半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“死”與“活”

作為第十六屆中國(guó)集成電路技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)的第一位主題演講嘉賓，中國(guó)工程院院士許居衍上臺(tái)第一句就說(shuō)到：“摩爾定律已死，AI萬(wàn)歲。”正如TechSugar小編前幾日的文章中所述“摩爾定律正處于薛定諤的狀態(tài)”。從性能角度來(lái)說(shuō)，目前想要支撐摩爾定律單方面的數(shù)據(jù)需求，顯得異常艱難。

在同一場(chǎng)會(huì)議上，英特爾中國(guó)研究院院長(zhǎng)宋繼強(qiáng)則表示：“摩爾定律的經(jīng)濟(jì)效益將繼續(xù)存在，CMOS縮放、3D工藝技術(shù)和新功能的結(jié)合就是摩爾定律的未來(lái)。而異構(gòu)系統(tǒng)和新數(shù)據(jù)處理就是未來(lái)產(chǎn)品的演變?！?

很明顯，一場(chǎng)會(huì)議已經(jīng)將摩爾定律整的死去活來(lái)。工信部賽迪研究院賽迪顧問副總裁李珂則將摩爾定律比作一場(chǎng)科舉考試，是一場(chǎng)有標(biāo)準(zhǔn)答案的考試，末尾淘汰制度讓很多玩家打了退堂鼓，曾經(jīng)百花齊放的手機(jī)芯片廠商，現(xiàn)在就剩下幾個(gè)玩家，ADI、德州儀器的手機(jī)芯片故事也只剩下了傳說(shuō)。說(shuō)到底就是，追逐摩爾定律太累了。你需要用資本去“大力出奇跡”。

然而，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)并不是靠拍摩爾定律馬屁而存活。從李珂分享的關(guān)于“2000-2020年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)”的數(shù)據(jù)來(lái)看（如下圖所示），全球半導(dǎo)體市場(chǎng)正在回暖。

單論中國(guó)，2007年到2017年，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增長(zhǎng)率為15.8%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的6.8%的增速。2018年1-3月銷售額為1152.9億元，同比增長(zhǎng)20.8%。其中，設(shè)計(jì)業(yè)同比增長(zhǎng)22%，銷售額為394.5億元；制造業(yè)同比增長(zhǎng)26.2%，銷售額為355.9億美元；封裝測(cè)試業(yè)銷售額為402.5億元，同比增長(zhǎng)19.6%。

漂亮的數(shù)據(jù)體現(xiàn)的就是產(chǎn)業(yè)的一泉活水。正如許居衍院士所說(shuō)：“風(fēng)投曾遠(yuǎn)離半導(dǎo)體，現(xiàn)在又回來(lái)了！歷來(lái)觀潮的中國(guó)，現(xiàn)在卻成了弄潮人！”

從本次南京國(guó)際集成電路技術(shù)達(dá)摩論壇中得知，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的春風(fēng)已經(jīng)刮向了幾大熱門領(lǐng)域。

人工智能

從人工智能歷史來(lái)看，該產(chǎn)業(yè)至今已經(jīng)經(jīng)歷了三次浪潮，忽熱忽冷的概念直到2006年提出深度學(xué)習(xí)DNN、CNN在語(yǔ)言圖像識(shí)別中的運(yùn)用，2009年吳恩達(dá)提出了用GPU提高算力。隨后人工智能概念讓已有10年以上技術(shù)積累的企業(yè)，有了歡騰的機(jī)會(huì)，很多曾幾乎活不下去的企業(yè)，有了續(xù)命的法門。

算力大爆炸是人工智能火熱的導(dǎo)火索，也是摩爾定律“尷尬”的背景。因此許居衍院士將算力挖掘引向了芯片構(gòu)架的創(chuàng)新上。

首先在系統(tǒng)層，我們需要兼具計(jì)算、感知、通信三合一的系統(tǒng)，它從傳感器到云，從芯片到系統(tǒng)，計(jì)算也從“單”機(jī)構(gòu)架發(fā)展成21世紀(jì)社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)備。其次是多片與堆疊構(gòu)架，一個(gè)3D構(gòu)架可以讓功耗降成原來(lái)的十分之一，而帶寬也增長(zhǎng)了100倍以上。

最后異構(gòu)架構(gòu)，好用的CPU瓶頸已經(jīng)出現(xiàn)，當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了GPU、FPGA、ASIC幾種組合形式。

