引言:如果不follow歐美,能否找到中國自己的芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新之路? 掌握龐大的應(yīng)用市場的中國,是否有倒逼芯片創(chuàng)新的勇氣,?給中國的芯片事業(yè)打點雞血。
一,、互聯(lián)網(wǎng)&手機巨頭自研芯片對傳統(tǒng)芯片企業(yè)的沖擊
從計算技術(shù)引領(lǐng),、通訊技術(shù)引領(lǐng),到應(yīng)用創(chuàng)新引領(lǐng),,當前電子信息產(chǎn)業(yè)的中心從芯片,、操作系統(tǒng),逐漸升級為應(yīng)用創(chuàng)新,,而對于芯片公司來說,,技術(shù)規(guī)格的定義更要遵循前沿市場的發(fā)展趨勢,因此芯片大佬都在應(yīng)用市場提前布局,,如Intel收購VR運動和音樂直播企業(yè)VOKE,、英偉達投資自動駕駛汽車企業(yè)景馳等。
圖:電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心的遷移
與此同時,,掌握應(yīng)用和用戶入口的互聯(lián)網(wǎng)和手機巨頭們,,為擺脫芯片企業(yè)的控制也開始自己做芯片。蘋果手機從A4處理器開始使用自研芯片,,包括 AirPods 上的 W1 芯片,,以及2020年將替換Intel的自研MAC PC芯片;Google Pixel 2首次采用自研芯片Pixel Visual Core;Facebook 目前也在組建一個芯片研發(fā)團隊,,加速AI智能算法并將用于 Facebook未來的硬件產(chǎn)品上,;亞馬遜的自研芯片將用于下一代的Echo設(shè)備,提升語音助手的響應(yīng)時間與搜索速度... 除了能夠降低成本,,更重要的是自己定制的芯片可以很好地適配應(yīng)用端的演進,,提升使用體驗。
轉(zhuǎn)向中國市場,,海思芯片的開發(fā)一直是有華為強大的首發(fā)“客戶”做后盾,,無論是手機/平板/路由器消費領(lǐng)域的電源管理芯片、手機處理器,、手機的4G基帶芯片,、機頂盒處理器、Wifi芯片,、路由器芯片,,還是通訊/監(jiān)控/云服務(wù)器企業(yè)領(lǐng)域的光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)芯片、交換機芯片,、無線基站芯片,、視頻編解碼芯片、服務(wù)器處理器,、視頻會議系統(tǒng)控制器的處理器,,海思能夠共享的華為產(chǎn)品或系統(tǒng)的市場渠道,并在華為成為Tier 1的企業(yè)后持續(xù)迭代規(guī)格保證領(lǐng)先型,?;ヂ?lián)網(wǎng)巨頭阿里從2015年開始布局自研芯片,特別是在物聯(lián)網(wǎng)和AI領(lǐng)域投入巨大,,今年全資收購的杭州中天微曾發(fā)布過基于 AliOS 軟硬件框架的 3 款云芯片(Yun on chip),,包括計算機視覺芯片,、融合接入安全的 MCU 平臺芯片,、以及AliOS 的NB-IoT 物聯(lián)網(wǎng)安全芯片;在AI領(lǐng)域,,阿里達摩院宣布正研發(fā)一款神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片——Ali-NPU,,運用于圖像視頻分析、機器學(xué)習(xí)等 AI 推理計算,。
二,、中國產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢推動芯片定制化發(fā)展
中國在電子信息的端到端產(chǎn)業(yè)鏈占據(jù)優(yōu)勢,除了龐大的市場和創(chuàng)新活性,,擁有全球最大的移動互聯(lián)網(wǎng)用戶群,,最多的智能硬件創(chuàng)新企業(yè)和產(chǎn)品,最集中的制造業(yè)集群和生產(chǎn)配套...
