簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，高端芯片解決很多復(fù)雜問(wèn)題，中端芯片解決單個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，低端芯片解決一個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題。
阿里巴巴收購(gòu)中天微、自主研發(fā)“中國(guó)芯”，打響了中美貿(mào)易反擊戰(zhàn)“第一槍”的消息，給“芯痛”的中國(guó)注入一劑強(qiáng)“芯”針，輿論似乎又看到了中國(guó)芯片彎道超車的機(jī)會(huì)。事實(shí)上，我們應(yīng)該正視的是：
中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)要走的道路還有很長(zhǎng)，雖然一直在努力，但芯片行業(yè)的高壁壘使得短期內(nèi)很難彎道超車。
之所以這么說(shuō)，是因?yàn)?a class="innerlink" href="http://m.jysgc.com/tags/集成電路" title="集成電路" target="_blank">集成電路產(chǎn)業(yè)鏈極其復(fù)雜，包括軟件（EDA工具）、設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、材料、設(shè)備等。自主設(shè)計(jì)不等于自主制造，擁有硬件不等于也能生產(chǎn)軟件，中低端芯片不等于高端芯片，專用芯片市場(chǎng)潛力大不等于可以取代通用芯片……
問(wèn)題來(lái)了，在“芯片”刷屏的日子里，我們最需要知道的可能是，我們所談?wù)摰摹靶酒保降资悄姆N“芯片”。
高中低端芯片分類
數(shù)字芯片、模擬芯片皆有高中低芯片之分。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，高端芯片解決很多復(fù)雜問(wèn)題，中端芯片解決單個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，低端芯片解決一個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題。
在大家比較熟悉的芯片中，CPU、GPU、基于FPGA架構(gòu)(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)的深度學(xué)習(xí)芯片和ASIC（專用集成芯片）等皆屬于高端通用芯片，稍有不同的是，基于 FPGA 或 ASIC 的深度學(xué)習(xí)芯片多用于人工智能領(lǐng)域，特別是用于智能攝像頭，因此更像是可編程的專用芯片。
阿里巴巴達(dá)摩院昨日宣布正在研發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片——Ali-NPU，即是用于圖像視頻分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等AI推理計(jì)算的專用芯片。2017年以來(lái)，隨著人工智能逐漸走向應(yīng)用層，AI 芯片成為一股創(chuàng)業(yè)浪潮。在這波浪潮中興起的寒武紀(jì)、地平線、深鑒科技等，無(wú)不是基于 FPGA 或 ASIC 的專用芯片。值得一提的是，目前走得最快、已有芯片應(yīng)用到華為手機(jī)上的寒武紀(jì)，是有中科院背景的“國(guó)家隊(duì)”。而 FPGA、ASIC 依然全部依賴進(jìn)口。
芯片產(chǎn)業(yè)困局、集成電路板
比之于通用芯片，AI芯片門(mén)檻較低。“中美芯片領(lǐng)域整體差距在10年以上，AI相關(guān)領(lǐng)域是難得的同一起跑線的行業(yè)了。”深鑒科技 CEO 姚頌告訴尋找中國(guó)創(chuàng)客。
松禾創(chuàng)新基金投資總監(jiān)梁輝曾在華為從事芯片方面業(yè)務(wù)。據(jù)梁輝介紹，要判斷這些 AI 芯片是否受制于外方，要看他們?cè)谒惴ㄖ惺欠袷褂昧薈PU 的 IP 核。“據(jù)我了解，有的 AI 芯片方案在算法中包括的 ARM 的核，那這樣核的 IP 肯定還是使用的國(guó)外的 IP。而有些純做 ASIC 算法的，就跟核沒(méi)關(guān)系了。這種情況下，如果整個(gè)設(shè)計(jì)都掌握在自己手中，就不會(huì)受國(guó)外影響。”
據(jù)尋找中國(guó)創(chuàng)客記者了解，目前，提供CPU IP Core技術(shù)的主要是ARM、AMD、IBM等英美公司。前文提到的阿里巴巴收購(gòu)的中天微，是目前中國(guó)大陸唯一大規(guī)模量產(chǎn)的自主嵌入式CPU IP核公司。這一舉動(dòng)雖彰顯了Jack 馬自研芯片的決心，但有芯片行業(yè)資深人士認(rèn)為，中天微的CPU IP核與 ARM、IBM 顯然不在同一檔次。“據(jù)我了解，國(guó)內(nèi)目前 CUP 想要跟 Intel 對(duì)標(biāo)，還是很難以企及的。”
而從應(yīng)用場(chǎng)景劃分，手機(jī)移動(dòng)處理器、高級(jí)自動(dòng)駕駛主控芯片、用于發(fā)展5G 通訊的芯片等，均屬于高端芯片。
