?半導體產(chǎn)業(yè)的下個(gè)增長(cháng)點(diǎn)，藏在ChatGPT里

「首先，人工智能技術(shù)的快速發(fā)展正在推動(dòng)芯片行業(yè)的創(chuàng )新。越來(lái)越多的企業(yè)正在研發(fā)專(zhuān)門(mén)用于加速人工智能工作負載的芯片，例如圖形處理器（GPU）、Tensor 處理器（TPU）和專(zhuān)用集成電路（ASIC）等。這些芯片可以顯著(zhù)提高人工智能應用的性能和效率，從而推動(dòng)了人工智能技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的應用。其次，芯片行業(yè)正在朝著(zhù)更加節能和可持續的方向發(fā)展。隨著(zhù)全球對能源消耗和環(huán)境保護的關(guān)注不斷增加，芯片制造商正在研發(fā)能夠在更低的功耗下實(shí)現更高性能的芯片，同時(shí)也在優(yōu)化制造過(guò)程和材料，減少對環(huán)境的影響。最后，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速普及也在推動(dòng)芯片行業(yè)的發(fā)展。越來(lái)越多的設備和傳感器需要進(jìn)行數據采集和處理，從而需要更多的芯片來(lái)支持這些應用。這也催生了一些新的芯片設計和制造需求，例如低功耗、小型化和高度集成化等?？傊?，隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步，芯片行業(yè)也將繼續發(fā)展和創(chuàng )新，為各個(gè)領(lǐng)域的應用提供更好的技術(shù)支持和解決方案?！?/p>本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202304/445456.htm

以上，是 ChatGPT 在面對「ChatGPT 會(huì )給芯片行業(yè)帶來(lái)怎樣的影響」時(shí)候的答案。自從 ChatGPT 出圈以來(lái)，AI 能給各行各業(yè)帶來(lái)怎樣的變化成為了大家都在好奇的問(wèn)題。雖說(shuō) ChatGPT 是一個(gè)語(yǔ)言訓練模型，但人們相信它能帶來(lái)深刻的改變。中科院《人工智能新近發(fā)展及其對經(jīng)濟學(xué)研究范式的影響》一文指出，因為 ChatGPT?可以在搜索信息、收集數據、撰寫(xiě)文獻綜述、編寫(xiě)代碼、檢查程序、設計實(shí)驗方案、翻譯文本等方面發(fā)揮作用，因此有助于學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域提高效率；同時(shí)基于人工智能或由人工智能輔助的經(jīng)濟決策可提供更有效的資源配置方案、改進(jìn)政策評估精準性，以及提升經(jīng)濟決策的科學(xué)性等，因此也有可能對經(jīng)濟學(xué)乃至整個(gè)社會(huì )科學(xué)的研究范式產(chǎn)生影響。

ChatGPT 為芯片行業(yè)帶來(lái)新的增長(cháng)動(dòng)力

ChatGPT 為許多公司提供了許多應用場(chǎng)景。在之前消費電子較為低迷的時(shí)候，一些 GPU、DPU 公司的產(chǎn)品可能找不到應用場(chǎng)景。但隨著(zhù) ChatGPT 出現，相關(guān)芯片的應用場(chǎng)景開(kāi)始增加。

正如開(kāi)頭所說(shuō)，ChatGPT 未來(lái)可能為各個(gè)行業(yè)帶來(lái)無(wú)限的可能性，這意味著(zhù)隨著(zhù)越來(lái)越多的領(lǐng)域應用，也就會(huì )有越來(lái)越多對芯片的需求。正是這樣的潛力，讓芯片巨頭（也是在 AI 領(lǐng)域最具代表性的公司）英偉達在不久前的 GTC 發(fā)布會(huì )上發(fā)布了為 ChatGPT 準備的芯片。因為以 ChatGPT 為代表的 AIGC 正在改變科技公司對于算力的需求。當前唯一可以實(shí)際處理 ChatGPT 的 GPU 是英偉達 HGX A100。為了 ChatGPT 市場(chǎng)，針對算力需求巨大的 ChatGPT，英偉達發(fā)布了 NVIDIA H100 NVL，這是一種具有 94GB 內存和加速 Transformer Engine 的大語(yǔ)言模型（LLM）專(zhuān)用解決方案，配備了雙 GPU NVLINK 的 PCIE H100 GPU。

