紀已成為全球 AI 晶片領域第一隻獨角獸(估值超過 10 億美元)。

因為,華為 Mate 10 處理器的 AI 核心,就是來自寒武紀的授權。

「第一顆選擇市面上現成的比較快,」王耀東說,但他認為華為接下來一定會想辦法用自己的 AI 設計,「有能力發展自己 AI 的,都會自己發展。」

▲ 寒武紀科技出身中國中科院,堪稱苗紅根正的中國「AI 希望」。或許因此,創辦團隊極少接受媒體採訪。《天下》約訪幾次,都吃了閉門羹。

新品種的處理器

10 月底,全球半導體產業領袖雲集的台積電 30 週年論壇,AI 晶片也成為熱門議題。當時,瑞士銀行分析師呂家璈從聽眾席提問:「未來 AI 晶片的前景如何?會像 GPU、DSP 一樣成為主流 IC 類別嗎?」

當時台積電董事長張忠謀指定,由最適合該問題的黃仁勳回答。

黃仁勳認為,會有 3 種不同類型的AI晶片。第一種是用來訓練深度學習模型的,運算功能強大,通常放在雲端伺服器裡。

第二種,就是用在華為、蘋果手機上的類神經處理器。黃仁勳認為,「是一種新品種的處理器,未來所有的 autonomous machine(自動機器,包含無人車、無人機、機械人)上頭都會有一顆。

第三種,用在物聯網的端點,靠近感測器,數量以上兆顆計算。

「未來每顆感測器上都會有 AI 跟機械學習的功能,」類比 IC 大廠 ADI 執行長羅奇(Vincent Roche)補充,「因為大量的運算必須要靠近資料的來源地。」

這麼多的新增半導體需求,也正是台積電今年股價一路衝破 200 元、市值飆破台幣 6 兆元的關鍵。

也難怪,最近有外資券商調降台積目標價。張忠謀在參加工商協進會早餐會後,可以氣定神閒地對媒體說,「目前大家都在講 AI,AI 需要高速度計算,發展根本看不到有什麼限制…….(高效運算)沒有需求減緩的隱憂。」

中國新創來勢洶洶  台灣反而缺席?

目前市場上最矚目,輝達、英特爾以及以寒武紀為首的多家中國新創公司,都投入競逐的,是用於無人機、無人車、智慧型手機,以及雲端伺服器的高性能 AI 晶片。

台灣廠家目前仍在這塊肥沃的處女地缺席。連聯發科都還在觀望。

一位資深業者透露,這類高階晶片,需要的研發團隊、使用的製程都所費不貲。出去還要跟英特爾、輝達廝殺。曾有出身知名大廠的團隊嘗試開發,但還是在今年打了退堂鼓,因為覺得風險太大。而且連創投都不支持。

反觀中國新創團隊,雖然技術、經驗比不上台灣,但是「中國現在錢那麼多,隨便募都募得到,」盧超群感嘆。

▲ 半導體老將、鈺創科技董事長盧超群表示,面對中國政府對 AI 新科技的大力投資,台灣 IC 設計業仍需要政府各方面的支持。

更何況,中國政府還在 7 月公布「新一代人工智能發展規劃」,喊出要在 2030 年,達到 AI 技術和應用與世界先進水準同步的目標。可以預期,又有新一波熱錢,湧向 AI 產業。

「中國投入的經費,人力物力差太多了。台灣得追一下,」王耀東也忍不住說。

(本文由 天下雜誌 授權轉載;首圖來源:shutterstock)

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