1965年，戈登·摩爾等人提出“摩爾定律”，即集成電路芯片上可集成的晶體管數(shù)目大約每隔18個(gè)月就增加一倍，芯片性能提升一倍，價(jià)格減半。

以往，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)跟隨摩爾定律逐年增長(zhǎng)，但近幾年，摩爾定律發(fā)展放緩，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是否依然能夠快速增長(zhǎng)成為眾人心中的疑慮。

在本周ASPENCORE主辦的“2020全球高科技領(lǐng)袖論壇-全球CEO峰會(huì)&全球分銷(xiāo)與供應(yīng)鏈領(lǐng)袖峰會(huì)”期間，AI芯片公司Cornami總裁兼CEO Dr. Walden C. Rhines對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展做出預(yù)測(cè)：“促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的下一個(gè)應(yīng)用是大數(shù)據(jù)收集和分析?！?/strong>

圖片源自MITSloan

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)受新應(yīng)用的刺激

以史為鑒，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的每一次發(fā)展，都受到新應(yīng)用的刺激。

20世紀(jì)60年代，大型計(jì)算機(jī)誕生，其對(duì)半導(dǎo)體組件的需求促進(jìn)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的第一次增長(zhǎng)浪潮，這一浪潮伴隨著計(jì)算機(jī)的大量引進(jìn)持續(xù)了一段時(shí)間。

20世紀(jì)70年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)緊接著推動(dòng)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)另一波增長(zhǎng)浪潮。之后便是筆記本電腦和無(wú)線(xiàn)通信作為新應(yīng)用出現(xiàn)推動(dòng)刺激半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。

屏幕中為Cornami總裁兼CEO Dr. Walden C. Rhines

“很多人在談?wù)撓乱粋€(gè)刺激半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新應(yīng)用是什么時(shí)，有人說(shuō)是諸如機(jī)器學(xué)習(xí)之類(lèi)的人工智能應(yīng)用，有人說(shuō)是物聯(lián)網(wǎng)和5G通信。是的，這些都將為半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)機(jī)遇。”Dr. Walden C. Rhines在全球CEO峰會(huì)上說(shuō)：“但如果將所有這些放在一起，他們都有一個(gè)共同點(diǎn)，這些都是與管理和分析大數(shù)據(jù)有關(guān)的應(yīng)用?！?/p>

Dr. Walden C. Rhines認(rèn)為，近幾年人工智能發(fā)展很快，但人工智能本身并不是新生事物，需要處理的數(shù)據(jù)量才是新生事物。

回溯到35年前，已有行業(yè)精英開(kāi)始在人工智能方面作出嘗試，但由于受種種因素的限制，例如大數(shù)據(jù)缺乏、計(jì)算能力有限以及算法過(guò)于簡(jiǎn)單，當(dāng)時(shí)所做的嘗試對(duì)于實(shí)現(xiàn)人工智能來(lái)說(shuō)還為時(shí)過(guò)早。

最重要的是，缺少一個(gè)能夠從信息和數(shù)據(jù)分析獲取利潤(rùn)的殺手級(jí)應(yīng)用程序。

“但在今天，數(shù)據(jù)正成為各國(guó)的新石油財(cái)富，很多人已經(jīng)知道如何利用它獲取利潤(rùn)?！癉r. Walden C. Rhines說(shuō)。

數(shù)據(jù)是各國(guó)的“新石油”財(cái)富

將數(shù)據(jù)比喻成“新石油”，Walden C. Rhines舉了一個(gè)例子。

“例如，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商為他們所出售的通用公司的發(fā)動(dòng)機(jī)提供保修服務(wù)，這些發(fā)動(dòng)機(jī)可以在許多不同的飛機(jī)上使用。通過(guò)航空公司，制造商可以監(jiān)控他們生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)每臺(tái)每分鐘的性能，并生成超過(guò)70TB的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以尋找維護(hù)需求，發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題。他們甚至可以出售這些數(shù)據(jù)?！?/p>

Walden C. Rhines認(rèn)為，數(shù)據(jù)可以通過(guò)三種方式影響半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)：系統(tǒng)公司的發(fā)展、計(jì)算體系結(jié)構(gòu)的更新和數(shù)據(jù)本身的進(jìn)化和演變。

數(shù)據(jù)收集：系統(tǒng)公司的機(jī)遇

系統(tǒng)公司主要是將信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)回傳給用戶(hù)，變成有用的信息。

谷歌團(tuán)隊(duì)就曾設(shè)計(jì)過(guò)監(jiān)視胰島素平衡的芯片，讓糖尿病患者的糖原具有可以通過(guò)射頻發(fā)送到胰島素泵的信息，由此保持胰島素平衡。這被視為谷歌在半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展，但其實(shí)這也是谷歌在信息業(yè)務(wù)中的工作。

