到了 2020 年，每 3 支手机，就会有一支内建有 AI 芯片。但目前浮出水面的 AI 芯片新创，几乎都是中国公司。为什么台厂这回选择缺席？
“我听说 CPU、GPU，没有听过 NPU？”11 月底，谐星、主持人阿 Ken 在华为最新旗舰手机 Mate 10 的台湾发表会上，说着事先安排好的台词。
这个在大直美福饭店举办的手机发表会，充满着微妙的不协调感。阿 Ken 以及穿着时尚的影星郭书瑶与修杰楷站台，现场讲的却是艰涩的科技名词。
▲ 华为旗舰机 Mate 10 发表会，左起修杰楷、郭书瑶、主持人阿 Ken。
例如 NPU（Neural Processor Unit），中文可翻为“类神经网络处理器”，是用来专门处理深度学习功能的加速器。
或者，通俗一点，AI 芯片。这支“世界第一支 AI 手机”搭配的 Kirin 970 处理器，里头新增一个 AI 内核，因此过去用户需要手动设定的摄影场景模式，现在可以自动化。例如，当你向一盘牛排对焦，屏幕会浮现一个刀叉标志，表示 AI 处理器辨识出来是食物，便自动调整到食物的拍摄模式。
苹果、华为领军 AI 进攻终端装置
这个世界第三大手机品牌，展示的就是当前半导体业的当红话题“AI on edge”（AI 放在终端装置）。
今年 9 月的苹果发表会也揭露，iPhone X 搭载的 A11 Bionic 芯片，也具备一颗具 AI 功能的“类神经引擎”，更一举炒红“AI on edge”。
依照过去只要苹果用了、就会成为业界“标配”的惯例，接下来的各厂牌的高阶手机，也都将搭配一颗 AI 芯片。
科技市调机构 Counterpoint 迅速在苹果发表会结束后一个月，发表研究报告指出，指出 2020 年内建 AI 芯片的智能手机市占率，将从 2017 年的 3% 暴增至 35%。也就是说，每 3 支手机就有一支有 AI 芯片。
“把 AI 做到终端来，华为与苹果是最早的两家，”也出席华为发表会的台积电物联网业务开发处资深处长王耀东说。而且，这两颗芯片，都采用台积最先进的 10 奈米制程。
过去流行的概念，会认为机械学习所需的大量运算，需要在云端进行，算好再传回手机。
王耀东表示，现在半导体制程微缩到 10 奈米，运算能力大幅提升，足可将原先放在云端的运算模型缩小放到手机，但对于一般的通用处理器仍是负荷太重，“所以要加上专用的 NPU。它的运算结构适合简单但是大量的平行运算，”王耀东说。
类似的事情，约 20 年前发生过，当时图形运算的需求暴增，催生出独立的新芯片类别──绘图芯片。
绘图芯片大厂辉达（Nvidia）创办人黄仁勋在 1999 年首度提出 GPU 一词，类比大众熟悉的 CPU（中央处理器），让大家知道绘图芯片的重要性。
▲ 辉达创办人黄仁勋堪称 GPU 之父，现在他也在最新的 AI 芯片竞逐战抢到先机，预计明年下半年上市的最新 AI 运算平台 Pegasus，宣称是全球首个可支援第五级自动驾驶的平台。（Source：科技新报）
迎来当代“寒武纪大爆发”
现在因应 AI 对于电脑效能的爆炸需求，一个全新的芯片类别已经隐隐浮现，但要叫什么？目前业界莫衷一是，Google 用在自家服务器上叫 TPU、华为叫 NPU、英特尔叫 NNP（Neural Network Processor）。
“这是一个很大的趋势，”专长是人工智能系统的微软亚洲研究院副院长周礼栋说，“现在可以说是 XPU 的时代。百花齐放，有很多 solution（解决方案）出现。”
不少业界人士，用古生物演化史著名的寒武纪大爆炸，来比喻现在这个热闹滚滚的样子。
有趣的是，当前中国最顶尖的 AI 芯片设计公司，就叫寒武纪科技。该公司资金与人团队都出自中科院计算所，被中国媒体称为“人工智能国家队”，并在今年 8 月快速完成 1 亿美元的 A 轮募资，股东包括阿里巴巴、联想，虽然估值并未揭露，但业界一般相信，寒武纪已成为全球 AI 芯片领域第一只独角兽（估值超过 10 亿美元）。
因为，华为 Mate 10 处理器的 AI 核心，就是来自寒武纪的授权。
“第一颗选择市面上现成的比较快，”王耀东说，但他认为华为接下来一定会想办法用自己的 AI 设计，“有能力发展自己 AI 的，都会自己发展。”
▲ 寒武纪科技出身中国中科院，堪称苗红根正的中国“AI 希望”。或许因此，创办团队极少接受媒体采访。《天下》约访几次，都吃了闭门羹。
新品种的处理器
10 月底，全球半导体产业领袖云集的台积电 30 周年论坛，AI 芯片也成为热门议题。当时，瑞士银行分析师吕家璈从听众席提问：“未来 AI 芯片的前景如何？会像 GPU、DSP 一样成为主流 IC 类别吗？”
当时台积电董事长张忠谋指定，由最适合该问题的黄仁勋回答。
黄仁勋认为，会有 3 种不同类型的AI芯片。第一种是用来训练深度学习模型的，运算功能强大，通常放在云端服务器里。
第二种，就是用在华为、苹果手机上的类神经处理器。黄仁勋认为，“是一种新品种的处理器，未来所有的 autonomous machine（自动机器，包含无人车、无人机、机器人）上头都会有一颗。
第三种，用在物联网的端点，靠近感测器，数量以上兆颗计算。
“未来每颗感测器上都会有 AI 跟机械学习的功能，”类比 IC 大厂 ADI 首席执行官罗奇（Vincent Roche）补充，“因为大量的运算必须要靠近资料的来源地。”
这么多的新增半导体需求，也正是台积电今年股价一路冲破 200 元、市值飙破台币 6 兆元的关键。
也难怪，最近有外资券商调降台积目标价。张忠谋在参加工商协进会早餐会后，可以气定神闲地对媒体说，“目前大家都在讲 AI，AI 需要高速度计算，发展根本看不到有什么限制…….（高效运算）没有需求减缓的隐忧。”
中国新创来势汹汹 台湾反而缺席？
目前市场上最瞩目，辉达、英特尔以及以寒武纪为首的多家中国新创公司，都投入竞逐的，是用于无人机、无人车、智能手机，以及云端服务器的高性能 AI 芯片。
台湾厂家目前仍在这块肥沃的处女地缺席。连联发科都还在观望。
一位资深业者透露，这类高阶芯片，需要的研发团队、使用的制程都所费不赀。出去还要跟英特尔、辉达厮杀。曾有出身知名大厂的团队尝试开发，但还是在今年打了退堂鼓，因为觉得风险太大。而且连创投都不支持。
反观中国新创团队，虽然技术、经验比不上台湾，但是“中国现在钱那么多，随便募都募得到，”卢超群感叹。
▲ 半导体老将、钰创科技董事长卢超群表示，面对中国政府对 AI 新科技的大力投资，台湾 IC 设计业仍需要政府各方面的支持。
更何况，中国政府还在 7 月公布“新一代人工智能发展规划”，喊出要在 2030 年，达到 AI 技术和应用与世界先进水准同步的目标。可以预期，又有新一波热钱，涌向 AI 产业。
“中国投入的经费，人力物力差太多了。台湾得追一下，”王耀东也忍不住说。
（本文由 天下杂志 授权转载；首图来源：shutterstock）
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