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(zhù)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(zhù)至關(guān)重要的作用。不同于PC、手機芯片市場(chǎng)，物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)將呈現一種多樣化、場(chǎng)景化的局面，沒(méi)有任何一家巨頭能獨自應對巨大的市場(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)。據公開(kāi)數據預測，2020年中國的物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)將達到百億美金級別。

　　過(guò)去二十年，以電腦、手機、互聯(lián)網(wǎng)等為主的信息市場(chǎng)發(fā)展迅速，隨著(zhù)手機、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)成為消費升級的關(guān)鍵驅動(dòng)力。從“人人通訊”到“物物通訊”，對于芯片產(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模塊，是一個(gè)可獨立進(jìn)行密鑰生成、加解密的裝置，內部擁有獨立的處理器和存儲單元，可存儲密鑰和特征數據，為電腦提供加密和安全認證服務(wù)。

　　安全芯片所起的作用相當于一個(gè)“保險柜”，最重要的密碼數據都存儲在安全芯片中，安全芯片通過(guò)SMB系統管理總線(xiàn)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工作。

　　安全芯片的主要作用包括加密和存儲和管理密碼。安全芯片除了能進(jìn)行傳統的開(kāi)機加密以及對硬盤(pán)進(jìn)行加密外，還能對系統登錄、應用軟件登錄進(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)際上是存儲固化在芯片的存儲單元中，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。據相關(guān)數據統計，2011-2017年間，我國的安全芯片市場(chǎng)規模增長(cháng)迅速，基本保持了三成左右的增長(cháng)率，其中，2017年我國安全芯片市場(chǎng)接近80億元。

　　身份識別芯片，因為人的身體特征具有唯一性，近年來(lái)身份識別成為物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的一種新寵。身份識別是指對人體的身體特征進(jìn)行身份驗證的一種技術(shù)，如指紋、聲音、面部、骨架、視網(wǎng)膜、虹膜等都是其識別對象。人臉識別、虹膜識別等相關(guān)技術(shù)已得到普及，應用于多個(gè)領(lǐng)域。

　　未來(lái)，身份識別芯片將安裝于各種電子產(chǎn)品或應用系統中，對系統中的模塊、組件進(jìn)行識別，通過(guò)數據交換完成信息交換和身份識別認證功能。作是一種電子標簽，它的實(shí)現是基于應用的單總線(xiàn)技術(shù)，實(shí)現對各個(gè)模塊組件、配件、器件、系統等配置和升級等。

　　據公開(kāi)數據整理及預測，2012-2017年間，我國的身份識別芯片市場(chǎng)保持高速增長(cháng)，預計2020年我國身份識別芯片市場(chǎng)將達到百億級別。通訊射頻芯片和手機芯片不一樣，通訊射頻芯片對處理速度和運算能力要求沒(méi)那么高，對連接時(shí)長(cháng)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(zhù)廣闊前景，無(wú)線(xiàn)射頻識別將是這個(gè)領(lǐng)域的主力。射頻識別(RFID)是一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號識別特定目標并讀寫(xiě)相關(guān)數據，而無(wú)需識別系統與特定目標之間建立機械或者光學(xué)接觸。近年國內涌現了很多很多通訊射頻芯片廠(chǎng)商，也是看好這塊。

　　根據相關(guān)數據及預測，2011-2017年間，我國的通訊射頻芯片市場(chǎng)發(fā)展快速，預計未來(lái)幾年呈現穩定增長(cháng)的形勢。

　　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(xiàn)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)。

　　據相關(guān)數據顯示，2011-2017年間，我國的移動(dòng)支付芯片市場(chǎng)維持穩定增長(cháng)的態(tài)勢，雖然移動(dòng)支付芯片市場(chǎng)不及前幾類(lèi)，但市場(chǎng)潛力依舊巨大，隨著(zhù)新零售的發(fā)展，移動(dòng)支付將迎來(lái)一個(gè)高速增長(cháng)極點(diǎn)。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的將是中國整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的升級，物聯(lián)網(wǎng)可應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)并非一家或幾家獨大，這將是一個(gè)百花齊放的市場(chǎng)。隨著(zhù)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(zhù)傳統的芯片產(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)呈現一種井噴式發(fā)展。AI芯片的研究并不比傳統芯片容易，以TPU、NPU、DPU等三種相關(guān)的AI芯片技術(shù)成為新的潮流，國內與AI相關(guān)的初創(chuàng )企業(yè)不斷涌現。

