超全面的芯片百寶箱，十種最常見(jiàn)的芯片產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)

　　八、物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)業(yè)

　　隨著全球信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來(lái)將是一個(gè)高速、龐大、準(zhǔn)確的信息化時(shí)代，芯片作為信息的處理核心，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著至關(guān)重要的作用。不同于PC、手機(jī)芯片市場(chǎng)，物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)將呈現(xiàn)一種多樣化、場(chǎng)景化的局面，沒(méi)有任何一家巨頭能獨(dú)自應(yīng)對(duì)巨大的市場(chǎng)需求，場(chǎng)景的多樣化是物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)的特點(diǎn)。據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2020年中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)將達(dá)到百億美金級(jí)別。

　　過(guò)去二十年，以電腦、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等為主的信息市場(chǎng)發(fā)展迅速，隨著手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)陷入一種瓶頸，發(fā)展步伐放緩，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為消費(fèi)升級(jí)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。從“人人通訊”到“物物通訊”，對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)而言，物聯(lián)網(wǎng)給行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇，以物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的四種芯片將成為行業(yè)的主力軍。

　　物聯(lián)網(wǎng)安全芯片，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)安全的需求更高，與之相關(guān)的安全芯片也成為市場(chǎng)的“香餑餑”，市場(chǎng)前景不可限量。安全芯片就是可信任平臺(tái)模塊，是一個(gè)可獨(dú)立進(jìn)行密鑰生成、加解密的裝置，內(nèi)部擁有獨(dú)立的處理器和存儲(chǔ)單元，可存儲(chǔ)密鑰和特征數(shù)據(jù)，為電腦提供加密和安全認(rèn)證服務(wù)。

　　安全芯片所起的作用相當(dāng)于一個(gè)“保險(xiǎn)柜”，最重要的密碼數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在安全芯片中，安全芯片通過(guò)SMB系統(tǒng)管理總線與筆記本的主處理器和BIOS芯片進(jìn)行通信，然后配合管理軟件完成各種安全保護(hù)工作。

　　安全芯片的主要作用包括加密和存儲(chǔ)和管理密碼。安全芯片除了能進(jìn)行傳統(tǒng)的開(kāi)機(jī)加密以及對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行加密外，還能對(duì)系統(tǒng)登錄、應(yīng)用軟件登錄進(jìn)行加密。比如目前常用的MSN、QQ、網(wǎng)游以及網(wǎng)上銀行的登錄信息和密碼，都可以通過(guò)TPM加密后再進(jìn)行傳輸，這樣就不用擔(dān)心信息和密碼被人竊取。

　　以往這些都是由BIOS做的，忘記了密碼只要取下BIOS電池，給BIOS放電就清除密碼了。如今這些密鑰實(shí)際上是存儲(chǔ)固化在芯片的存儲(chǔ)單元中，即便是掉電其信息亦不會(huì)丟失。相比于BIOS管理密碼，安全芯片的安全性要大為提高。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011-2017年間，我國(guó)的安全芯片市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速，基本保持了三成左右的增長(zhǎng)率，其中，2017年我國(guó)安全芯片市場(chǎng)接近80億元。

　　身份識(shí)別芯片，因?yàn)槿说纳眢w特征具有唯一性，近年來(lái)身份識(shí)別成為物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的一種新寵。身份識(shí)別是指對(duì)人體的身體特征進(jìn)行身份驗(yàn)證的一種技術(shù)，如指紋、聲音、面部、骨架、視網(wǎng)膜、虹膜等都是其識(shí)別對(duì)象。人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別等相關(guān)技術(shù)已得到普及，應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。

　　未來(lái)，身份識(shí)別芯片將安裝于各種電子產(chǎn)品或應(yīng)用系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)中的模塊、組件進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)數(shù)據(jù)交換完成信息交換和身份識(shí)別認(rèn)證功能。作是一種電子標(biāo)簽，它的實(shí)現(xiàn)是基于應(yīng)用的單總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)模塊組件、配件、器件、系統(tǒng)等配置和升級(jí)等。

