半導體最新一塊沃土　為什麼台廠可能搶輸中國廠？

科技市調機構Counterpoint迅速在蘋果發表會結束後一個月，發表研究報告指出，指出2020年內建AI晶片的智慧型手機市佔率，將從2017年的3％，暴增至35％。也就是說，每三支手機就有一支有AI晶片。

「把AI做到終端來，華為與蘋果是最早的兩家，」也出席華為發表會的台積電物聯網業務開發處資深處長王耀東說。而且，這兩顆晶片，都採用台積最先進的10奈米製程。

過去流行的概念，會認為機械學習所需的大量運算，需要在雲端進行，算好再傳回手機。

王耀東表示，現在半導體製程微縮到10奈米，運算能力大幅提升，足可將原先放在雲端的運算模型縮小放到手機，但對於一般的通用處理器仍是負荷太重，「所以要加上專用的NPU。它的運算結構適合簡單但是大量的平行運算，」王耀東說。

類似的事情，約20年前發生過，當時圖形運算的需求暴增，催生出獨立的新晶片類別——繪圖晶片。

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繪圖晶片大廠輝達（Nvidia）創辦人黃仁勳在1999年首度提出GPU一詞，類比大眾熟悉的CPU（中央處理器），讓大家知道繪圖晶片的重要性。

輝達創辦人黃仁勳堪稱GPU之父，現在他也在最新的AI晶片競逐戰搶到先機，預計明年下半年上市的最新AI運算平台Pegasus，宣稱是全球首個可支援第五級自動駕駛的平台，能打造完全不需人力介入、不用裝方向盤的自駕計程車（Robotaxis）。（GettyImages提供）

迎來當代「寒武紀大爆發」

現在因應AI對於電腦效能的爆炸需求，一個全新的晶片類別已經隱隱浮現，但要叫什麼？目前業界莫衷一是，Google用在自家伺服器上叫TPU、華為叫NPU、英特爾叫NNP（Neural Network Processor）。

「這是一個很大的趨勢，」專長是人工智慧系統的微軟亞洲研究院副院長周禮棟說，「現在可以說是XPU的時代。百花齊放，有很多solution（解決方案）出現。」

不少業界人士，用古生物演化史著名的寒武紀大爆炸，來比喻現在這個熱鬧滾滾的樣子。

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有趣的是，當前中國最頂尖的AI晶片設計公司，就叫寒武紀科技。該公司資金與人團隊都出自中科院計算所，被中國媒體稱為「人工智慧國家隊」，並在今年8月快速完成1億美元的A輪募資，股東包括阿里巴巴、聯想，雖然估值並未揭露，但業界一般相信，寒武紀已成為全球AI晶片領域第一隻獨角獸（估值超過10億美元）。

因為，華為Mate 10處理器的AI核心，就是來自寒武紀的授權。

「第一顆選擇市面上現成的比較快，」王耀東說，但他認為華為接下來一定會想辦法用自己的AI設計，「有能力發展自己AI的，都會自己發展。」

寒武紀科技出身中國中科院，堪稱苗紅根正的中國「AI希望」。或許因此，創辦團隊極少接受媒體採訪。《天下》約訪幾次，都吃了閉門羹。（劉國泰攝）

新品種的處理器

10月底，全球半導體產業領袖雲集的台積電30週年論壇，AI晶片也成為熱門議題。當時，瑞士銀行分析師呂家璈從聽眾席提問：「未來AI晶片的前景如何？會像GPU、DSP一樣成為主流IC類別嗎？」

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當時台積電董事長張忠謀指定，由最適合該問題的黃仁勳回答。

黃仁勳認為，會有三種不同類型的AI晶片。第一種是用來訓練深度學習模型的，運算功能強大，通常放在雲端伺服器裡。

第二種，就是用在華為、蘋果手機上的類神經處理器。黃仁勳認為，「是一種新品種的處理器，未來所有的autonomous machine（自動機器，包含無人車、無人機、機械人）上頭都會有一顆。

第三種，用在物聯網的端點，靠近感測器，數量以上兆顆計算。

「未來每顆感測器上頭都會有AI跟機械學習的功能，」類比IC大廠ADI 執行長羅奇（Vincent Roche）補充，「因為大量的運算必須要靠近資料的來源地。」

這麼多的新增半導體需求，也正是台積電今年股價一路衝破200元、市值飆破6兆台幣的關鍵。

也難怪，最近有外資券商調降台積目標價。張忠謀在參加工商協進會早餐會後，可以氣定神閒地對媒體說，「目前大家都在講AI，AI需要高速度計算，發展根本看不到有什麼限制…….，（高效運算）沒有需求減緩的隱憂。」

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陸新創來勢洶洶　台灣反而缺席？

目前市場上最矚目，輝達、英特爾，以及以寒武紀為首的多家中國新創公司，都投入競逐的，是用於無人機、無人車、智慧型手機，以及雲端伺服器的高性能AI晶片。

台灣廠家目前仍在這塊肥沃的處女地缺席。連聯發科都還在觀望。

一位資深業者透露，這類高階晶片，需要的研發團隊、使用的製程都所費不貲。出去還要跟英特爾、輝達廝殺。曾有出身知名大廠的團隊嘗試開發，但還是在今年打了退堂鼓，因為覺得風險太大。而且連創投都不支持。

反觀中國新創團隊，雖然技術、經驗比不上台灣，但是「大陸現在錢那麼多，隨便募都募得到，」盧超群感嘆。

半導體老將、鈺創科技董事長盧超群表示，面對中國政府對AI新科技的大力投資，台灣IC設計業仍需要政府各方面的支持。（劉國泰攝）

更何況，中國政府還在7月公布「新一代人工智能發展規劃」，喊出要在2030年，達到AI技術和應用與世界先進水準同步的目標。可以預期，又有新一波熱錢，湧向AI產業。

「中國投入的經費，人力物力差太多了。台灣得追一下，」王耀東也忍不住說。（責任編輯：黃韵庭）

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