在芯片領(lǐng)域,全球各大芯片企業(yè)幾乎都在中國有電子器件的代理商和銷售中心,。芯片的優(yōu)化升級離不開中國市場的推動力,,很多案例佐證國內(nèi)芯片企業(yè)能夠依靠市場能力沖出國外芯片的包圍圈,如海思視頻監(jiān)控芯片,、全志平板芯片,、匯頂觸控和指紋芯片等。依靠國內(nèi)客戶的資源基礎(chǔ),,芯片公司能夠提前感知市場需求,,及時投入研發(fā),快速上市最佳性價比的產(chǎn)品,。
中國芯片的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)鏈上游發(fā)展并行,,同時產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)在發(fā)展過程中都對芯片定制化提出了強烈的訴求,包括方案-產(chǎn)品-系統(tǒng)平臺-應(yīng)用:
圖:產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)定制芯片趨勢
中國有大量的方案商企業(yè),,面向各種各樣的客戶需求,,對某一細分應(yīng)用領(lǐng)域市場的敏感度最強,當占據(jù)一定市場份額的時候具備定制最適合改市場的芯片能力,。由此芯片公司一直與方案商保持合作緊密,,如高通投資方案商中科創(chuàng)達,又如手機方案商巨頭聞泰收購安世半導(dǎo)體,。
作為與芯片最親密伙伴的模組企業(yè)也具備一定的方案設(shè)計能力,,模組根據(jù)應(yīng)用市場的需求將芯片、算法,、接口通過封裝技術(shù)進行整合,,降低制造難度并保障可量產(chǎn)性。中國在該領(lǐng)域的同樣在市場份額的絕對優(yōu)勢,,模組企業(yè)覆蓋了通訊模組,、指紋模組、顯示模組等各領(lǐng)域,,他們了解市場熟悉芯片的規(guī)格,。
產(chǎn)品龍頭企業(yè)定制芯片在中國屢見不鮮,以華為海思,、中興微電子,、大唐電信聯(lián)芯半導(dǎo)體、比亞迪微電子為代表的產(chǎn)品企業(yè)成立下屬芯片公司,;還有以長虹變頻MCU控制芯片,、海康人工智能芯片,、小米澎湃芯片為代表的自研芯片,;另外美的與燦芯(中芯國際)半導(dǎo)體成立聯(lián)合實驗室,,為智能家電的發(fā)展補齊芯片的部分。
中國的操作系統(tǒng)和云平臺處于發(fā)展的初期,,華為LiteOS的嵌入式即時操作系統(tǒng)與海思芯片的結(jié)合,,阿里的與中天微的云OS定制芯片,都在為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用做儲備,。
應(yīng)用領(lǐng)域定制芯片發(fā)展最快的是AI人工智能的發(fā)展,,地平線自研芯片“征程”“旭日”芯片、寒武紀的Cambricon-AI,、深鑒科技的“聽濤” “觀?!保忍卮箨懺谧匝械牡V機芯片后轉(zhuǎn)向AI芯片“算豐”,。
因此,,無論是從應(yīng)用、操作系統(tǒng)/云平臺,,還是從產(chǎn)品和方案,,中國的IC都有機會從定制的角度出發(fā),實現(xiàn)創(chuàng)新和市場落地,。
三,、中國物聯(lián)網(wǎng)/AI系統(tǒng)化解決方案將推動IC定制增長
新興物聯(lián)網(wǎng)和人工智能領(lǐng)域,不同應(yīng)用領(lǐng)域差異大,、場景復(fù)雜,、產(chǎn)品種類量豐富、方案的定制化成倍增長,,當前現(xiàn)有的芯片很難完全適配,,也很難用類似現(xiàn)在手機行業(yè)的通用IC方式解決所有問題。同時操作系統(tǒng)和處理架構(gòu)也將會根據(jù)細分市場來重新定義,,另外,,云平臺的加入讓芯片內(nèi)的計算只是數(shù)據(jù)鏈中的一環(huán),如何與端-管-云進行分布式計算的融合,,是芯片的在定義的時候首要考慮因素,。如機器人的視頻分析、車載路況分析,、監(jiān)控的安防分析,、視頻流的智能加速播放等。
近兩年中國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展,,每個領(lǐng)域都催生出大量的系統(tǒng)化解決方案,如智能家居系統(tǒng),、智能零售系統(tǒng),、智慧城市,、智慧健康管理...這些方案有的來自傳統(tǒng)方案公司,有的來自產(chǎn)品企業(yè),,有的來自某項技術(shù)企業(yè),,有的來自集成商,這些具備系統(tǒng)方案能力的公司能夠?qū)⒂布?、軟件,、云端、通訊等技術(shù)進行整合,,并在實際應(yīng)用過程中優(yōu)化技術(shù)甚至重新定義芯片,。