從芯片設計環(huán)節來(lái)看，AI 可能讓 EDA 工具運行的更快，同時(shí)也可能幫助不同的公司定制不同的使用流程。人工智能驅動(dòng)的 EDA 設計套件提供了一條前進(jìn)的道路，補充和增強了工程團隊的工作。根據德勤全球的數據，全球頂級半導體公司今年將在內部和第三方 AI 工具上花費 3 億美元來(lái)設計芯片，預計未來(lái)四年這一支出將每年增長(cháng) 20%。將 AI 用于硅芯片設計的固有優(yōu)勢之一是，隨著(zhù)工具從設計到設計不斷學(xué)習，它們會(huì )變得更好。AI 可以使工程師能夠將具有正確規格的芯片更快地推向市場(chǎng)，并創(chuàng )建更復雜的系統性設計。除了作為芯片公司產(chǎn)品的新市場(chǎng)，AI 技術(shù)也有可能為芯片制造帶來(lái)新的技術(shù)飛躍。據報道，英偉達、蘋(píng)果、AMD 正搶奪臺積電的 AI 芯片訂單，上述公司近期同步對臺積電下急單，相關(guān)芯片將在 4 月后逐步產(chǎn)出。

還有哪些芯片公司能借東風(fēng)？

ChatGPT 不只會(huì )帶動(dòng)三巨頭，也會(huì )給其他的半導體公司帶來(lái)新機遇。AI 芯片相關(guān)公司，Graphcore 的 IPU 是針對人工智能計算而設計，計算的特點(diǎn)主要是面向計算圖，是以圖來(lái)作為抽象構建的處理器架構。IPU 是一個(gè)大規模并行的多指令多數據架構，采用能耗更低的片上 SRAM。這樣的架構非常適合做一些精細化的高性能計算、人工智能以及圖計算。Graphcore 的產(chǎn)品也已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域應用，比如使用人工智能做健康方面研究的 LabGenius，使用 IPU 做股票預測的 Man，利用 IPU 做大語(yǔ)言模型剛剛發(fā)布新品的自然語(yǔ)言服務(wù)公司 pineso，美國國家實(shí)驗室 Argonne。未來(lái)，以 Graphcore 為代表的 AI 芯片細分領(lǐng)域的公司將迎來(lái)極大的增長(cháng)點(diǎn)。ChatGPT 執行大算力的同時(shí)也需要大容量的內存支撐，英偉達 GPU 搭載了包括高帶寬存儲器（HBM）在內的大量 DRAM。

新興 AI 產(chǎn)品對高性能存儲芯片的需求也在拉動(dòng)相關(guān)廠(chǎng)商的出貨量。據韓國經(jīng)濟日報報道，受惠于 ChatGPT，三星、SK 海力士高帶寬內存（high bandwidth memory，HBM）接單量大增。

除了硬件，IP 核公司的業(yè)務(wù)也有望迎來(lái)增長(cháng)。IP 核心公司可以開(kāi)發(fā)針對 AI 推斷進(jìn)行優(yōu)化的 IP 核心，可以與 ChatGPT 模型集成，以加速其性能。同時(shí) IP 核心公司可以為 ChatGPT 設計定制產(chǎn)品，設計可以針對 AI 計算提升性能降低功耗的產(chǎn)品。IP 公司芯耀輝就表示，AI 應用的增長(cháng)可以為數據處理、數據傳輸等接口 IP 業(yè)務(wù)帶來(lái)新的機遇。