　　據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)整理及預(yù)測(cè)，2012-2017年間，我國(guó)的身份識(shí)別芯片市場(chǎng)保持高速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2020年我國(guó)身份識(shí)別芯片市場(chǎng)將達(dá)到百億級(jí)別。通訊射頻芯片和手機(jī)芯片不一樣，通訊射頻芯片對(duì)處理速度和運(yùn)算能力要求沒(méi)那么高，對(duì)連接時(shí)長(zhǎng)與低功耗有很高的硬性要求。作為物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的通訊技術(shù)之一，通訊射頻技術(shù)有著廣闊前景，無(wú)線射頻識(shí)別將是這個(gè)領(lǐng)域的主力。射頻識(shí)別(RFID)是一種無(wú)線通信技術(shù)，可以通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。近年國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)了很多很多通訊射頻芯片廠商，也是看好這塊。

　　根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)及預(yù)測(cè)，2011-2017年間，我國(guó)的通訊射頻芯片市場(chǎng)發(fā)展快速，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)的形勢(shì)。

　　移動(dòng)支付芯片，電子商務(wù)的普及帶動(dòng)了移動(dòng)支付的發(fā)展，以支付寶、微信等支付方式成為一種新潮流，芯片是移動(dòng)支付市場(chǎng)的核心所在。移動(dòng)支付技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案主要有雙界面JAVA card、SIM Pass、RFID-SIM、NFC和智能SD卡 。作為電子支付方式的一種，移動(dòng)支付技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)、無(wú)線射頻技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等相互融合，形成自己的特點(diǎn)。

　　據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2011-2017年間，我國(guó)的移動(dòng)支付芯片市場(chǎng)維持穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，雖然移動(dòng)支付芯片市場(chǎng)不及前幾類，但市場(chǎng)潛力依舊巨大，隨著新零售的發(fā)展，移動(dòng)支付將迎來(lái)一個(gè)高速增長(zhǎng)極點(diǎn)。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的將是中國(guó)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)，物聯(lián)網(wǎng)可應(yīng)用與幾乎所有的行業(yè)，但想要普及物聯(lián)網(wǎng)仍需要時(shí)間。物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)并非一家或幾家獨(dú)大，這將是一個(gè)百花齊放的市場(chǎng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的深入，未來(lái)這些企業(yè)將各自發(fā)揮作用，一起撐起巨大的物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)。

　　九、人工智能芯片產(chǎn)業(yè)

　　隨著傳統(tǒng)的芯片產(chǎn)業(yè)陷入發(fā)展瓶頸，近年來(lái)與AI芯片相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品頻出不窮，整個(gè)行業(yè)呈現(xiàn)一種井噴式發(fā)展。AI芯片的研究并不比傳統(tǒng)芯片容易，以TPU、NPU、DPU等三種相關(guān)的AI芯片技術(shù)成為新的潮流，國(guó)內(nèi)與AI相關(guān)的初創(chuàng)企業(yè)不斷涌現(xiàn)。

　　對(duì)AI行業(yè)的初期創(chuàng)業(yè)者來(lái)說(shuō)，找投資是最棘手的問(wèn)題。這是由于AI芯片的研發(fā)難度非常高，同時(shí)國(guó)內(nèi)的AI人才非常稀缺，招人對(duì)這些企業(yè)而言是一個(gè)大難題(難怪很多AI企業(yè)創(chuàng)始人在演講上公開(kāi)呼吁同行加入公司一起發(fā)展)。在前幾年，很多的投資人士對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)還停留在炒概念的階段，并不看好。隨著AI在安防、醫(yī)療、金融、大數(shù)據(jù)等落地場(chǎng)景上的出色表現(xiàn)，投資人觀念發(fā)生了變化：從漠視到質(zhì)疑再到看好。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2013年以來(lái)，全球和中國(guó)AI行業(yè)融資規(guī)模呈上漲趨勢(shì)。2017年全球AI融資總規(guī)模達(dá)395億美元，其中中國(guó)的融資總額達(dá)到277.1億美元，中國(guó)AI企業(yè)融資額占全球融資額的70%。2016年人工智能芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到6億美金，預(yù)計(jì)到2021年將達(dá)到52億美金，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到53%，增長(zhǎng)迅猛，發(fā)展空間巨大。