　　對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A(yíng)I芯片的研發(fā)難度非常高，同時(shí)國內的AI人才非常稀缺，招人對這些企業(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，很多的投資人士對人工智能的認識還停留在炒概念的階段，并不看好。隨著(zhù)AI在安防、醫療、金融、大數據等落地場(chǎng)景上的出色表現，投資人觀(guān)念發(fā)生了變化：從漠視到質(zhì)疑再到看好。據相關(guān)數據統計，自2013年以來(lái)，全球和中國AI行業(yè)融資規模呈上漲趨勢。2017年全球AI融資總規模達395億美元，其中中國的融資總額達到277.1億美元，中國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)規模達到6億美金，預計到2021年將達到52億美金，年復合增長(cháng)率達到53%，增長(cháng)迅猛，發(fā)展空間巨大。

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

　　從當前人工智能主要的幾個(gè)機器學(xué)習芯片平臺來(lái)看，首先是GPU，GPU的計算能力要比CPU高很多倍。從全部GPU市場(chǎng)來(lái)看，英特爾目前占了71%，英偉達占了16%，AMD占了13%。但從分立式GPU市場(chǎng)來(lái)看，英偉達占了71%，AMD占了29%。因此英偉達在分立式GPU市場(chǎng)產(chǎn)品中占有占有絕對的優(yōu)勢，其產(chǎn)品廣泛應用于數據中心的人工智能訓練。

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

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

　　隨著(zhù)大數據的發(fā)展，計算能力的提升，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%，結合我國人工智能市場(chǎng)規模，2020年我國人工智能芯片市場(chǎng)規模約為50億元。

　　十、類(lèi)腦芯片產(chǎn)業(yè)

　　類(lèi)腦芯片作為一種新興技術(shù)，有著(zhù)非常廣闊的應用前景，相對于傳統芯片，類(lèi)腦芯片在功耗和集成度上的優(yōu)勢明顯。近年來(lái)，全球領(lǐng)先的科研機構和企業(yè)均在積極地推動(dòng)類(lèi)腦芯片技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)化，國外如IBM、高通、英特爾、麻省理工、牛津、斯坦福大學(xué)等都在研制類(lèi)腦芯片的相關(guān)技術(shù)，并取得了非?？上驳某晒?國內有西井科技、靈汐科技、中科院、清華、北大、浙大等也在推動(dòng)類(lèi)腦芯片的產(chǎn)業(yè)化，可以預見(jiàn)的是，未來(lái)在芯片領(lǐng)域必有類(lèi)腦芯片的一席之地。

　　類(lèi)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，畢竟有很多現實(shí)的難題需要去解決。對于國內廠(chǎng)商而言，挑戰和機遇并存，國內對類(lèi)腦芯片的研究仍處在起步階段，還需要很長(cháng)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(lèi)腦芯片產(chǎn)業(yè)化的中堅力量。

　　類(lèi)腦芯片的出現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)是應用到生活中各個(gè)領(lǐng)域，如手勢或語(yǔ)音控制的智能家居、面部識別的移動(dòng)設備、實(shí)時(shí)的ECG健康檢測、無(wú)人車(chē)的目標識別等，這些場(chǎng)景都需要類(lèi)腦芯片的支持。要實(shí)現類(lèi)腦芯片的產(chǎn)業(yè)化，除了需要上面提到的行業(yè)巨頭和科研機構，也需要更多國內企業(yè)的加入，讓類(lèi)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，人們對芯片算力和智能的要求更高，類(lèi)腦芯片的橫空出世讓研究人員眼前一亮，很多企業(yè)和研究機構積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，甚至有人認為它是人工智能的終極目標。一直以來(lái)，神經(jīng)形態(tài)計算領(lǐng)域的研究人員都希望能將人腦的能力“復制”到計算機芯片。這樣的于人腦芯片與現在基于二進(jìn)制進(jìn)行計算的數字芯片不同，其元件將以模擬的方式進(jìn)行工作，通過(guò)交換梯度信號或權重信號來(lái)激活，非常類(lèi)似神經(jīng)元依靠流過(guò)突觸的離子種類(lèi)和數量來(lái)激活。

　　類(lèi)腦芯片的本質(zhì)是模擬人腦工作原理實(shí)現深度學(xué)習，進(jìn)而解決極其復雜的計算問(wèn)題。目前類(lèi)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)險系數，但從長(cháng)期來(lái)看，它可能帶來(lái)計算機體系的革命和架構的變革。正是上面這些科研機構和企業(yè)的推動(dòng)，它們的成果讓這個(gè)想法變成了現實(shí)。類(lèi)腦芯片非常具有想象空間，就像專(zhuān)家說(shuō)的那樣，成熟的類(lèi)腦芯片有可能長(cháng)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(lèi)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：

　　未來(lái)隨著(zhù)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)達和完善。