除了谷歌，臉書(shū)、亞馬遜、阿里巴巴等系統(tǒng)公司都有設(shè)計(jì)獨(dú)一無(wú)二的產(chǎn)品，獲取對(duì)自身乃至整個(gè)行業(yè)有價(jià)值的信息。

“最近十年，半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)生了巨大的變化。十年前，如三星、德州儀器等公司員工，80%去了芯片公司，20%去了其他公司。因?yàn)橐恍┫到y(tǒng)公司正自己購(gòu)買(mǎi)晶圓，自己設(shè)計(jì)半導(dǎo)體組件，并將其用在最終的產(chǎn)品中。這些公司包括蘋(píng)果、谷歌、臉書(shū)、阿里巴巴?！癉r. Walden C. Rhines說(shuō)。

數(shù)據(jù)分析：計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的更新

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)都基于馮諾伊曼體系結(jié)構(gòu)，其指令流和數(shù)據(jù)流能夠執(zhí)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，運(yùn)算效率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人腦，但在圖像處理方面還有待提升，因此需要開(kāi)發(fā)新的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。

要想讓計(jì)算機(jī)模擬人的大腦架構(gòu)，需要讓計(jì)算機(jī)編輯自己的網(wǎng)絡(luò)，然后對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編程，在每一層網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置不同的節(jié)點(diǎn)。一般而言，節(jié)點(diǎn)的系數(shù)越多，網(wǎng)絡(luò)層就越多，就能更好地進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。最終，計(jì)算機(jī)就能像人類(lèi)將信息存儲(chǔ)在大腦神經(jīng)元一樣，將信息存儲(chǔ)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。

Dr. Walden C. Rhines表示：“新的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)一直受到風(fēng)險(xiǎn)投資的高度重視，很多風(fēng)險(xiǎn)投資公司都對(duì)初創(chuàng)芯片公司感興趣，尤其是以某種形式大力開(kāi)發(fā)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的公司。從2010年到2017年，在獲得風(fēng)險(xiǎn)投資的芯片公司中，從事視覺(jué)和面部視覺(jué)研究的公司數(shù)量最多?！?/p>

整體市場(chǎng)顯示，如今風(fēng)險(xiǎn)投資已經(jīng)達(dá)到60億美元，超過(guò)40億美元都投放在數(shù)據(jù)中心，而這些數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品是能夠進(jìn)行大量數(shù)據(jù)分析和處理的高性能計(jì)算芯片。

數(shù)據(jù)保護(hù)：數(shù)據(jù)本身的進(jìn)化與演變

數(shù)據(jù)收集與分析需求拉動(dòng)半導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，另一方面，人們也越來(lái)越意識(shí)到數(shù)據(jù)安全的重要性，如何安全地共享數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)“進(jìn)化”過(guò)程中的新命題，開(kāi)辟了新的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)分支。

Dr. Walden C. Rhines認(rèn)為，有三種方法可以實(shí)現(xiàn)安全地共享數(shù)據(jù)：一是用算法的方式保存數(shù)據(jù)，然后將這一數(shù)據(jù)交付給值得信賴(lài)的伙伴管理；二是用聯(lián)合學(xué)習(xí)的方式，先建立機(jī)器學(xué)習(xí)模型，一邊派人在數(shù)據(jù)中心管理，一邊在手機(jī)客戶(hù)端或服務(wù)器管理數(shù)據(jù)，但這需要值得信任的軟件；三是通過(guò)單方將加密數(shù)據(jù)傳送到云端進(jìn)行分析和計(jì)算，從云端獲得反饋結(jié)果。

“云端機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)成為新的可能，其好處在于能夠處理敏感的信息，包括金融、醫(yī)療，使用者可以根據(jù)自己的意愿來(lái)使用和加密。機(jī)器學(xué)習(xí)有非常大的市場(chǎng)?！?/p>

對(duì)于第三種數(shù)據(jù)保護(hù)方式，目前行業(yè)內(nèi)正在探索完全同步的加密方式，在確保計(jì)算速度的同時(shí)提高安全性能。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)

無(wú)論是人工智能，還是物聯(lián)網(wǎng)和5G，都需要基于大量數(shù)據(jù)。無(wú)論是數(shù)據(jù)的收集，還是數(shù)據(jù)的分析與保護(hù)，都需要半導(dǎo)體和芯片作為基礎(chǔ)。時(shí)代對(duì)數(shù)據(jù)的需求以及數(shù)據(jù)變現(xiàn)方式的增多正成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

“以前，半導(dǎo)體電子設(shè)備所占的百分比是除芯片以外的所有電子設(shè)備的16%，現(xiàn)在大概提升到了20%，未來(lái)這一比例還會(huì)繼續(xù)增加，數(shù)據(jù)將給半導(dǎo)體行業(yè)提供持久的動(dòng)力?！癉r. Walden C. Rhines說(shuō)到。

文中為注明圖片源自Dr. Walden C. Rhines在全球CEO峰會(huì)演講PPT                           

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