人工智能與半導(dǎo)體擦出的火花

人工智能需要大量的計(jì)算資源來(lái)支持其算法和模型的訓(xùn)練和推理。半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，特別是圖形處理器（GPU）和專(zhuān)用集成電路（ASIC）的發(fā)展，為人工智能提供了更高效的計(jì)算平臺(tái)。近年來(lái)，許多公司都在開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)為人工智能設(shè)計(jì)的芯片，以提高性能并降低能耗。這些芯片通常采用異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)，結(jié)合CPU、GPU和ASIC等不同類(lèi)型的處理器，以實(shí)現(xiàn)更高效的計(jì)算?？偟膩?lái)說(shuō)，半導(dǎo)體技術(shù)在人工智能領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色，它們共同推動(dòng)著人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

人工智能(AI)半導(dǎo)體的現(xiàn)狀與未來(lái)

正是以GPU為中心的硬件的發(fā)展，使DNN得以從理論基礎(chǔ)發(fā)展到應(yīng)用。如果沒(méi)有GPU的強(qiáng)大計(jì)算能力，人工智能的發(fā)展將是非常緩慢的。但要最終創(chuàng)造出超越人類(lèi)能力的人工智能，需要比今天更強(qiáng)的計(jì)算性能。因此，關(guān)鍵點(diǎn)便在超越當(dāng)前GPU的下一代人工智能半導(dǎo)體中。據(jù)預(yù)測(cè)，由這樣的人工智能系統(tǒng)組成的半導(dǎo)體芯片將面臨性能的快速提高、指數(shù)級(jí)的市場(chǎng)化以及應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。預(yù)計(jì)到2024年，市場(chǎng)將增長(zhǎng)到約52萬(wàn)億韓元（約440億美元），到2030年更將增長(zhǎng)到140萬(wàn)億韓元（約1200億美元）。

AI市場(chǎng)需求持續(xù)提升，晶圓代工廠商急擴(kuò)CoWoS先進(jìn)封裝產(chǎn)能

受惠于生成式人工智能應(yīng)用市場(chǎng)的成長(zhǎng)，在各云端運(yùn)算供應(yīng)商與IC設(shè)計(jì)公司發(fā)展人工智能芯片的情況下，臺(tái)積電相關(guān)訂單持續(xù)火爆。然而，受到CoWoS先進(jìn)封裝產(chǎn)能有限的情況下，市場(chǎng)傳出臺(tái)積電持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)竹南、龍?zhí)?、臺(tái)中的先進(jìn)封裝產(chǎn)能。當(dāng)前人工智能芯片訂單對(duì)臺(tái)積電的貢獻(xiàn)度雖然不高，但是市場(chǎng)需求卻持續(xù)提升，其中除了來(lái)自英偉達(dá)(NVIDIA)、AMD、博通、思科等IC設(shè)計(jì)大廠的訂單之外，云端服務(wù)供應(yīng)商如AWS、Google等也都相繼宣布將投入人工智能芯片的發(fā)展，讓目前幾乎囊括市場(chǎng)中所有人工智能制造芯片訂單的臺(tái)積電相關(guān)產(chǎn)能供不應(yīng)求。

人工智能在英特爾半導(dǎo)體制造環(huán)境中的重要價(jià)值

人工智能 (AI) 作為一種強(qiáng)大的工具，可以將大量制造數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為能改進(jìn)制造流程的洞察。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，英特爾專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)蘊(yùn)含巨大商業(yè)價(jià)值、具備實(shí)際可行性，并能迅速實(shí)現(xiàn)價(jià)值的應(yīng)用，不斷完善 AI 在制造中的應(yīng)用方式。每個(gè)解決方案針對(duì)一個(gè)特定、明確的問(wèn)題，且有可衡量的指標(biāo)來(lái)判定該方案是否成功。在過(guò)去的二十年里，大規(guī)模部署了廣泛的面向制造的 AI 解決方案，涉及數(shù)千個(gè) AI 模型。每個(gè)成功的 AI 解決方案都會(huì)在生產(chǎn)英特爾各類(lèi)產(chǎn)品的各大工廠中推廣。

人工智能開(kāi)啟，半導(dǎo)體周期復(fù)蘇與自主可控并重

回顧2023年上半年，ChatGPT熱潮引發(fā)全球科技巨頭加速布局AI大模型，AI迎來(lái)“iPhone時(shí)刻”，人工智能算力時(shí)代開(kāi)啟，以AI服務(wù)器為核心的算力基礎(chǔ)設(shè)施將進(jìn)入加速成長(zhǎng)期。2023年有望繼續(xù)保持高速成長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)化率較低的環(huán)節(jié)及具備突破先進(jìn)制程能力的公司將充分受益于國(guó)產(chǎn)替代加速的進(jìn)程。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備零部件廠商目前正在延續(xù)海外龍頭廠商產(chǎn)品品類(lèi)和應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)張的成長(zhǎng)路徑，隨著國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的快速成長(zhǎng)，以及通過(guò)進(jìn)入海外半導(dǎo)體設(shè)備廠商供應(yīng)鏈，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備零部件廠商未來(lái)有望持續(xù)高速成長(zhǎng)。

AI背后的半導(dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)