　　以云端芯片產(chǎn)業(yè)為例，目前GPU占據(jù)云端人工智能主導(dǎo)市場(chǎng)，占人工智能芯片市場(chǎng)份額的35%。以TPU為代表的ASIC目前只運(yùn)用在巨頭的閉環(huán)生態(tài)，F(xiàn)PGA在數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)中發(fā)展較快。放眼未來(lái)，GPU、TPU等適合并行運(yùn)算的處理器成為支撐人工智能運(yùn)算的主力器件，既存在競(jìng)爭(zhēng)又長(zhǎng)期共存，一定程度可相互配合;FPGA有望在數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)承擔(dān)較多角色，在云端主要作為有效補(bǔ)充存在。

　　從當(dāng)前人工智能主要的幾個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)芯片平臺(tái)來(lái)看，首先是GPU，GPU的計(jì)算能力要比CPU高很多倍。從全部GPU市場(chǎng)來(lái)看，英特爾目前占了71%，英偉達(dá)占了16%，AMD占了13%。但從分立式GPU市場(chǎng)來(lái)看，英偉達(dá)占了71%，AMD占了29%。因此英偉達(dá)在分立式GPU市場(chǎng)產(chǎn)品中占有占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的人工智能訓(xùn)練。

　　從未來(lái)人工智能主要發(fā)展方向來(lái)看，可投資的垂直細(xì)分領(lǐng)域主要包括，機(jī)器人芯片研發(fā)、智能視覺(jué)、自然語(yǔ)言理解和開(kāi)放知識(shí)圖譜、人工智能教育、圍棋AI、機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器人系統(tǒng)方案、體感人機(jī)交互、智能投顧、智能視覺(jué)等。而所有細(xì)分領(lǐng)域中，核心專用芯片是人工智能時(shí)代的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

　　人工智能前景廣闊，能否發(fā)展出具有超高運(yùn)算能力且符合市場(chǎng)的芯片成為人工智能平臺(tái)的關(guān)鍵一役。由此，2016年成為芯片企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)巨頭們?cè)谛酒I(lǐng)域全面展開(kāi)部署的一年。而在這其中，英偉達(dá)保持著絕對(duì)的領(lǐng)先地位。但隨著包括谷歌、臉書(shū)、微軟、亞馬遜以及百度在內(nèi)的巨頭相繼加入決戰(zhàn)，人工智能領(lǐng)域未來(lái)的格局如何，仍然待解。

　　隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，計(jì)算能力的提升，人工智能近兩年迎來(lái)了新一輪的爆發(fā)。芯片約占人工智能比重的15%，結(jié)合我國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模，2020年我國(guó)人工智能芯片市場(chǎng)規(guī)模約為50億元。

　　十、類腦芯片產(chǎn)業(yè)

　　類腦芯片作為一種新興技術(shù)，有著非常廣闊的應(yīng)用前景，相對(duì)于傳統(tǒng)芯片，類腦芯片在功耗和集成度上的優(yōu)勢(shì)明顯。近年來(lái)，全球領(lǐng)先的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)均在積極地推動(dòng)類腦芯片技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)化，國(guó)外如IBM、高通、英特爾、麻省理工、牛津、斯坦福大學(xué)等都在研制類腦芯片的相關(guān)技術(shù)，并取得了非常可喜的成果;國(guó)內(nèi)有西井科技、靈汐科技、中科院、清華、北大、浙大等也在推動(dòng)類腦芯片的產(chǎn)業(yè)化，可以預(yù)見(jiàn)的是，未來(lái)在芯片領(lǐng)域必有類腦芯片的一席之地。

