中国大陆半导体产业将在这个领域打败台湾

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到了2020年，每三支手机，就会有一支内建有AI晶片。但目前浮出水面的AI晶片新创，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。（杨闵摄）

例如NPU（Neural Processor Unit），中文可翻为「类神经网路处理器」，是用来专门处理深度学习功能的加速器。

或者，通俗一点，AI晶片。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，萤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晶片，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晶片。

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晶片的智慧型手机市占率，将从2017年的3％，暴增至35％。也就是说，每三支手机就有一支有AI晶片。

「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，这两颗晶片，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，催生出独立的新晶片类别——绘图晶片。

绘图晶片大厂辉达（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），让大家知道绘图晶片的重要性。

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，一个全新的晶片类别已经隐隐浮现，但要叫什么？目前业界莫衷一是，Google用在自家伺服器上叫TPU、华为叫NPU、英特尔叫NNP（Neural Network Processor）。

「这是一个很大的趋势，」专长是人工智慧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晶片设计公司，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「人工智慧国家队」，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晶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。（刘国泰摄）

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晶片也成为热门议题。当时，瑞士银行分析师吕家璈从听众席提问：「未来AI晶片的前景如何？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，会有三种不同类型的AI晶片。第一种是用来训练深度学习模型的，运算功能强大，通常放在云端伺服器里。

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、机械人）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。

「未来每颗感测器上头都会有AI跟机械学习的功能，」类比IC大厂ADI 执行长罗奇（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6兆台币的关键。

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。」

陆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、智慧型手机，以及云端伺服器的高性能AI晶片。

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，这类高阶晶片，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「大陆现在钱那么多，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。（刘国泰摄）

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。

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