“深圳芯”为手机“大脑”提速

2017-10-23 09:23:36|来源:南方日报|编辑:谢伟 |责编:韩俣

  在大约只有指甲盖大小的芯片里,55亿颗晶体管密密麻麻地分布着。

  16日晚,深圳企业华为在德国慕尼黑首发新一代旗舰机Mate10系列。华为新机搭载了人工智能芯片麒麟970,“深圳芯”引发广泛关注。在业内人士看来,这意味着AI芯片的应用加速落地,接下来或将引领智能手机新风潮。

  芯片,是一款手机最核心的部件,其设计与制造也代表着一个国家和地区在IT产业的创新能力。近年来,伴随着国产手机在国内外市场上的一路高歌猛进,芯片产业迎来爆发式增长。从中兴、华为等本地企业自主研发人工智能芯片,参与定义新一代行业标准,到高通、ARM等国际芯片巨头纷纷来深布局,“深圳芯”正在走向世界。数据显示:2016年,以芯片产业为代表的深圳集成电路产业规模首次突破500亿元,年销售收入569.35亿元,产业规模增速达30%。

  1 两深企跻身芯片专利全球前30

  芯片被喻为“工业粮食”,是所有整机设备的“心脏”,普遍应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等领域。

  在以智能手机产业为代表的移动通信行业,情况更是如此。中兴通讯首席科学家向际鹰曾透露,手机芯片领域的很多专利都掌握在外国公司手中——比如在3G、4G通信技术中,很多专利都属于美国高通公司,每卖一部手机要向高通缴纳3.5%的专利费,一部2000元的手机专利费就要交70元。

  这种情况在过去的数年间正在发生改变。以华为、中兴为代表的一批深圳企业,成为世界上为数不多有自主生产手机芯片能力的厂商。

  国际知名专利检索公司科思特尔发布的《芯片行业专利分析及专利组合质量评估》报告显示,中国近10年芯片专利增长惊人,已成为芯片专利申请第一大国。在全球芯片专利前30位专利权人中,来自深圳的中兴、华为分别位居第23位、27位。

  不仅如此,当前,高通、英特尔、华为、中兴都在紧锣密鼓地开展5G芯片技术研究,“谁能在5G的‘马拉松’中抢跑一步,就能抢先‘跑马圈地’,掌握主导技术话语权。”向际鹰认为,2020年国际5G技术标准化确定之前,深圳企业与国际巨头站在同一条起跑线上。

  2 AI芯片让手机学会“动脑思考”

  随着科技的迅猛发展,人工智能、大数据与深度学习逐渐渗透到各个行业,作为智能手机的“大脑”,手机芯片也在不断“进化”。手机芯片最早只有一个CPU,后来由于性能无法满足人们的需求,芯片厂商逐渐将单核变为多核处理系统,形成了CPU+GPU组合,并且延续至今。

  今年9月,华为海思麒麟970发布。华为消费者业务CEO余承东介绍,麒麟970采用创新HiAI移动计算架构,即由CPU、GPU、ISP/DSP和NPU四部分组成的架构,其中,NPU是一款基于深度学习的芯片,运用在人脸识别上最高能达到98%的准确分辨率,超过了人眼的识别率。

  简单来说,这款“深圳芯”能够在较少的能耗下更快地完成更多的任务,大幅度提升了手机芯片的运算效率——具有更快的反应速度和灵敏性以及更高的分辨率和识别功能等,减少因处理器问题导致的信息延误。

  在人工智能概念火热的当下,智能手机大有向“智慧手机”发展之势。智慧手机,顾名思义就是让手机有“动脑思考”的能力,不再一味地执行设定好的App。比如,手机能够自主辨识机主所处的环境从而切换手机运行的不同模式,并根据机主的使用习惯作出机内优化调整。

  在业内人士看来,华为新品的发布意味着AI芯片应用加速落地,深圳企业在手机芯片方面的动作,正在成为全球智能手机市场的风向标。“目前,虽然AI芯片主要用于图像处理方面,但将其集成在手机上是大势所趋,也是未来手机的标配。”珠三角地区某一线手机品牌公关部门负责人对记者说。

