集微网消息, 目前市场上主流的AI芯片主要有三种路径, 一类是借助于传统芯片执行AI算法, 如CPU, DSP, FPGA等; 第二类是GPU+AI加速器, 实现AI功能; 第三类是定制的ASIC. 这几种路径各具优势, 但亦有硬伤.
如同一个巨大的 '磁场' , AI的引力从一场技术革命逐渐走向了产业落地. 而作为AI技术的核心, AI芯片也备受关注, 不仅要能够满足AI算力的需求, 还要适应不同的应用场景和不同的位置 (云或端) . AI芯片的争夺也呈现各种流派, 各有拥趸的局面, 到底谁将胜出?
三种路径
目前市场上主流的AI芯片主要有三种路径, 一类是借助于传统芯片执行AI算法, 如CPU, DSP, FPGA等; 第二类是GPU+AI加速器, 实现AI功能; 第三类是定制的ASIC.
这三类路径因 '基因' 不同, 定位也不一. Imagination主管PowerVR视觉和AI业务的副总裁Russell James认为, 第一类适合性能要求不太高的应用, 如人脸识别, 而且精确度要求不高; 第二类适合高性能的应用如智能手机, 智能监控, 自动驾驶等; 第三类AISC专门针对特定的任务, 如IoT领域. 原因是IoT领域要求在有限的功耗下完成相应的AI任务, 最需要性能功耗比高的ASIC. 而且这一领域出货量会较大, 值得关注.
这几种路径各具优势, 但亦有硬伤. Imagination中国区区域市场和业务拓展总监柯川认为, CPU效率不高, 高速负载下速度不快; DSP虽然速度快, 但研发生态不全; ASIC只能执行固定算法功能, 扩展性不强等, 因而看好GPU+AI加速器在性能, 效率和功耗的综合优势.
虽然柯川的说话是在为自己的IP背书, 但可以明了的是, 一种架构的AI芯片是无法面向所有场景的, 不同场景应用需要不同种类的技术支持, 需要能够支持从毫瓦级到千瓦级的多种架构.
产业变化
AI热潮来袭, 但从发展阶段来看, 还未到成熟期.
柯川认为, 一般产业分四个阶段, 一是新技术来临时有前沿院校和公司研究论证, 找到产业化可能性; 二是应用研究阶段, 探讨解决实际问题; 三是产业快速发展阶段, 此时也催生了诸多机会; 四是进入成熟期, 成为一个相对稳定的市场, 而领先的是大浪淘沙之后奠定绝地优势的公司. 目前来看, AI处于第三阶段即快速发展阶段的早期.
在这一过程中, 端侧AI功能更具前景. Russell James表示: 'AI正在改变行业, 而神经网络是其核心所在. 此类处理一直以来主要发生在云端, 但由于延迟问题, 隐私问题以及日益增长的可扩展性需求, 边缘AI处理已变得非常必要.
此外, 算法也将逐渐趋于开源, 要针对不同的应用淬炼出最优化的方案. Russell James指出, 美国关注智能手机, 自动驾驶等方面提升AI性能, 而中国非常重视智能监控, 是一潜力巨大的市场, 同时在智能手机, 自动驾驶上也有很多机会.
新型IP
在几种不同的路径中, 各方势力均在开足马力扬长避短.
最近Imagination就宣布, 基于其神经网络加速器 (NNA) 架构PowerVR Series2NX推出两款神经网络内核AX2185和AX2145. 要知道, 该架构是唯一支持16位到4位位宽的解决方案, 可在较低的带宽和功耗下实现更高的效率和实时响应.
针对不同的应用, 这两类IP核在性能和内存带宽进行了极大的优化. 据悉, Series2NX AX2185以高端智能手机, 智能监控和汽车市场为目标. AX2185的优势在于拥有8个全宽度计算引擎, 每个时钟周期可处理2048个MAC (每秒4.1兆次运算) , 同时功耗表现出色, 实现了单位面积的最高性能. 而AX2145针对成本敏感型设备进行了优化, 以中档智能手机, 数字电视/机顶盒, 智能相机和消费性安全市场为目标, 处理诸如图像识别和机器视觉等应用.