而作為芯片的核心技術(shù)單元,IP在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的算法源頭將更多來自系統(tǒng)解決方案,,如:能夠甄別兒童哭聲的語音識別IP,、能夠判斷老人跌倒的視頻算法、能夠分析食物營養(yǎng)價值的光譜算法...這些算法的來源需要集成采集算法和專家診斷模型,,因此需要電子信息行業(yè)和傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域共同完成,,而中國在掌握算法技術(shù)后與傳統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用越來越緊密,如騰訊覓影與醫(yī)療結(jié)構(gòu)合作,,用人工智能處理醫(yī)學(xué)影像,,對食道癌進行早期篩查。
四,、中國如何在IC定制時代找到機會以及落地措施建議
當前中國已有的IC設(shè)計公司接近2000家,,包括具備設(shè)計能力的科研院所等,但涉足IC設(shè)計服務(wù)的企業(yè)不多,,如背靠中芯國際的燦芯,,芯原微電子Vicillcon、世芯電子Alchip等,,都是發(fā)展較大的幾家,,IC設(shè)計服務(wù)不僅需要有足夠的IP儲備,又同時熟悉各類芯片的工藝制造挑戰(zhàn)交到,。與此同時,,IC帶來的巨大市場價值,推動部分傳統(tǒng)的IC設(shè)計公司也開始嘗試開放設(shè)計能力,,為個別企業(yè)做Asic專用定制化芯片,,如聯(lián)發(fā)科在2017年開始為思科定制基站芯片。
圍繞IC定制相關(guān)產(chǎn)業(yè)梳理中國的機會,,龐大的市場需求和企業(yè)需求是核心推動力,,但IC設(shè)計服務(wù)的缺失,以及周邊的配套技術(shù)的缺失需要快速彌補,,筆者認為基于良好的市場環(huán)境,,從需求端出發(fā)自上而下循序漸進的方式更為有效,。
圖:IC定制化帶來的新設(shè)計流程
中國優(yōu)勢產(chǎn)品/應(yīng)用/方案領(lǐng)域的龍頭企業(yè),從未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃出發(fā),,提前儲備/整合各類IP算法,,與IC設(shè)計服務(wù)公司深度合作(或自建/入股等多種方式),重新定義芯片規(guī)格,,逐漸接近或超越國際水平,。特別是家電、監(jiān)控,、通訊設(shè)備,、照明等領(lǐng)域。
針對新興重點行業(yè),,圍繞領(lǐng)先的系統(tǒng)化解決方案提供商,,平臺型行業(yè)巨頭(阿里、華為,、騰訊等)分析市場需求,,規(guī)劃包括端-管-云的各項技術(shù)演進,其中涉及IC部分,,尋求與IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)深度定制,。
IC設(shè)計服務(wù)公司,匯集市場和客戶需求的同時,,對IC制造的周邊供應(yīng)鏈進行資源整合,,例如快速進行IC差異化設(shè)計的技術(shù)工具,快速流片適配產(chǎn)品迭代的產(chǎn)線技術(shù),,匹配IC設(shè)計領(lǐng)域的制造,、封測資源等。
發(fā)揮垂直應(yīng)用市場協(xié)會與IC行業(yè)協(xié)會各自優(yōu)勢,,與IC設(shè)計公司和IC設(shè)計服務(wù)公司長期互動,,針對當前不足的IC技術(shù)環(huán)節(jié)重點跟蹤和提前部署,同時通過政策補貼,、引入人才,、推動牽引、基金孵化等方式,,打造企業(yè)成長的良好外部環(huán)境,。
鼓勵I(lǐng)C設(shè)計服務(wù)公司與國內(nèi)IC制造、封測,、裝備,、材料領(lǐng)域的企業(yè)緊密合作(甚至投資或參股),進行技術(shù)發(fā)展和市場發(fā)展的相互融合,,從而實現(xiàn)從技術(shù)到市場的不斷循環(huán),。
綜上,,中國芯片的發(fā)展依托應(yīng)用市場的規(guī)模,、自身產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢,,以及新興市場IC定制需求的推動,有機會在轉(zhuǎn)彎處找到超車的路徑,,讓我們拭目以待,。