集微網消息, 目前市場上主流的AI晶片主要有三種路徑, 一類是藉助於傳統晶片執行AI演算法, 如CPU, DSP, FPGA等; 第二類是GPU+AI加速器, 實現AI功能; 第三類是定製的ASIC. 這幾種路徑各具優勢, 但亦有硬傷.
如同一個巨大的 '磁場' , AI的引力從一場技術革命逐漸走向了產業落地. 而作為AI技術的核心, AI晶片也備受關注, 不僅要能夠滿足AI算力的需求, 還要適應不同的應用場景和不同的位置 (雲或端) . AI晶片的爭奪也呈現各種流派, 各有擁躉的局面, 到底誰將勝出?
三種路徑
目前市場上主流的AI晶片主要有三種路徑, 一類是藉助於傳統晶片執行AI演算法, 如CPU, DSP, FPGA等; 第二類是GPU+AI加速器, 實現AI功能; 第三類是定製的ASIC.
這三類路徑因 '基因' 不同, 定位也不一. Imagination主管PowerVR視覺和AI業務的副總裁Russell James認為, 第一類適合性能要求不太高的應用, 如人臉識別, 而且精確度要求不高; 第二類適合高性能的應用如智能手機, 智能監控, 自動駕駛等; 第三類AISC專門針對特定的任務, 如IoT領域. 原因是IoT領域要求在有限的功耗下完成相應的AI任務, 最需要性能功耗比高的ASIC. 而且這一領域出貨量會較大, 值得關注.
這幾種路徑各具優勢, 但亦有硬傷. Imagination中國區區域市場和業務拓展總監柯川認為, CPU效率不高, 高速負載下速度不快; DSP雖然速度快, 但研發生態不全; ASIC只能執行固定演算法功能, 擴展性不強等, 因而看好GPU+AI加速器在性能, 效率和功耗的綜合優勢.
雖然柯川的說話是在為自己的IP背書, 但可以明了的是, 一種架構的AI晶片是無法面向所有場景的, 不同場景應用需要不同種類的技術支援, 需要能夠支援從毫瓦級到千瓦級的多種架構.
產業變化
AI熱潮來襲, 但從發展階段來看, 還未到成熟期.
柯川認為, 一般產業分四個階段, 一是新技術來臨時有前沿院校和公司研究論證, 找到產業化可能性; 二是應用研究階段, 探討解決實際問題; 三是產業快速發展階段, 此時也催生了諸多機會; 四是進入成熟期, 成為一個相對穩定的市場, 而領先的是大浪淘沙之後奠定絕地優勢的公司. 目前來看, AI處於第三階段即快速發展階段的早期.
在這一過程中, 端側AI功能更具前景. Russell James表示: 'AI正在改變行業, 而神經網路是其核心所在. 此類處理一直以來主要發生在雲端, 但由於延遲問題, 隱私問題以及日益增長的可擴展性需求, 邊緣AI處理已變得非常必要.
此外, 演算法也將逐漸趨於開源, 要針對不同的應用淬鍊出最佳化的方案. Russell James指出, 美國關注智能手機, 自動駕駛等方面提升AI性能, 而中國非常重視智能監控, 是一潛力巨大的市場, 同時在智能手機, 自動駕駛上也有很多機會.
新型IP
在幾種不同的路徑中, 各方勢力均在開足馬力揚長避短.
最近Imagination就宣布, 基於其神經網路加速器 (NNA) 架構PowerVR Series2NX推出兩款神經網路內核AX2185和AX2145. 要知道, 該架構是唯一支援16位到4位位寬的解決方案, 可在較低的頻寬和功耗下實現更高的效率和即時響應.
針對不同的應用, 這兩類IP核在性能和記憶體頻寬進行了極大的優化. 據悉, Series2NX AX2185以高端智能手機, 智能監控和汽車市場為目標. AX2185的優勢在於擁有8個全寬度計算引擎, 每個時鐘周期可處理2048個MAC (每秒4.1兆次運算) , 同時功耗表現出色, 實現了單位面積的最高性能. 而AX2145針對成本敏感型設備進行了優化, 以中檔智能手機, 數字電視/機頂盒, 智能相機和消費性安全市場為目標, 處理諸如映像識別和機器視覺等應用.
