隨著新時(shí)代的5G來(lái)臨，中國(guó)看到了以AI芯片取代美國(guó)的機(jī)會(huì)

發(fā)布于南華早報(bào) 今天的iPhone的處理能力是50年前將人類(lèi)降落在月球上的阿波羅（Apollo）計(jì)算機(jī)的十萬(wàn)倍，而其成本僅是美國(guó)國(guó)家航空航天局（Nasa）機(jī)器的一小部分。這歸因于摩爾定律，是芯片制造商英特爾的一位創(chuàng)始人的一項(xiàng)觀察，即計(jì)算能力每?jī)赡攴环?這種聯(lián)系已經(jīng)保持了五十年，這有助于解釋中國(guó)在眾所周知的倉(cāng)鼠輪上的立場(chǎng)-從未完全趕上半導(dǎo)體技術(shù)。作為芯片行業(yè)的后起之秀，專(zhuān)家們認(rèn)為，中國(guó)在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)集成電路（IC）的技術(shù)前沿方面落后五到十年。這很重要，因?yàn)镮C涵蓋了從智能手機(jī)到航天器的所有領(lǐng)域，盡管投入了大量資金進(jìn)行研發(fā)，但中國(guó)仍在努力追趕全球領(lǐng)先者，例如美國(guó)的英特爾，韓國(guó)的三星電子和***半導(dǎo)體制造公司（TSMC），所有這些都投入了數(shù)十億美元的自有資金，以推動(dòng)物理和材料科學(xué)的發(fā)展。 但是隨著摩爾定律在挑戰(zhàn)物理極限的同時(shí)放慢腳步，許多中國(guó)人將踩踏剎車(chē)視為千載難逢的機(jī)會(huì)，隨著計(jì)算技術(shù)從智能手機(jī)轉(zhuǎn)移到了智能手機(jī)，中國(guó)甚至可以超越這一差距，由人工智能（AI）驅(qū)動(dòng)的日常物品。 該論據(jù)認(rèn)為，在這種新的數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)中，中國(guó)擁有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿丝诒姸啵⑶以趶膱?zhí)法中使用的面部識(shí)別到尋找最佳送餐路線(xiàn)的許多領(lǐng)域都大規(guī)模應(yīng)用了AI?；蛉顼L(fēng)險(xiǎn)資本家李開(kāi)復(fù)所說(shuō)，如果數(shù)據(jù)是新石油，那么中國(guó)就是沙特阿拉伯。 從理論上講，在設(shè)計(jì)所謂的AI加速器芯片以適合每個(gè)不同的應(yīng)用程序時(shí)轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢(shì)。而且，由于AI芯片將為特定應(yīng)用量身定制，因此即使使用在中國(guó)廣泛使用的較舊（且價(jià)格更便宜）的技術(shù)和設(shè)備制造，它們也可以提供優(yōu)于傳統(tǒng)IC的性能，這有利于該國(guó)推動(dòng)自主研發(fā)。 中國(guó)信息與通信技術(shù)研究院副院長(zhǎng)王云濤上個(gè)月在北京的一次演講中提到了這一點(diǎn)，他說(shuō)“很棒的軟件可以達(dá)到更快芯片相同的規(guī)格”。 他繼續(xù)說(shuō)，鑒于中國(guó)在從輔助駕駛系統(tǒng)到虛擬現(xiàn)實(shí)到無(wú)人機(jī)的一系列現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)，中國(guó)有機(jī)會(huì)“超越彎道上的競(jìng)爭(zhēng)”人工智能芯片。對(duì)于中國(guó)而言，在美國(guó)政府將中國(guó)國(guó)有電信設(shè)備公司中興通訊（ZTE Corp）去年因違反美國(guó)條理而瀕于崩潰之際，實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)的自力更生對(duì)中國(guó)的軍事和經(jīng)濟(jì)安全至關(guān)重要。 特朗普政府于5月以國(guó)家安全為由禁止美國(guó)公司向5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全球領(lǐng)導(dǎo)者提供華為技術(shù)。武力表現(xiàn)是美國(guó)為遏制中國(guó)在先進(jìn)技術(shù)上取得進(jìn)展所做的廣泛運(yùn)動(dòng)的一部分，這些先進(jìn)技術(shù)有可能改變軍事力量與經(jīng)濟(jì)力量之間的平衡。自北京對(duì)工業(yè)政策計(jì)劃“中國(guó)制造2025”提出雄心勃勃的雄心之后，華盛頓就敲響了警鐘。 特朗普政府技術(shù)政策負(fù)責(zé)人邁克爾?克拉佐斯（Michael Kratsios）上周呼吁美國(guó)政府和美國(guó)私營(yíng)部門(mén)都擁有“集體力量”，以使美國(guó)在全球AI主導(dǎo)地位日益緊張的競(jìng)爭(zhēng)中領(lǐng)先于中國(guó)。 