“深圳芯”為手機(jī)“大腦”提速

在大約只有指甲蓋大小的芯片里，55億顆晶體管密密麻麻地分布著。

16日晚，深圳企業(yè)華為在德國慕尼黑首發(fā)新一代旗艦機(jī)Mate10系列。華為新機(jī)搭載了人工智能芯片麒麟970，“深圳芯”引發(fā)廣泛關(guān)注。在業(yè)內(nèi)人士看來，這意味著AI芯片的應(yīng)用加速落地，接下來或?qū)⒁I(lǐng)智能手機(jī)新風(fēng)潮。

芯片，是一款手機(jī)最核心的部件，其設(shè)計(jì)與制造也代表著一個國家和地區(qū)在IT產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力。近年來，伴隨著國產(chǎn)手機(jī)在國內(nèi)外市場上的一路高歌猛進(jìn)，芯片產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)式增長。從中興、華為等本地企業(yè)自主研發(fā)人工智能芯片，參與定義新一代行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，到高通、ARM等國際芯片巨頭紛紛來深布局，“深圳芯”正在走向世界。數(shù)據(jù)顯示：2016年，以芯片產(chǎn)業(yè)為代表的深圳集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模首次突破500億元，年銷售收入569.35億元，產(chǎn)業(yè)規(guī)模增速達(dá)30%。

1 兩深企躋身芯片專利全球前30

芯片被喻為“工業(yè)糧食”，是所有整機(jī)設(shè)備的“心臟”，普遍應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電子、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子等領(lǐng)域。

在以智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)為代表的移動通信行業(yè)，情況更是如此。中興通訊首席科學(xué)家向際鷹曾透露，手機(jī)芯片領(lǐng)域的很多專利都掌握在外國公司手中——比如在3G、4G通信技術(shù)中，很多專利都屬于美國高通公司，每賣一部手機(jī)要向高通繳納3.5%的專利費(fèi)，一部2000元的手機(jī)專利費(fèi)就要交70元。

這種情況在過去的數(shù)年間正在發(fā)生改變。以華為、中興為代表的一批深圳企業(yè)，成為世界上為數(shù)不多有自主生產(chǎn)手機(jī)芯片能力的廠商。

國際知名專利檢索公司科思特爾發(fā)布的《芯片行業(yè)專利分析及專利組合質(zhì)量評估》報(bào)告顯示，中國近10年芯片專利增長驚人，已成為芯片專利申請第一大國。在全球芯片專利前30位專利權(quán)人中，來自深圳的中興、華為分別位居第23位、27位。

不僅如此，當(dāng)前，高通、英特爾、華為、中興都在緊鑼密鼓地開展5G芯片技術(shù)研究，“誰能在5G的‘馬拉松’中搶跑一步，就能搶先‘跑馬圈地’，掌握主導(dǎo)技術(shù)話語權(quán)。”向際鷹認(rèn)為，2020年國際5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化確定之前，深圳企業(yè)與國際巨頭站在同一條起跑線上。

2 AI芯片讓手機(jī)學(xué)會“動腦思考”

隨著科技的迅猛發(fā)展，人工智能、大數(shù)據(jù)與深度學(xué)習(xí)逐漸滲透到各個行業(yè)，作為智能手機(jī)的“大腦”，手機(jī)芯片也在不斷“進(jìn)化”。手機(jī)芯片最早只有一個CPU，后來由于性能無法滿足人們的需求，芯片廠商逐漸將單核變?yōu)槎嗪颂幚硐到y(tǒng)，形成了CPU+GPU組合，并且延續(xù)至今。

今年9月，華為海思麒麟970發(fā)布。華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東介紹，麒麟970采用創(chuàng)新HiAI移動計(jì)算架構(gòu)，即由CPU、GPU、ISP/DSP和NPU四部分組成的架構(gòu)，其中，NPU是一款基于深度學(xué)習(xí)的芯片，運(yùn)用在人臉識別上最高能達(dá)到98%的準(zhǔn)確分辨率，超過了人眼的識別率。

簡單來說，這款“深圳芯”能夠在較少的能耗下更快地完成更多的任務(wù)，大幅度提升了手機(jī)芯片的運(yùn)算效率——具有更快的反應(yīng)速度和靈敏性以及更高的分辨率和識別功能等，減少因處理器問題導(dǎo)致的信息延誤。

在人工智能概念火熱的當(dāng)下，智能手機(jī)大有向“智慧手機(jī)”發(fā)展之勢。智慧手機(jī)，顧名思義就是讓手機(jī)有“動腦思考”的能力，不再一味地執(zhí)行設(shè)定好的App。比如，手機(jī)能夠自主辨識機(jī)主所處的環(huán)境從而切換手機(jī)運(yùn)行的不同模式，并根據(jù)機(jī)主的使用習(xí)慣作出機(jī)內(nèi)優(yōu)化調(diào)整。

在業(yè)內(nèi)人士看來，華為新品的發(fā)布意味著AI芯片應(yīng)用加速落地，深圳企業(yè)在手機(jī)芯片方面的動作，正在成為全球智能手機(jī)市場的風(fēng)向標(biāo)。“目前，雖然AI芯片主要用于圖像處理方面，但將其集成在手機(jī)上是大勢所趨，也是未來手機(jī)的標(biāo)配。”珠三角地區(qū)某一線手機(jī)品牌公關(guān)部門負(fù)責(zé)人對記者說。

