为什么台湾人工智能可能抢输大陆？（XPU时代来临）

到了 2020 年，每 3 支手机，就会有一支内建有 AI 芯片。 但目前浮出水面的 AI 芯片新创，几乎都是大陆公司。 为什么台湾这回选择缺席？

「我听说 CPU、GPU，没有听过 NPU？ 」11 月底，谐星、主持人阿 Ken 在华为最新旗舰手机 Mate 10 的台湾发表会上，说着事先安排好的台词。

这个在大直美福饭店举办的手机发表会，充满着微妙的不协调感。 阿 Ken 以及穿著时尚的影星郭书瑶与修杰楷站台，现场讲的却是艰涩的科技名词。

▲ 华为旗舰机 Mate 10 发表会，左起修杰楷、郭书瑶、主持人阿 Ken。

例如 NPU（Neural Processor Unit），中文可翻为「类神经网络处理器」，是用来专门处理深度学习功能的加速器。

或者，通俗一点，AI 芯片。 这支「世界第一支 AI 手机」搭配的 Kirin 970 处理器，里头新增一个 AI 内核，因此过去用户需要手动设定的摄影场景模式，现在可以自动化。 例如，当你向一盘牛排对焦，屏幕会浮现一个刀叉标志，表示 AI 处理器辨识出来是食物，便自动调整到食物的拍摄模式。

苹果、华为领军 AI 进攻终端装置

这个世界第三大手机品牌，展示的就是当前半导体业的当红话题「AI on edge」（AI 放在终端装置）。

今年 9 月的苹果发表会也揭露，iPhone X 搭载的 A11 Bionic 芯片，也具备一颗具 AI 功能的「类神经引擎」，更一举炒红「AI on edge」。

依照过去只要苹果用了、就会成为业界「标配」的惯例，接下来的各厂牌的高阶手机，也都将搭配一颗 AI 芯片。

科技市调机构 Counterpoint 迅速在苹果发表会结束后一个月，发表研究报告指出，指出 2020 年内建 AI 芯片的智能型手机市占率，将从 2017 年的 3% 暴增至 35%。 也就是说，每 3 支手机就有一支有 AI 芯片。

「把 AI 做到终端来，华为与苹果是最早的两家，」也出席华为发表会的台积电物联网业务开发处资深处长王耀东说。 而且，这两颗芯片，都采用台积最先进的 10 奈米制程。
过去流行的概念，会认为机械学习所需的大量运算，需要在云端进行，算好再传回手机。

王耀东表示，现在半导体制程微缩到 10 奈米，运算能力大幅提升，足可将原先放在云端的运算模型缩小放到手机，但对于一般的通用处理器仍是负荷太重，「所以要加上专用的 NPU。 它的运算结构适合简单但是大量的平行运算，」王耀东说。

类似的事情，约 20 年前发生过，当时图形运算的需求暴增，催生出独立的新芯片类别──绘图芯片。

绘图芯片大厂辉达（Nvidia）创办人黄仁勋在 1999 年首度提出 GPU 一词，模拟大众熟悉的 CPU（中央处理器），让大家知道绘图芯片的重要性。

▲ 辉达创办人黄仁勋堪称 GPU 之父，现在他也在最新的 AI 芯片竞逐战抢到先机，预计明年下半年上市的最新 AI 运算平台 Pegasus，宣称是全球首个可支持第五级自动驾驶的平台。 （Source：科技新报）

迎来当代「寒武纪大爆发」

现在因应 AI 对于计算机效能的爆炸需求，一个全新的芯片类别已经隐隐浮现，但要叫什么？ 目前业界莫衷一是，Google 用在自家服务器上叫 TPU、华为叫 NPU、英特尔叫 NNP（Neural Network Processor）。