在AI芯片的比拼不只是硬件性能, 软件生态也至关重要. Russell James介绍, 这两款内核都完全支持安卓的神经网络应用程序编程接口, 同时Imagination提供了一整套工具来简化AI应用的开发和部署以及调试和分析, 机器学习框架也可使用网络开发工具包 (NDK) .
Russell James提及, 目前这两款AI加速IP已有手机和汽车厂商的客户. 而更重要的是, 这些IP也可适配CPU, FPGA等, 只是对带宽时延等有一定的要求, 而不是非要与GPU '匹配' . 如果这些AI加速IP能顺势扩张到其他通用芯片领域, AI芯片的路径走向或有变数. (校对/范蓉)
2.高通骁龙429/439曝光: 为Android Go准备
在骁龙845, 骁龙710刷屏的时候, 高通公司并没有忽略低端处理器领域, 据Roland Quandt爆料, 高通下一代低端处理器将集中为Android Go设备准备.
具体来说, 高通正在研发两款骁龙400系列处理器, 分别为骁龙429与骁龙439, 目前并不知道这两款芯片将在何时推出, 其中有传言称高端一些的骁龙439将采用14nm工艺与八核架构.
其实高通并不是没有低端处理器, 高通200系列就是转为超低端设备准备的. 但实际上因为羸弱的性能与联发科的竞争, 基本没有公司采用高通200系列芯片, 目前市面上的超低端手机大都采用MT6737处理器.
考虑到Android Go新版本将会在今年夏天晚些时候与Android 9.0同时发布, 所以届时高通有可能公布这两款处理器的详细信息. 快科技
3.5G临近, 厂商加紧卡位基带芯片
随着5G网络的即将商用, 手机芯片厂商纷纷抢先推出了自家的5G芯片. 此前高通, 英特尔, 华为先后展示了自家的5G芯片, 并宣布预计将在2019年商用. 相比之下联发科似乎慢了半拍, 直到近日才公布了旗下的首款5G芯片M70.
M70现身台北国际电脑展
在近日的台北国际电脑展上, 联发科正式宣布推出首款5G基带芯片M70. 联发科表示, 2019年业界将有机会看见搭载联发科5G基带芯片的终端产品推出.
联发科总经理陈冠州在媒体会上表示, 联发科一直以来都在积极布局5G市场, 很早就与相关通信行业大公司, 包括诺基亚, NTT DoCoMo, 中国移动, 华为等进行合作. 如今, 全新推出的 M70芯片, 将支持 5G NR, 并且符合 3GPP Release 15 的最新标准规范, 最高可达5Gbps传输速率.
需要注意的是, 联发科M70与高通骁龙X50, 英特尔XMM8060一样, 都是基于SA独立组网方式的5G芯片. 所以, 如果要向下兼容2G/3G/4G网络, 还必须与现有的4G基带芯片组合使用. 不过, 陈冠州表示, 独立型的产品是很好的练功产品, 这也能帮助未来的单芯片产品在推出时有更好的整合效能.
需要指出的是, 相对于联发科的5G进度, 高通骁龙X50的进度更快, 预计将在明年上半年商用. 而此前高通已与小米, OPPO, vivo等手机厂商签订了大笔采购意向协议, 因此, 可能会对联发科未来5G芯片销量产生压制. 对此, 陈冠州指出:
'中国大陆地区仍是联发科主要的市场之一, 而且也配置了最多的资源. 所以, 面对竞争对手的布局, 联发科会持续在中国大陆地区的经营, 并且与相关客户进行合作, 预计2019年也将会看见搭配联发科5G数据芯片的终端产品出现. '
芯片厂商争相布局5G
去年10月, 高通正式展示了其首款面向移动终端的5G调制解调器芯片——骁龙X50, 并宣布其成功实现了在28GHz毫米波频段上的千兆级数据连接. 同时, 高通还展示了基于骁龙X50的5G手机的参考设计, 并预计最快在2019年上半年就会看到相应的终端设备.