在深鑒科技CEO姚頌看來，未來，AI平臺將有非常強(qiáng)的定制化需求，這將給深圳的芯片產(chǎn)業(yè)帶來新的機(jī)會。“GPU、TPU(高性能處理器)都屬于通用計(jì)算平臺，適合搭建機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練平臺，可用于手機(jī)或者物聯(lián)網(wǎng)終端。但在垂直行業(yè)、特別是前端設(shè)備，就需要定制化AI芯片，例如自動駕駛就需要視頻圖像識別能力極強(qiáng)的芯片。”

3 國際芯片巨頭在深建創(chuàng)新中心

如果說在芯片領(lǐng)域動作頻頻的華為是后起之秀，那么美國高通公司可謂是該行業(yè)的老牌強(qiáng)手。盡管蘋果、三星、華為等手機(jī)廠商紛紛自主研發(fā)芯片，高通在移動處理器領(lǐng)域正面臨日益激烈的競爭，但它仍是行業(yè)最大的智能手機(jī)芯片供應(yīng)商。

去年10月20日，高通與深圳產(chǎn)生了“化學(xué)反應(yīng)”，高通深圳創(chuàng)新中心開業(yè)。該創(chuàng)新中心位于阿里巴巴深圳大廈。高通方面稱，依托該中心，將整合和強(qiáng)化其在深圳的資源和投入，配備多個實(shí)驗(yàn)室，設(shè)立美國之外的全球首個無線通信和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)展示中心——展示高通的領(lǐng)先技術(shù)和解決方案，覆蓋5G、無人機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)器人、智能家居等領(lǐng)域。

眾所周知，作為全球電子信息制造業(yè)的重鎮(zhèn)，深圳有著完備的手機(jī)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，聚集了華為、中興、TCL等多家全球出貨量前十的手機(jī)廠商，搭載高通領(lǐng)先芯片技術(shù)的中國制造成功進(jìn)入發(fā)達(dá)國家市場。

據(jù)介紹，高通針對這一產(chǎn)業(yè)集聚優(yōu)勢，在深圳實(shí)驗(yàn)室配備頂尖設(shè)備，可針對電磁干擾這一智能手機(jī)設(shè)計(jì)中最具挑戰(zhàn)性的問題，提供精確測試和快速診斷，使手機(jī)生產(chǎn)廠商能及時(shí)確定有效的解決方案，從而降低研發(fā)成本、加速產(chǎn)品上市。

高通中國區(qū)董事長孟樸介紹，深圳創(chuàng)新中心將不僅形成手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作，還會形成5G、集成電路、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等多個領(lǐng)域的創(chuàng)新協(xié)作。

4 深圳芯片產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)“彎道超車”

不管你的移動設(shè)備是手機(jī)還是kindle，系統(tǒng)是iOS還是Android，都離不開ARM，這是一家主導(dǎo)了世界上幾乎所有芯片架構(gòu)的公司。

今年5月14日，一件傳言很久的大新聞終于塵埃落定：英國ARM公司與中國厚安創(chuàng)新基金在北京簽署合作備忘錄，計(jì)劃在深圳成立合資公司，并建設(shè)成為國內(nèi)重要的、由中方控股的集成電路核心知識產(chǎn)權(quán)(IP)開發(fā)與服務(wù)平臺。這意味著，ARM(中國)正式落戶深圳，這一消息被眾多科技界人士稱為“全球科技市場年度重大事件”。

ARM公司是一家知識產(chǎn)權(quán)(IP)供應(yīng)商，它與一般的半導(dǎo)體公司最大的不同就是不制造芯片且不向終端用戶出售芯片，而是通過轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)方案，由合作伙伴生產(chǎn)出各具特色的芯片。

這意味著，ARM架構(gòu)猶如一份秘制基礎(chǔ)菜譜，它銷往世界各地，不同的芯片廠商是不同的廚師，根據(jù)自己的需求，用這份基礎(chǔ)菜譜做成不同的菜系。

利用這種雙贏的伙伴關(guān)系，ARM公司迅速成為了全球性RISC微處理器標(biāo)準(zhǔn)的締造者，目前，全球共有超過100家公司與ARM簽訂了技術(shù)使用許可協(xié)議，其中包括Intel、IBM、LG、NEC、SONY、NXP和NS這樣的大公司。不僅如此，與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的全球絕大部分手機(jī)處理器架構(gòu)也都基于ARM架構(gòu)，也正因此，ARM也被成為“手機(jī)心臟”。

在當(dāng)天的簽約儀式上，日本軟銀集團(tuán)董事長及總裁孫正義通過視頻致辭稱，ARM與包括蘋果、三星等都有合作，在中國ARM也有100多位合作伙伴。去年基于ARM生產(chǎn)的芯片產(chǎn)品有170億顆，而全球人口也只有70億。未來在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，基于ARM架構(gòu)芯片將達(dá)到萬億級別。“中國企業(yè)將生產(chǎn)的芯片運(yùn)送到全球各地，今天我們建立這家合資公司，未來共同來生產(chǎn)新的產(chǎn)品，通過中國工程師和中國企業(yè)送向全球。”

ARM全球執(zhí)行副總裁兼大中華區(qū)總裁吳雄昂指出，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代跟過去的PC時(shí)代、手機(jī)時(shí)代會完全不一樣。物聯(lián)網(wǎng)對芯片的要求會更加多元化，這也意味著，芯片業(yè)也面臨整合。吳雄昂認(rèn)為，當(dāng)下對芯片的要求更加多元化，以深圳為代表的中國芯片產(chǎn)業(yè)可能會走到前面去，實(shí)現(xiàn)彎道超車。