手機(jī)芯片方面，其中聯(lián)發(fā)科、高通在手機(jī)芯片市場(chǎng)幾乎占據(jù)壟斷地位，幾乎所有安卓系統(tǒng)旗艦手機(jī)均采用高通驍龍?zhí)幚砥鳎械投税沧繖C(jī)型一般采用聯(lián)發(fā)科處理器。蘋(píng)果、三星、華為較為特殊，使用其自研處理器。有接近華為芯片內(nèi)部人士告訴尋找中國(guó)創(chuàng)客記者，第一代華為麒麟芯片尚不成熟，但華為手機(jī)整體設(shè)計(jì)掩蓋了芯片的缺點(diǎn)，這才讓芯片可以落地使用，給了芯片產(chǎn)品迭代升級(jí)的機(jī)會(huì)。而這一過(guò)程，華為花了近20年。
在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，圖森未來(lái) CEO陳默告訴尋找中國(guó)創(chuàng)客記者，國(guó)內(nèi)L4級(jí)別以上自動(dòng)駕駛的主控芯片只有英偉達(dá)的 GPU 可以用。圖森未來(lái)采用的方案是由主控計(jì)算單元計(jì)算，攝像頭中沒(méi)有增加端側(cè)芯片。“國(guó)內(nèi)公司做出符合 L4級(jí)別自動(dòng)駕駛的主控芯片很難，但如果做ADAS專用芯片，我認(rèn)為還是可以的。通用型芯片國(guó)內(nèi)做得也少，一般做 AI 專用芯片。”
通用芯片 VS 專用芯片
關(guān)于通用芯片和專用芯片的爭(zhēng)執(zhí)從未停止過(guò)。
曾經(jīng)有觀點(diǎn)認(rèn)為，專用芯片才是未來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
持這一觀點(diǎn)的人認(rèn)為，雖然從通用性和可修改性來(lái)說(shuō)，通用芯片具有很大優(yōu)勢(shì)，但從針對(duì)性和功耗等方面考慮，通用芯片在設(shè)計(jì)之初需要加入很多預(yù)留的模塊，所以功耗會(huì)很高，賣得也貴。而專用芯片因?yàn)槭菍ｉT(mén)針對(duì)單一功能設(shè)計(jì)的，很多東西已經(jīng)硬化、塊化，所以它的速度快、功耗低，相應(yīng)成本低，電費(fèi)也少。
但陳默認(rèn)為，專用芯片開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，用途也并不靈活。“GPU可以通過(guò)純軟件增加或更改，升級(jí)功能。專用芯片不行。”因此，專用芯片僅適用于已經(jīng)穩(wěn)定的單一任務(wù)。雖然專用芯片市場(chǎng)廣闊，但對(duì)中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō)依然有挑戰(zhàn)。
因?yàn)榧幢闶钦莆樟诵酒O(shè)計(jì)、封測(cè)等技術(shù)，但在軟件（EDA工具）、制造、設(shè)備等方面，高端“中國(guó)芯”依然面臨諸多困境。
“EDA 軟件工具目前還掌握在CADENCE、SYNOPSYS等外國(guó)公司手中。而據(jù)我所知，SYNOPSYS已經(jīng)對(duì)中興停售。”
中興手機(jī)
在設(shè)備方面，光刻機(jī)是芯片制造的核心設(shè)備之一，據(jù)媒體報(bào)道，全球最大芯片光刻設(shè)備市場(chǎng)供貨商ASML是為數(shù)不多的廠家之一。但就是這樣核心的設(shè)備，卻對(duì)中國(guó)禁售。即使賣給中國(guó)，也是落后好幾代的設(shè)備。
受限于制造工業(yè)，即便是在設(shè)計(jì)方面已經(jīng)與高通驍龍芯片不相上下的麒麟970，在制造環(huán)節(jié)仍然不得不由臺(tái)積電代工。據(jù)了解，寒武紀(jì)、地平線等也都選擇與境外制造商合作。
中興所需要的高端芯片，是經(jīng)由數(shù)十年的技術(shù)積累和研發(fā)，憑借長(zhǎng)期的巨額投入才能涉足的領(lǐng)域。
美國(guó)的NVIDIA、Intel作為GPU、CPU這兩種最典型高端芯片的頂級(jí)玩家，無(wú)一不是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期技術(shù)積累才取得的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，他們就是微電子行業(yè)中掌握了關(guān)鍵原料“油”和“鹽”的人。
這一兩年AI概念的爆紅帶火了NPU、TPU等一大批“人工智能專用芯片”。行業(yè)最初普遍使用GPU作為人工智能的訓(xùn)練和計(jì)算平臺(tái)，但由于功耗過(guò)大、算力浪費(fèi)，才產(chǎn)生了所謂的“人工智能專用芯片”。也就是說(shuō)，這些芯片實(shí)際上只解決機(jī)器學(xué)習(xí)算法的歸納問(wèn)題，所以美國(guó)對(duì)中興的禁售令才顯得如此有沖擊力。
阿里今日宣布全資收購(gòu)“中國(guó)大陸唯一的自主嵌入式CPU IP Core公司”的中天微系統(tǒng)有限公司，而“IP Core”相關(guān)的技術(shù)正是自主研發(fā)高端芯片的核心技術(shù)，在這一賽道上，阿里的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手則是NVIDIA、Intel、AMD這樣的一線大廠。
無(wú)論如何，這一舉動(dòng)也表明了阿里正式進(jìn)入這一領(lǐng)域、支持國(guó)產(chǎn)高端芯片制造的決心。