　　類腦芯片產(chǎn)業(yè)的前景不可估量，但同時(shí)也給企業(yè)帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)，畢竟有很多現(xiàn)實(shí)的難題需要去解決。對(duì)于國(guó)內(nèi)廠商而言，挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存，國(guó)內(nèi)對(duì)類腦芯片的研究仍處在起步階段，還需要很長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累，創(chuàng)業(yè)型企業(yè)亦可成為推動(dòng)類腦芯片產(chǎn)業(yè)化的中堅(jiān)力量。

　　類腦芯片的出現(xiàn)是為了幫助我們解決生活中遇到的難題，其最終的理想狀態(tài)是應(yīng)用到生活中各個(gè)領(lǐng)域，如手勢(shì)或語(yǔ)音控制的智能家居、面部識(shí)別的移動(dòng)設(shè)備、實(shí)時(shí)的ECG健康檢測(cè)、無(wú)人車的目標(biāo)識(shí)別等，這些場(chǎng)景都需要類腦芯片的支持。要實(shí)現(xiàn)類腦芯片的產(chǎn)業(yè)化，除了需要上面提到的行業(yè)巨頭和科研機(jī)構(gòu)，也需要更多國(guó)內(nèi)企業(yè)的加入，讓類腦芯片技術(shù)早日改變我們的生活。

　　自從人工智能的概念被提出，人們對(duì)芯片算力和智能的要求更高，類腦芯片的橫空出世讓研究人員眼前一亮，很多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，甚至有人認(rèn)為它是人工智能的終極目標(biāo)。一直以來(lái)，神經(jīng)形態(tài)計(jì)算領(lǐng)域的研究人員都希望能將人腦的能力“復(fù)制”到計(jì)算機(jī)芯片。這樣的于人腦芯片與現(xiàn)在基于二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算的數(shù)字芯片不同，其元件將以模擬的方式進(jìn)行工作，通過(guò)交換梯度信號(hào)或權(quán)重信號(hào)來(lái)激活，非常類似神經(jīng)元依靠流過(guò)突觸的離子種類和數(shù)量來(lái)激活。

　　類腦芯片的本質(zhì)是模擬人腦工作原理實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，進(jìn)而解決極其復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題。目前類腦芯片離真正成熟的商用還有一段距離，甚至在產(chǎn)業(yè)化中面臨很大的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，但從長(zhǎng)期來(lái)看，它可能帶來(lái)計(jì)算機(jī)體系的革命和架構(gòu)的變革。正是上面這些科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的推動(dòng)，它們的成果讓這個(gè)想法變成了現(xiàn)實(shí)。類腦芯片非常具有想象空間，就像專家說(shuō)的那樣，成熟的類腦芯片有可能長(zhǎng)出眼睛，像人一樣辨別圖像，這真是太神奇了。未來(lái)，筆者相信會(huì)有更多的企業(yè)和人才加入到這個(gè)產(chǎn)業(yè)之中，一起推動(dòng)類腦芯片的產(chǎn)業(yè)化，讓這門(mén)技術(shù)早日改變我們的生活。

　　總結(jié)：

　　未來(lái)隨著全球信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，芯片的重要性肯定越來(lái)越大，而芯片作為很多設(shè)備的關(guān)鍵，必然發(fā)揮更大的作用。比如，2019年即將發(fā)布眾多AI芯片和5G芯片，它們都是芯片產(chǎn)業(yè)大軍重要的一份子，技術(shù)的進(jìn)步一定會(huì)讓芯片產(chǎn)業(yè)更加發(fā)達(dá)和完善。