在AI晶片的比拼不只是硬體性能, 軟體生態也至關重要. Russell James介紹, 這兩款內核都完全支援安卓的神經網路應用程序編程介面, 同時Imagination提供了一整套工具來簡化AI應用的開發和部署以及調試和分析, 機器學習框架也可使用網路開發工具包 (NDK) .
Russell James提及, 目前這兩款AI加速IP已有手機和汽車廠商的客戶. 而更重要的是, 這些IP也可適配CPU, FPGA等, 只是對頻寬時延等有一定的要求, 而不是非要與GPU '匹配' . 如果這些AI加速IP能順勢擴張到其他通用晶片領域, AI晶片的路徑走向或有變數. (校對/範蓉)
2.高通驍龍429/439曝光: 為Android Go準備
在驍龍845, 驍龍710刷屏的時候, 高通公司並沒有忽略低端處理器領域, 據Roland Quandt爆料, 高通下一代低端處理器將集中為Android Go設備準備.
具體來說, 高通正在研發兩款驍龍400系列處理器, 分別為驍龍429與驍龍439, 目前並不知道這兩款晶片將在何時推出, 其中有傳言稱高端一些的驍龍439將採用14nm工藝與八核架構.
其實高通並不是沒有低端處理器, 高通200系列就是轉為超低端設備準備的. 但實際上因為羸弱的性能與聯發科的競爭, 基本沒有公司採用高通200系列晶片, 目前市面上的超低端手機大都採用MT6737處理器.
考慮到Android Go新版本將會在今年夏天晚些時候與Android 9.0同時發布, 所以屆時高通有可能公布這兩款處理器的詳細資訊. 快科技
3.5G臨近, 廠商加緊卡位基帶晶片
隨著5G網路的即將商用, 手機晶片廠商紛紛搶先推出了自家的5G晶片. 此前高通, 英特爾, 華為先後展示了自家的5G晶片, 並宣布預計將在2019年商用. 相比之下聯發科似乎慢了半拍, 直到近日才公布了旗下的首款5G晶片M70.
M70現身台北國際電腦展
在近日的台北國際電腦展上, 聯發科正式宣布推出首款5G基帶晶片M70. 聯發科表示, 2019年業界將有機會看見搭載聯發科5G基帶晶片的終端產品推出.
聯發科總經理陳冠州在媒體會上表示, 聯發科一直以來都在積極布局5G市場, 很早就與相關通信行業大公司, 包括諾基亞, NTT DoCoMo, 中國移動, 華為等進行合作. 如今, 全新推出的 M70晶片, 將支援 5G NR, 並且符合 3GPP Release 15 的最新標準規範, 最高可達5Gbps傳輸速率.
需要注意的是, 聯發科M70與高通驍龍X50, 英特爾XMM8060一樣, 都是基於SA獨立組網方式的5G晶片. 所以, 如果要向下相容2G/3G/4G網路, 還必須與現有的4G基帶晶片集合使用. 不過, 陳冠州表示, 獨立型的產品是很好的練功產品, 這也能幫助未來的單晶片產品在推出時有更好的整合效能.
需要指出的是, 相對於聯發科的5G進度, 高通驍龍X50的進度更快, 預計將在明年上半年商用. 而此前高通已與小米, OPPO, vivo等手機廠商簽訂了大筆採購意向協議, 因此, 可能會對聯發科未來5G晶片銷量產生壓制. 對此, 陳冠州指出:
'中國大陸地區仍是聯發科主要的市場之一, 而且也配置了最多的資源. 所以, 面對競爭對手的布局, 聯發科會持續在中國大陸地區的經營, 並且與相關客戶進行合作, 預計2019年也將會看見搭配聯發科5G數據晶片的終端產品出現. '
晶片廠商爭相布局5G
去年10月, 高通正式展示了其首款面向移動終端的5G數據機晶片——驍龍X50, 並宣布其成功實現了在28GHz毫米波頻段上的千兆級數據連接. 同時, 高通還展示了基於驍龍X50的5G手機的參考設計, 並預計最快在2019年上半年就會看到相應的終端設備.