紧随高通之后, 去年11月, 英特尔也宣布了其5G调制解调器芯片——XMM 8000系列. 首款芯片型号为XMM 8060. 英特尔预计2019年年底将会商用.
虽然三星一直未发布自己的5G芯片, 但是, 这并不代表三星在5G芯片上的研发落后了. 相反, 早在2017年年初, 三星就曾宣布其为5G基础设施所设计的28GHz毫米波射频芯片已经研发完成, 而且三星的基带芯片主要用于自家的智能手机, 所以其内部5G芯片的实际进度并不被外界所知. 乐观估计, 明年年初发布的三星S10有望搭载三星自己的5G芯片.
今年2月, 紫光展锐宣布与英特尔达成5G新合作, 包含一系列基于英特尔XMM 8000系列的调制解调器, 面向多元化市场, 多条产品线的产品合作. 基于双方的合作, 展锐计划于2019年下半年商用首款5G手机平台. 此外, 展讯自主品牌的5G基带芯片也在研发当中, 预计到2019年年底前会推出, 正式商用可能会等到2020年.
产业格局有望发生巨变
当前, 全球主流电信运营商争相建设5G实验网, 推进5G网络商用, 尤其是美日韩以及中国, 已经走在前列. 但很显然, 5G网络建设首先需要5G产业链各环节做好充分准备, 特别是产业链上游的芯片领域.
在5G产业链的最上游——基带芯片领域, 自3G以来全球已经形成了高通作为领军者, 联发科和展讯等作为跟随者的市场格局. 但目前来看, 5G芯片市场将会增加更多 '玩家' , 市场格局有望出现巨大变化.
英特尔公司作为PC芯片霸主, 已经摩拳擦掌. 2017年11月, 英特尔紧随高通之后宣布推出自家的5G调制解调器家族XMM8060系列产品, 并与紫光集团旗下芯片设计公司紫光展锐达成了战略合作, 双方将面向中国市场开发搭载英特尔5G调制解调器XMM8060的全新5G智能手机芯片平台.
华为也是一家不可忽视的重量级企业. 华为今年2月25日在巴塞罗那宣布推出首款5G芯片——巴龙5G01, 并直接推出了基于巴龙5G01的5G终端CPE.
三星也有望入局卡位. 如今已经超越英特尔坐上全球第一大芯片厂商宝座的三星, 在5G时代决不会无所作为. 也许很快三星将宣布自己在5G芯片领域的重大成果.
业内人士认为, 不同厂商在芯片上的不同策略, 很有可能会给5G移动终端市场格局带来新的变化, 自研芯片的终端厂商固然得到了垂直整合的便利, 但在切入5G终端市场的窗口期也颇具风险. 另外, 在 '全球前三' 市场份额逐渐降低, 以中国厂商为代表的OEM厂商则得益于与高通的深入合作, 取得在无线芯片领域的先发优势, 从而把握住5G带来的新机遇和新市场, 实现 '弯道超车' . 人民邮电报
4.Z-Wave积极布局, 进军商业应用市场
结合Z-Wave网状网络技术和可互操作的产品特性, 智能家庭研发人员可取得大型, 多样的生态系统及全方位的端节点(End-Node)技术选项, 为数百万智能家庭前在客户提供广大的商机. 近日Z-Wave更开始进军小型商业用市场, 在该场域发挥其低延迟, 低成本并兼顾高安全性的优势.
根据调研单位IDC数据指出, 到了2020年全球的物联网终端设备将达到940万台. 由于看好网状网络的应用将会相当迫切, Silicon Labs(芯科科技)于2018年4月收购Sigma Designs公司的Z-Wave事业部门.
Z-Wave是智能家庭在网状网络方面的技术. Silicon Labs亚太地区资深市场经理陈雄基指出, 该技术发展至今全球已导入超过2,400种终端设备, 总共一亿台设备在市场运行, 并且在2017年Z-Wave的总销售额已达到12亿美元, 市场规模相当庞大.