許院士也極力站臺(tái)可重構(gòu)芯片的發(fā)展，其認(rèn)為未來(lái)十年，cSoC時(shí)代將向rSoC時(shí)代過渡。

除了許院士的技術(shù)層面對(duì)人工智能發(fā)展的分析，英特爾在接受TechSugar等媒體采訪時(shí)，也寄語(yǔ)了人工智能發(fā)展。其認(rèn)為目前人工智能而僅僅處于解決感知層方面的問題，如聽和看。而未來(lái)人工智能則會(huì)深入解決需要推理的場(chǎng)景，來(lái)真正的完成決策和自學(xué)能力。

車聯(lián)網(wǎng)

陳山枝博士此次論壇使用了自己的新名片抬頭——中國(guó)信息通信科技集團(tuán)副總裁，而該公司在上個(gè)月20號(hào)剛揭牌成立。對(duì)于先階段火爆的5G技術(shù)，陳山枝則認(rèn)為：“5G最大規(guī)模、性價(jià)比最好的垂直應(yīng)用就是車聯(lián)網(wǎng)?！?

而就現(xiàn)在汽車的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，汽車已經(jīng)不在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱主導(dǎo)的行業(yè)。如今，新能源汽車更多的需要電池管理，通信導(dǎo)航技術(shù)也讓汽車漸漸變成了一種娛樂行業(yè)。而汽車工業(yè)制造商在未來(lái)，也會(huì)慢慢演變成一個(gè)服務(wù)提供商，車與車、人、馬路的通信已成趨勢(shì)，這些都是實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的基礎(chǔ)。

由此看來(lái)，未來(lái)5G成就車聯(lián)網(wǎng)，那么芯片的快速發(fā)展則會(huì)成就5G。

目前，日益嚴(yán)重的交通擁堵、道路安全、節(jié)能減排這個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的頭疼問題，也都是車聯(lián)網(wǎng)芯片的機(jī)遇。車聯(lián)網(wǎng)芯片可以從這些問題中尋求更大的空間。除此之外，新能源、智能化導(dǎo)致汽車工業(yè)正面臨重大變革，傳統(tǒng)汽車供應(yīng)鏈也面臨新的洗牌機(jī)會(huì)，使得新興的芯片企業(yè)有機(jī)會(huì)進(jìn)入。

機(jī)遇之下也存在眾多挑戰(zhàn)，比如對(duì)車聯(lián)網(wǎng)芯片低時(shí)延的需求，安全的需求，可靠的需求。此外，更長(zhǎng)的TTM（Time To Marker）開發(fā)驗(yàn)證周期長(zhǎng)達(dá)3~5年，對(duì)于習(xí)慣于即時(shí)上市的傳統(tǒng)通信芯片企業(yè)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

存儲(chǔ)器

眾所周知，存儲(chǔ)器是一個(gè)讓三星逆襲英特爾，笑傲全球半導(dǎo)體排行榜的存在。在前兩天IC Insights發(fā)布的最新的2018年上半年全球前15大半導(dǎo)體廠商，三星毫無(wú)疑問地成為了時(shí)代的幸運(yùn)兒，這個(gè)時(shí)代就是存儲(chǔ)器非常撈金的時(shí)代。

教育部長(zhǎng)江特批教授復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng)張衛(wèi)用詳細(xì)數(shù)據(jù)闡述了背后的誘人之處。

他表示：“2017年存儲(chǔ)器的銷量為1240億美元，同比增長(zhǎng)達(dá)61.5%。在存儲(chǔ)器這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中，DRAM產(chǎn)品的銷售額增長(zhǎng)76.8%，NAND閃存產(chǎn)品的銷售額增長(zhǎng)47.5%?！蓖瑫r(shí)他也認(rèn)為，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器應(yīng)用市場(chǎng)越來(lái)越大，所面臨的技術(shù)瓶頸亟待克服。

當(dāng)然，半導(dǎo)體的發(fā)展不限于人工智能、車聯(lián)網(wǎng)、存儲(chǔ)器的發(fā)展，未來(lái)各個(gè)領(lǐng)域都會(huì)飛速前進(jìn)。摩爾定律的“死活”問題已經(jīng)不再顯得那么重要，就算摩爾定律“已死”，背后的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)卻是一泉“活水”。正如英特爾中國(guó)研究院院長(zhǎng)宋繼強(qiáng)所說(shuō)：“我們只需著手把天馬行空的想象變成現(xiàn)實(shí)，未來(lái)一片光明！“