緊隨高通之後, 去年11月, 英特爾也宣布了其5G數據機晶片——XMM 8000系列. 首款晶片型號為XMM 8060. 英特爾預計2019年年底將會商用.
雖然三星一直未發布自己的5G晶片, 但是, 這並不代表三星在5G晶片上的研發落後了. 相反, 早在2017年年初, 三星就曾宣布其為5G基礎設施所設計的28GHz毫米波射頻晶片已經研發完成, 而且三星的基帶晶片主要用於自家的智能手機, 所以其內部5G晶片的實際進度並不被外界所知. 樂觀估計, 明年年初發布的三星S10有望搭載三星自己的5G晶片.
今年2月, 紫光展銳宣布與英特爾達成5G新合作, 包含一系列基於英特爾XMM 8000系列的數據機, 面向多元化市場, 多條產品線的產品合作. 基於雙方的合作, 展銳計劃於2019年下半年商用首款5G手機平台. 此外, 展訊自主品牌的5G基帶晶片也在研發當中, 預計到2019年年底前會推出, 正式商用可能會等到2020年.
產業格局有望發生巨變
當前, 全球主流電信運營商爭相建設5G實驗網, 推進5G網路商用, 尤其是美日韓以及中國, 已經走在前列. 但很顯然, 5G網路建設首先需要5G產業鏈各環節做好充分準備, 特別是產業鏈上遊的晶片領域.
在5G產業鏈的最上遊——基帶晶片領域, 自3G以來全球已經形成了高通作為領軍者, 聯發科和展訊等作為跟隨者的市場格局. 但目前來看, 5G晶片市場將會增加更多 '玩家' , 市場格局有望出現巨大變化.
英特爾公司作為PC晶片霸主, 已經摩拳擦掌. 2017年11月, 英特爾緊隨高通之後宣布推出自家的5G數據機家族XMM8060系列產品, 並與紫光集團旗下晶片設計公司紫光展銳達成了戰略合作, 雙方將面向中國市場開發搭載英特爾5G數據機XMM8060的全新5G智能手機晶片平台.
華為也是一家不可忽視的重量級企業. 華為今年2月25日在巴塞羅那宣布推出首款5G晶片——巴龍5G01, 並直接推出了基於巴龍5G01的5G終端CPE.
三星也有望入局卡位. 如今已經超越英特爾坐上全球第一大晶片廠商寶座的三星, 在5G時代決不會無所作為. 也許很快三星將宣布自己在5G晶片領域的重大成果.
業內人士認為, 不同廠商在晶片上的不同策略, 很有可能會給5G移動終端市場格局帶來新的變化, 自研晶片的終端廠商固然得到了垂直整合的便利, 但在切入5G終端市場的窗口期也頗具風險. 另外, 在 '全球前三' 市場份額逐漸降低, 以中國廠商為代表的OEM廠商則得益於與高通的深入合作, 取得在無線晶片領域的先發優勢, 從而把握住5G帶來的新機遇和新市場, 實現 '彎道超車' . 人民郵電報
4.Z-Wave積極布局, 進軍商業應用市場
結合Z-Wave網狀網路技術和可互操作的產品特性, 智能家庭研發人員可取得大型, 多樣的生態系統及全方位的端節點(End-Node)技術選項, 為數百萬智能家庭前在客戶提供廣大的商機. 近日Z-Wave更開始進軍小型商業用市場, 在該場域發揮其低延遲, 低成本併兼顧高安全性的優勢.
根據調研單位IDC數據指出, 到了2020年全球的物聯網終端設備將達到940萬台. 由於看好網狀網路的應用將會相當迫切, Silicon Labs(芯科科技)於2018年4月收購Sigma Designs公司的Z-Wave事業部門.
Z-Wave是智能家庭在網狀網路方面的技術. Silicon Labs亞太地區資深市場經理陳雄基指出, 該技術發展至今全球已導入超過2,400種終端設備, 總共一億台設備在市場運行, 並且在2017年Z-Wave的總銷售額已達到12億美元, 市場規模相當龐大.