陈雄基进一步说明, 相较于其他无线连线技术, Z-Wave具备了相对完整的生态圈, 所有经过Z-Wave认证的产品无论新旧皆能互通. 另外, 强制认证亦是Z-Wave的重要特色, 透过强制认证的门槛更为该技术带来高安全性, 高兼容性并且友善开发者使用的优势.
Silicon Labs应用工程经理黄钟翊指出, 目前已有合作伙伴透过网关(Gateway)将导入Z-Wave的设备与Amazon Alexa, Google Home, Apple Homekit的桥接器(Bridge)介接, 实现用语音控制智能家庭设备的功能.
值得注意的是, 除了智能家庭市场之外, 在未来Silicon Labs亦会将Z-Wave技术拓展至商业用市场. 尽管该技术具有高安全性, 高兼容度等优势, 相当适合商业场域应用. 然而, 由于考量到涉及连线状况的复杂度与维护低成本的考量, 该公司在过去几年皆专注于智能家庭市场的开发. 黄钟翊表示, 目前该公司已开始关注小型的商业用市场, 期待未来该连线技术能有更多创新的应用可能.
未来Silicon Labs将持续提升Z-Wave在亚洲市场的渗透率. 黄钟翊分享, 目前看来成长最大的会是韩国, 日本为其次. 大陆尽管市场需求庞大, 然而目前在智能家庭领域的系统依然非常杂乱, 因此市场开发将会相对耗时. 在台湾地区, 该公司亦已开始与工研院, 电信营运商展开专案合作, 短期内也将会有相关产品发布. 新电子
5.提升蓝牙5普及率, 手机导入是关键
蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)于2016年底正式发布新一代蓝牙5(Bluetooth 5.0)技术, 其传输距离与传输量虽皆较蓝牙4.2标准大幅提升, 但到至目前为止, 蓝牙5普及率仍偏低. 对此, Nordic指出, 手机端的导入是推动蓝牙5普及关键, 不过碍于蓝牙5于手机端的应用需求还未浮现, 因此使得普及率不如想像.
相较于之前的蓝牙技术, 蓝牙5的优势在于具备四倍的传输范围, 两倍传输速度, 以及八倍的广播讯息负载量等, 此外也解决了与其他无线技术之间的干扰问题, 有助于在物联网(IoT)市场中与其他通讯技术共存.
然而, Nordic地区销售经理陈俊志表示, 目前大部分设备的连线对象仍是以手机为主, 但上述蓝牙5的特性对手机而言并非必要; 像是蓝牙5可支援远距离传输, 但同样的Wi-Fi和LTE也可以作为长距离传输技术. 在没有明显的应用需求情况下, 手机业者不一定要选择蓝牙5, 采用蓝牙4.2也能满足消费者近距离传输的需求, 因此, 手机业者尚未大量导入, 是蓝牙5至今没有迅速普及的主因之一.
那么, 目前蓝牙5的商业模式究竟为何? 陈俊志指出, 现在蓝牙5的应用, 多是用于设备与设备(点对点)的连接, 譬如说用于电子栅栏间的资料传输上. 当两个电子栅栏之间的设置距离较远, 又需要互相通讯以传递资料时, 就可以使用蓝牙5作为传输方式.
不过, 此类应用仍无法快速带动蓝牙5普及率, 因此陈俊志认为, 手机厂商的导入, 依旧是左右蓝牙5普及率的关键. 因为现在绝大多数的消费者或应用, 还是习惯以手机为主, 再连接至其他终端设备; 所以, 未来蓝牙5若要普及, 可能得等应用需求增加, 促使手机业者须采用蓝牙5之后, 普及率才会逐渐攀升. 而高速传输可能会是一个机会, 因为像是三星(Samsung) Galaxy S8/Galaxy Note 8和苹果(Apple)的iPhone 8/iPhone X等, 都是以此为出发点导入蓝牙5, 满足消费者对高速传输的需求. 新电子