人工智能改變世界，還要時(shí)間

人們對 AI 技術(shù)的期待不僅僅是能帶來(lái)多大的市場(chǎng)，也包括 AI 技術(shù)如何改變半導體行業(yè)。產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節也都在探索如何利用 AI 技術(shù) EDA 公司和芯片制造公司都在探索如何通過(guò) AI 技術(shù)提高產(chǎn)品。計算光刻模擬了光通過(guò)原件與光刻膠相互作用時(shí)的行為，這些行為是根據麥克斯韋方程描述的，這是芯片設計制造領(lǐng)域中需要算力最多的任務(wù)。通過(guò) CuLitho 技術(shù)，可以加速基于軟件的芯片設計，并加速用于在芯片上打印該設計的光刻掩模的物理制造之間的步驟。除了英偉達，這一技術(shù)已經(jīng)吸引了 ASML、Synopsys 和臺積電的合作。

德勤指出，「人工智能設計工具使芯片制造商能夠突破摩爾定律的界限，節省時(shí)間和金錢(qián)，緩解人才短缺，甚至將舊芯片設計帶入現代時(shí)代。同時(shí)，這些工具可以提高供應鏈的安全性，并有助于緩解下一次芯片短缺?！?/p>

除了硬件，由于 AI 可以使用大量的文本數據集進(jìn)行訓練，因此 AI 也可以進(jìn)行芯片訓練。

不過(guò)要訓練出這樣的 AI 仍需要大量時(shí)間。雖然人工智能在復雜任務(wù)（例如國際象棋和圍棋等棋盤(pán)游戲）中可以勝過(guò)人類(lèi)表明 AI 在開(kāi)發(fā)半導體領(lǐng)域的潛力。然而，為了在棋盤(pán)游戲中打敗人，計算機接受了大量廉價(jià)數據的訓練。相比之下，生成半導體工藝數據的成本很高。由于材料、設備和分析工具的成本，單個(gè)實(shí)驗的成本可能超過(guò) 1000 美元。

半導體實(shí)驗的高成本意味著(zhù)工程師通常通過(guò)測試制造設備的機器的一百種不同參數組合或「方法」來(lái)開(kāi)發(fā)半導體工藝，例如等離子體壓力和晶圓溫度。這種有限的數據使得很難創(chuàng )建精確到原子尺度的預測模型。在 3D NAND 器件中創(chuàng )建內存孔或蝕刻其他器件特征時(shí)，工藝工程師面臨著(zhù)超過(guò)一千萬(wàn)億種不同的高縱橫比蝕刻方法，這個(gè)數字簡(jiǎn)直是壓倒性的。從這一角度來(lái)看，在 AI 改變世界之前，AI 技術(shù)對于芯片相關(guān)公司來(lái)說(shuō)還是一個(gè)巨大的市場(chǎng)，并不會(huì )在一夜之間改變行業(yè)。

半導體產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)增長(cháng)點(diǎn)是什么呢？

ChatGPT 是這么說(shuō)的：

「作為一名 AI 模型，我不能預測未來(lái)或提供投資建議。但是，半導體產(chǎn)業(yè)一直在不斷發(fā)展和變化。以下是一些可能成為半導體產(chǎn)業(yè)下一個(gè)增長(cháng)點(diǎn)的趨勢：

5G 技術(shù)：隨著(zhù) 5G 技術(shù)的普及，對高速數據傳輸和處理的需求也將增加，這可能會(huì )促使半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)：隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)設備的普及，將需要大量的傳感器和處理器來(lái)收集、處理和傳輸數據，這也將促進(jìn)半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

人工智能：人工智能需要大量的計算資源和數據存儲，因此需要高性能的芯片和處理器來(lái)實(shí)現。這也可能成為半導體產(chǎn)業(yè)的一個(gè)增長(cháng)點(diǎn)。

電動(dòng)汽車(chē)：隨著(zhù)對可持續能源的需求和對環(huán)境友好的汽車(chē)的要求不斷增加，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)也將繼續增長(cháng)。這將需要更多的電池和電力管理芯片，這也可能成為半導體產(chǎn)業(yè)的一個(gè)增長(cháng)點(diǎn)。

總之，半導體產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)增長(cháng)點(diǎn)將取決于市場(chǎng)需求和技術(shù)創(chuàng )新的發(fā)展?！?/p>