正是在這種背景下，一些業(yè)內(nèi)人士將人工智能芯片和摩爾定律的放慢視為中國(guó)發(fā)展的機(jī)會(huì)之窗。 “隨著摩爾定律的放慢，這意味著像臺(tái)積電這樣的公司將無(wú)法再如此迅速地前進(jìn)，”半導(dǎo)體代工廠聯(lián)合微電子公司（UMC）的前首席執(zhí)行官杰克遜·胡（Jackson Hu）說(shuō)。“如果中國(guó)努力工作，進(jìn)行足夠的投資，他們可以逐步前進(jìn)并縮小差距，而整個(gè)行業(yè)可能會(huì)放緩或陷入困境。”已經(jīng)有一些中國(guó)頂尖的技術(shù)公司建立了自己的芯片子公司，主要專(zhuān)注于設(shè)計(jì)適用于從物聯(lián)網(wǎng)（IoT）到自動(dòng)駕駛等應(yīng)用的AI芯片。中國(guó)電子商務(wù)巨頭和云計(jì)算市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者阿里巴巴集團(tuán)控股（Alibaba GroupHolding）去年成立了一家名為T(mén)-head的芯片子公司。 7月，它推出了其首款處理器– Xuantie 910，該處理器可用于5G，AI和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。 一個(gè)月后，華為發(fā)布了Ascend 910，稱(chēng)其為“世界上最強(qiáng)大的AI處理器”，可以幫助訓(xùn)練AI模型，與Nvidia和Google等全球領(lǐng)先企業(yè)抗衡。Horizon Robotics和Cambricon等中國(guó)初創(chuàng)企業(yè)也籌集了數(shù)億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資來(lái)開(kāi)發(fā)AI芯片。 8月，來(lái)自北京清華大學(xué)的一組研究人員創(chuàng)建了Tianjic芯片，這是一種混合處理器，具有大腦靈感的神經(jīng)形態(tài)芯片的架構(gòu)，但可以同時(shí)運(yùn)行用于深度學(xué)習(xí)的算法。這些芯片比普通的IC具有更高的能源效率，因?yàn)樗鼈儍H在需要時(shí)才“發(fā)射”，就像大腦中的神經(jīng)元會(huì)“尖峰”一樣。 結(jié)果顯示在配備有Tianjic芯片的自動(dòng)駕駛，自平衡自行車(chē)上，該自行車(chē)為兩輪車(chē)，能夠?qū)Ш秸系K物，加快速度并遵循語(yǔ)音指令。 這種芯片在業(yè)界引起了轟動(dòng)，被譽(yù)為中國(guó)在先進(jìn)芯片設(shè)計(jì)和人工智能方面的突破，機(jī)器可以像人類(lèi)一樣理解和學(xué)習(xí)。 清華大學(xué)大腦啟發(fā)計(jì)算研究中心教授史露平在八月份的一次采訪中說(shuō)：“通用人工智能芯片有可能在許多行業(yè)中得到應(yīng)用?！?“自動(dòng)駕駛，機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)化將是該芯片能夠發(fā)揮作用的領(lǐng)域。” 總部位于華盛頓的智囊團(tuán)數(shù)據(jù)創(chuàng)新中心秒殺了一個(gè)觀點(diǎn)，即中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始顯示出它有能力彌合與美國(guó)之間某些鴻溝的跡象，至少在人工智能芯片方面。根據(jù)上個(gè)月發(fā)表的研究，智囊團(tuán)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)只有一家公司在2019年全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售量排名前15位中，而歐盟有兩家，美國(guó)有六家。 但是以2019年設(shè)計(jì)AI芯片的公司數(shù)量為例，差距縮小了—美國(guó)有55家，其次是中國(guó)，有26家，而歐盟排在第三位，有12家公司。 該報(bào)告的合著者，數(shù)據(jù)創(chuàng)新中心研究分析師邁克爾·麥克勞克林（Michael McLaughlin）在接受采訪時(shí)說(shuō)：“與傳統(tǒng)芯片相比，中國(guó)在開(kāi)發(fā)AI芯片方面肯定更有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?！薄皩?duì)于用于人工智能目的的半導(dǎo)體，無(wú)論是用于自動(dòng)駕駛汽車(chē)還是用于面部識(shí)別，最佳性能來(lái)自芯片的重新設(shè)計(jì)。因此，某些芯片根本不同?！?盡管如此，即使有中國(guó)公司的大量投資，也不能保證中國(guó)會(huì)在甚至與美國(guó)之間縮小與人工智能芯片的差距?！斑@么說(shuō)還為時(shí)過(guò)早，”麥克勞克林說(shuō)?！