陳雄基進一步說明, 相較於其他無線連線技術, Z-Wave具備了相對完整的生態圈, 所有經過Z-Wave認證的產品無論新舊皆能互通. 另外, 強制認證亦是Z-Wave的重要特色, 透過強制認證的門檻更為該技術帶來高安全性, 高相容性並且友善開發者使用的優勢.
Silicon Labs應用工程經理黃鐘翊指出, 目前已有合作夥伴透過網關(Gateway)將導入Z-Wave的設備與Amazon Alexa, Google Home, Apple Homekit的橋接器(Bridge)介接, 實現用語音控制智能家庭設備的功能.
值得注意的是, 除了智能家庭市場之外, 在未來Silicon Labs亦會將Z-Wave技術拓展至商業用市場. 儘管該技術具有高安全性, 高相容度等優勢, 相當適合商業場域應用. 然而, 由於考量到涉及連線狀況的複雜度與維護低成本的考量, 該公司在過去幾年皆專註於智能家庭市場的開發. 黃鐘翊表示, 目前該公司已開始關注小型的商業用市場, 期待未來該連線技術能有更多創新的應用可能.
未來Silicon Labs將持續提升Z-Wave在亞洲市場的滲透率. 黃鐘翊分享, 目前看來成長最大的會是韓國, 日本為其次. 大陸儘管市場需求龐大, 然而目前在智能家庭領域的系統依然非常雜亂, 因此市場開發將會相對耗時. 在台灣地區, 該公司亦已開始與工研院, 電信營運商展開專案合作, 短期內也將會有相關產品發布. 新電子
5.提升藍芽5普及率, 手機導入是關鍵
藍芽技術聯盟(Bluetooth SIG)於2016年底正式發布新一代藍芽5(Bluetooth 5.0)技術, 其傳輸距離與傳輸量雖皆較藍芽4.2標準大幅提升, 但到至目前為止, 藍芽5普及率仍偏低. 對此, Nordic指出, 手機端的導入是推動藍芽5普及關鍵, 不過礙於藍芽5於手機端的應用需求還未浮現, 因此使得普及率不如想像.
相較於之前的藍芽技術, 藍芽5的優勢在於具備四倍的傳輸範圍, 兩倍傳輸速度, 以及八倍的廣播訊息負載量等, 此外也解決了與其他無線技術之間的幹擾問題, 有助於在物聯網(IoT)市場中與其他通訊技術共存.
然而, Nordic地區銷售經理陳俊志表示, 目前大部分設備的連線對象仍是以手機為主, 但上述藍芽5的特性對手機而言並非必要; 像是藍芽5可支援遠距離傳輸, 但同樣的Wi-Fi和LTE也可以作為長距離傳輸技術. 在沒有明顯的應用需求情況下, 手機業者不一定要選擇藍芽5, 採用藍芽4.2也能滿足消費者近距離傳輸的需求, 因此, 手機業者尚未大量導入, 是藍芽5至今沒有迅速普及的主因之一.
那麼, 目前藍芽5的商業模式究竟為何? 陳俊志指出, 現在藍芽5的應用, 多是用於設備與設備(點對點)的連接, 譬如說用於電子柵欄間的資料傳輸上. 當兩個電子柵欄之間的設置距離較遠, 又需要互相通訊以傳遞資料時, 就可以使用藍芽5作為傳輸方式.
不過, 此類應用仍無法快速帶動藍芽5普及率, 因此陳俊志認為, 手機廠商的導入, 依舊是左右藍芽5普及率的關鍵. 因為現在絕大多數的消費者或應用, 還是習慣以手機為主, 再連接至其他終端設備; 所以, 未來藍芽5若要普及, 可能得等應用需求增加, 促使手機業者須採用藍芽5之後, 普及率才會逐漸攀升. 而高速傳輸可能會是一個機會, 因為像是三星(Samsung) Galaxy S8/Galaxy Note 8和蘋果(Apple)的iPhone 8/iPhone X等, 都是以此為出發點導入藍芽5, 滿足消費者對高速傳輸的需求. 新電子