  在深鉴科技CEO姚颂看来,未来,AI平台将有非常强的定制化需求,这将给深圳的芯片产业带来新的机会。“GPU、TPU(高性能处理器)都属于通用计算平台,适合搭建机器学习训练平台,可用于手机或者物联网终端。但在垂直行业、特别是前端设备,就需要定制化AI芯片,例如自动驾驶就需要视频图像识别能力极强的芯片。”

  3  国际芯片巨头在深建创新中心

  如果说在芯片领域动作频频的华为是后起之秀,那么美国高通公司可谓是该行业的老牌强手。尽管苹果、三星、华为等手机厂商纷纷自主研发芯片,高通在移动处理器领域正面临日益激烈的竞争,但它仍是行业最大的智能手机芯片供应商。

  去年10月20日,高通与深圳产生了“化学反应”,高通深圳创新中心开业。该创新中心位于阿里巴巴深圳大厦。高通方面称,依托该中心,将整合和强化其在深圳的资源和投入,配备多个实验室,设立美国之外的全球首个无线通信和物联网技术展示中心——展示高通的领先技术和解决方案,覆盖5G、无人机、虚拟现实、机器人、智能家居等领域。

  众所周知,作为全球电子信息制造业的重镇,深圳有着完备的手机产业供应链,聚集了华为、中兴、TCL等多家全球出货量前十的手机厂商,搭载高通领先芯片技术的中国制造成功进入发达国家市场。

  据介绍,高通针对这一产业集聚优势,在深圳实验室配备顶尖设备,可针对电磁干扰这一智能手机设计中最具挑战性的问题,提供精确测试和快速诊断,使手机生产厂商能及时确定有效的解决方案,从而降低研发成本、加速产品上市。

  高通中国区董事长孟樸介绍,深圳创新中心将不仅形成手机产业链协作,还会形成5G、集成电路、云计算、大数据等多个领域的创新协作。

  4 深圳芯片产业有望实现“弯道超车”

  不管你的移动设备是手机还是kindle,系统是iOS还是Android,都离不开ARM,这是一家主导了世界上几乎所有芯片架构的公司。

  今年5月14日,一件传言很久的大新闻终于尘埃落定:英国ARM公司与中国厚安创新基金在北京签署合作备忘录,计划在深圳成立合资公司,并建设成为国内重要的、由中方控股的集成电路核心知识产权(IP)开发与服务平台。这意味着,ARM(中国)正式落户深圳,这一消息被众多科技界人士称为“全球科技市场年度重大事件”。

  ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,它与一般的半导体公司最大的不同就是不制造芯片且不向终端用户出售芯片,而是通过转让设计方案,由合作伙伴生产出各具特色的芯片。

  这意味着,ARM架构犹如一份秘制基础菜谱,它销往世界各地,不同的芯片厂商是不同的厨师,根据自己的需求,用这份基础菜谱做成不同的菜系。

  利用这种双赢的伙伴关系,ARM公司迅速成为了全球性RISC微处理器标准的缔造者,目前,全球共有超过100家公司与ARM签订了技术使用许可协议,其中包括Intel、IBM、LG、NEC、SONY、NXP和NS这样的大公司。不仅如此,与我们日常生活息息相关的全球绝大部分手机处理器架构也都基于ARM架构,也正因此,ARM也被成为“手机心脏”。

  在当天的签约仪式上,日本软银集团董事长及总裁孙正义通过视频致辞称,ARM与包括苹果、三星等都有合作,在中国ARM也有100多位合作伙伴。去年基于ARM生产的芯片产品有170亿颗,而全球人口也只有70亿。未来在物联网时代,基于ARM架构芯片将达到万亿级别。“中国企业将生产的芯片运送到全球各地,今天我们建立这家合资公司,未来共同来生产新的产品,通过中国工程师和中国企业送向全球。”

  ARM全球执行副总裁兼大中华区总裁吴雄昂指出,物联网时代跟过去的PC时代、手机时代会完全不一样。物联网对芯片的要求会更加多元化,这也意味着,芯片业也面临整合。吴雄昂认为,当下对芯片的要求更加多元化,以深圳为代表的中国芯片产业可能会走到前面去,实现弯道超车。(南方日报记者 张光岩)

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