爱吘?，中國(guó)的進(jìn)步是相對(duì)較新的，并未轉(zhuǎn)化為AI芯片的穩(wěn)定市場(chǎng)份額?！?還需要在AI芯片的成本和性能之間進(jìn)行權(quán)衡，發(fā)現(xiàn)殺手級(jí)應(yīng)用很重要，因?yàn)閲@它們的使用構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)也很重要。 香港應(yīng)用科學(xué)技術(shù)研究院集成電路與系統(tǒng)高級(jí)主管史丹尼爾（Daniel Shi）表示：“說(shuō)AI芯片可以替代傳統(tǒng)芯片實(shí)在太簡(jiǎn)單了。 “ 對(duì)于AI芯片……如果使用28nm技術(shù)而不是10或14nm技術(shù)，制造成本將大大降低……您需要從頭開(kāi)始花費(fèi)很多工作–數(shù)學(xué)模型，物理層，計(jì)算語(yǔ)言，所有這些都需要投資。” 在半導(dǎo)體工業(yè)中，nm表示納米，十億分之一米，而芯片的nm較小意味著每個(gè)給定的空間單位更大的計(jì)算能力。 科學(xué)家們還致力于通過(guò)對(duì)碳納米管和3D封裝等新材料的研究來(lái)擴(kuò)展計(jì)算能力的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，這些材料試圖垂直堆疊小芯片。計(jì)算機(jī)科學(xué)的另一個(gè)分支是研究量子計(jì)算，量子計(jì)算一旦商業(yè)化就可以使當(dāng)今的計(jì)算機(jī)和密碼學(xué)過(guò)時(shí)。 前UMC負(fù)責(zé)人胡說(shuō)：“半導(dǎo)體行業(yè)將竭盡所能地?cái)U(kuò)大自己?！?“他們將提出不同的架構(gòu)來(lái)解決（摩爾定律變慢）的問(wèn)題，例如神經(jīng)形態(tài)芯片以及使用3D封裝來(lái)增加晶體管數(shù)量和計(jì)算能力。” 目前，在沒(méi)有規(guī)模經(jīng)濟(jì)的情況下，開(kāi)發(fā)定制AI芯片的成本仍然高得令人望而卻步。 他預(yù)計(jì)，隨著超快5G電信網(wǎng)絡(luò)的推出，對(duì)具有簡(jiǎn)單對(duì)話(huà)或交互功能的低端AI芯片的需求將會(huì)增加。這些IC也可以采用28nm或40nm工藝制造，該技術(shù)可在上海的芯片代工廠SemiconductorManufacturing International Corp.獲得。 擁有20多年半導(dǎo)體研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的Wang表示：“好的是，國(guó)內(nèi)對(duì)芯片投資的態(tài)度非常火熱，甚至比美國(guó)還要火熱，因此將會(huì)出現(xiàn)很多創(chuàng)新?！敝袊?guó)的優(yōu)勢(shì)在于巨大的市場(chǎng)，領(lǐng)先的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，而深圳是硬件基地。這幾點(diǎn)將加快中國(guó)的發(fā)展?！?在2018年由TUSFinancial Group資助成立的AI and Sensing Technology Corp中，執(zhí)行董事王旭光押注著即將到來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，其中將計(jì)算機(jī)嵌入從嬰兒尿布到摩天大樓的所有內(nèi)容，將掀起對(duì)傳感器的需求。 該公司總部位于蘇州，致力于傳感器芯片和低功耗AI芯片的研發(fā)，這些芯片可用于生物識(shí)別，游戲，醫(yī)療保健，城市制圖和自動(dòng)駕駛等生物識(shí)別，增強(qiáng)和虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用。 他說(shuō)，盡管人工智能芯片為中國(guó)提供了一個(gè)追趕機(jī)會(huì)的機(jī)會(huì)，但該國(guó)幾乎沒(méi)有時(shí)間浪費(fèi)，需要專(zhuān)注于“深度技術(shù)”。 Wang說(shuō)：“就中國(guó)而言，創(chuàng)新主要是規(guī)模創(chuàng)新，除了華為外，很少有核心技術(shù)……這是所有移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)模式，并帶來(lái)了人口紅利?！?“這場(chǎng)中美貿(mào)易戰(zhàn)迫使我們致力于核心技術(shù)。過(guò)去我們一直說(shuō)狼來(lái)了，現(xiàn)在我們真的被狼咬了，我們終于開(kāi)始重視它了?！?文章在《南華早報(bào)》印刷版中的出現(xiàn)是：AI刺激了中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)