半導(dǎo)體作為AI算力核心，受到頂層高度關(guān)注，成為大國(guó)博弈的焦點(diǎn)之一。AI模型運(yùn)算規(guī)模增長(zhǎng)，算力缺口巨大：基于大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練、擁有巨量參數(shù)的AI預(yù)訓(xùn)練模型一GPT-3，引發(fā)了AIGC技術(shù)的質(zhì)變，從而誕生ChatGPT。然而，預(yù)訓(xùn)練模型參數(shù)數(shù)量、訓(xùn)練數(shù)據(jù)規(guī)模將按照300倍/年的趨勢(shì)增長(zhǎng)，現(xiàn)有算力距離AI應(yīng)用存巨大鴻溝。運(yùn)算規(guī)模的增長(zhǎng)，帶動(dòng)了對(duì)AI訓(xùn)練芯片單點(diǎn)算力提升的需求，并對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度提出了更高的要求。

人工智能應(yīng)用到半導(dǎo)體生產(chǎn)環(huán)節(jié)

隨著人工智能的不斷發(fā)展，諸多半導(dǎo)體廠商也開(kāi)始嘗試把人工智能技術(shù)運(yùn)用到半導(dǎo)體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。在2023上海國(guó)際半導(dǎo)體展覽會(huì)（SEMICON China）的優(yōu)艾智合展位上，幾個(gè)小巧的智能機(jī)器人，小心翼翼地搬運(yùn)著薄薄的晶圓片，快速且精準(zhǔn)地將其運(yùn)送至下一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，在這過(guò)程中，看不到絲毫抖動(dòng)，且速度也不亞于人工搬運(yùn)。

美科技巨頭將最新AI芯片“帶到中國(guó)”

據(jù)香港《南華早報(bào)》網(wǎng)站7月12日?qǐng)?bào)道，半導(dǎo)體巨頭英特爾公司將其最新的人工智能（AI）深度學(xué)習(xí)應(yīng)用處理器帶到了中國(guó)。中國(guó)對(duì)先進(jìn)芯片有著巨大需求，這也是美國(guó)限制出口的領(lǐng)域之一。報(bào)道稱(chēng)，7月11日，在北京舉行的一場(chǎng)產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，英特爾高管展示了該公司不受美國(guó)出口限制的Gaudi2處理器，以應(yīng)對(duì)英偉達(dá)公司圖形處理器（GPU）產(chǎn)品A100的競(jìng)爭(zhēng)。根據(jù)英特爾最新的年度報(bào)告，該公司2022年在中國(guó)市場(chǎng)的營(yíng)收約占其總營(yíng)收的27%。英特爾的這一最新舉措突出表明，盡管華盛頓實(shí)施出口管制，但廣闊的中國(guó)市場(chǎng)依然對(duì)美國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)供應(yīng)商很重要。

半導(dǎo)體行業(yè)格局與演變趨勢(shì)：從技術(shù)創(chuàng)新到全球競(jìng)爭(zhēng)

半導(dǎo)體行業(yè)一直以來(lái)都以技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)力。從摩爾定律的演進(jìn)到新一代工藝制程的研發(fā)，技術(shù)的不斷進(jìn)步推動(dòng)了芯片性能的提升和成本的降低。近年來(lái)，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等新興技術(shù)的興起，對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)提出了更高的要求，促使新的創(chuàng)新浪潮涌現(xiàn)。特別是中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)，為了應(yīng)對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)和供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，許多公司開(kāi)始采取垂直整合策略，從設(shè)計(jì)到制造，甚至到封裝和測(cè)試，掌握更多環(huán)節(jié)的控制權(quán)。

人工智能為危機(jī)中的半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)希望

隨著企業(yè)不斷投資尖端技術(shù)并挖掘人工智能的潛力，半導(dǎo)體行業(yè)可能會(huì)找到復(fù)蘇和未來(lái)增長(zhǎng)的道路。人工智能領(lǐng)域?qū)π酒男枨鬄樵撔袠I(yè)提供了克服當(dāng)前挑戰(zhàn)并與快速發(fā)展的人工智能領(lǐng)域一起發(fā)展的機(jī)會(huì)。國(guó)內(nèi)純第三方芯片元器件在線(xiàn)交易服務(wù)平臺(tái)，率先實(shí)現(xiàn)SaaS+在線(xiàn)交易+BD的創(chuàng)新模式，利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，構(gòu)建芯片元器件交易及數(shù)字化服務(wù)生態(tài)，打破行業(yè)垂直領(lǐng)域壁壘，實(shí)現(xiàn)上下游直通，助力中國(guó)芯片行業(yè)發(fā)展。

英偉達(dá)引爆AI產(chǎn)業(yè)鏈，半導(dǎo)體企業(yè)如何掘金？

從顯卡王者到AI新貴，英偉達(dá)憑什么賭贏了大趨勢(shì)？一個(gè)關(guān)鍵原因在于其廣受人工智能領(lǐng)域追捧的芯片產(chǎn)品，即A100芯片及更高一代的H100芯片，目前這些高端芯片及相應(yīng)的顯卡已是一卡難求。人工智能產(chǎn)業(yè)鏈有深度、有廣度，蘊(yùn)含著巨大市場(chǎng)機(jī)會(huì)和發(fā)展?jié)摿?。其中，半?dǎo)體企業(yè)集中在基礎(chǔ)上游，由于基礎(chǔ)層發(fā)展主要依賴(lài)于前期基礎(chǔ)知識(shí)積累，創(chuàng)新難度高，底層基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵硬件多為美、日、韓等發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，因此，中國(guó)芯片廠商在該市場(chǎng)面臨一定機(jī)遇。