「这是一个很大的趋势，」专长是人工智能系统的微软亚洲研究院副院长周礼栋说，「现在可以说是 XPU 的时代。 百花齐放，有很多 solution（解决方案）出现。 」
不少业界人士，用古生物演化史著名的寒武纪大爆炸，来比喻现在这个热闹滚滚的样子。

有趣的是，当前中国最顶尖的 AI 芯片设计公司，就叫寒武纪科技。 该公司资金与人团队都出自中科院计算所，被中国媒体称为「人工智能国家队」，并在今年 8 月快速完成 1 亿美元的 A 轮募资，股东包括阿里巴巴、联想，虽然估值并未揭露，但业界一般相信，寒武纪已成为全球 AI 芯片领域第一只独角兽（估值超过 10 亿美元）。

因为，华为 Mate 10 处理器的 AI 核心，就是来自寒武纪的授权。

「第一颗选择市面上现成的比较快，」王耀东说，但他认为华为接下来一定会想办法用自己的 AI 设计，「有能力发展自己AI的，都会自己发展。 」

▲ 寒武纪科技出身中国中科院，堪称苗红根正的中国「AI 希望」。 或许因此，创办团队极少接受媒体采访。 《天下》约访几次，都吃了闭门羹。

新品种的处理器

10 月底，全球半导体产业领袖云集的台积电 30 周年论坛，AI 芯片也成为热门议题。 当时，瑞士银行分析师吕家璈从听众席提问：「未来 AI 芯片的前景如何？ 会像 GPU、DSP 一样成为主流 IC 类别吗？ 」

当时台积电董事长张忠谋指定，由最适合该问题的黄仁勋回答。

黄仁勋认为，会有 3 种不同类型的AI芯片。 第一种是用来训练深度学习模型的，运算功能强大，通常放在云端服务器里。

第二种，就是用在华为、苹果手机上的类神经处理器。 黄仁勋认为，「是一种新品种的处理器，未来所有的 autonomous machine（自动机器，包含无人车、无人机、机械人）上头都会有一颗。

第三种，用在物联网的端点，靠近传感器，数量以上兆颗计算。

「未来每颗传感器上都会有 AI 跟机械学习的功能，」模拟 IC 大厂 ADI 执行长罗奇（Vincent Roche）补充，「因为大量的运算必须要靠近数据的来源地。 」
这么多的新增半导体需求，也正是台积电今年股价一路冲破 200 元、市值飙破台币 6 兆元的关键。

也难怪，最近有外资券商调降台积目标价。 张忠谋在参加工商协进会早餐会后，可以气定神闲地对媒体说，「目前大家都在讲 AI，AI 需要高速度计算，发展根本看不到有什么限制.......（高效运算）没有需求减缓的隐忧。 」

中国新创来势汹汹 台湾反而缺席？

目前市场上最瞩目，辉达、英特尔以及以寒武纪为首的多家中国新创公司，都投入竞逐的，是用于无人机、无人车、智能型手机，以及云端服务器的高性能 AI 芯片。

台湾厂家目前仍在这块肥沃的处女地缺席。 连联发科都还在观望。

一位资深业者透露，这类高阶芯片，需要的研发团队、使用的制程都所费不赀。 出去还要跟英特尔、辉达厮杀。 曾有出身知名大厂的团队尝试开发，但还是在今年打了退堂鼓，因为觉得风险太大。 而且连创投都不支持。

反观中国新创团队，虽然技术、经验比不上台湾，但是「中国现在钱那么多，随便募都募得到，」卢超群感叹。

▲ 半导体老将、钰创科技董事长卢超群表示，面对大陆政府对 AI 新科技的大力投资，台湾 IC 设计业仍需要政府各方面的支持。

更何况，大陆政府还在 7 月公布「新一代人工智能发展规划」，喊出要在 2030 年，达到 AI 技术和应用与世界先进水平同步的目标。 可以预期，又有新一波热钱，涌向 AI 产业。

「大陆投入的经费，人力物力差太多了。 台湾得追一下，」王耀东也忍不住说。

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