从智能手机到无人车，AI芯片在爆发

　　待算法、传感器成熟，ASIC才有施展拳脚的机会。我们之前提到的Mobileye，其产品便是基于的ASIC架构加速器，和Nvidia走截然不同的系统级处理器路线，ASIC全称为“专用集成电路”，其内置的异构模块可以针对信号、图像等处理算法进行特殊优化，但在设计流程上用到更长时间。

　　FPGA这个词想必就更加陌生了。简单来说，ASIC芯片是一个“KFC的汉堡包”，而FPGA更像“赛百味的三明治”，后者有更大的“重新设计”空间，可以根据用户需求添加内容、功能和优化。不过，针对FPGA进行编程，也可以设计出ASIC，但单片成本更高，而且需要大量专业脑力工作，是项“硬核”工艺，而想靠自家设计的FPGA落得应用，更是件困难的事情。

　　近年，国内涌现一批AI芯片的IC设计商，寒武纪、阿里、华为、百度、地平线、比特大陆等。在设计技术和制造技术之间，国内初创IC设计商处在很尴尬的境地，其设计成果若不能找到合适产品并量产，将意味着所有设计毫无商业意义。

　　于是，我们将目光放到晶圆与封装厂商上来。

　　中芯国际是一家成熟的本土圆晶加工商，2017年市场占有率5.4%，YoY(增长率)达到6.35%，2018年28nm以上制程的芯片月产44万片，这些芯片会被安装到低功耗计算机、通讯设备、汽车等其他消费电子产品上。但是AI芯片领域，至少在云端训练计算方向上，14nm以下制程才算刚刚入门，截至2019年2月21日，中芯国际尚未交付任何14nm或以下制程的产品，但在媒体报道中称：“14纳米技术研发已进入客户导入阶段”。

　　这么来看，中芯国际确实已经有14纳米技术：FinFET工艺。FinFET是什么概念?简单来说，中芯将刻芯片的工艺水平从2维(CMOS)升级到3维(FinFET)，是集成芯片工艺中值得“秀”的资本。 此前中芯的28nm多晶硅(Poly/SiON)工艺是相对台积电比较落后的技术，后来才有了HKMG制程工艺，虽然仍是28nm制程，但产品优化效果好，良品率也有所提升。对于大厂而言，前几年在20nm的工艺突破是一个分水岭，因为越低制程将越接近材料极限，例如：量子隧穿效应。FinFET工艺是目前应对量子隧穿效应最有效的方法，中芯国际的FinFET尚处在“有技术没产品”的阶段，正在2019年希翼实现突破。

晶圆

　　在世界前三的封测企业中，有两家是本土品牌，一家是台湾日月光，另一家是江苏长电。2017年的数据统计显示，台湾日月光的市场占有率最高、营收最大。寒武纪的第一款SoC就是在日月光协作下完成的。

　　长电科技2018年第一季营收达54.90亿元，相较去年同期50.25亿元增长9.27%;实现净利润9600万元，而去年同期亏损1亿元。归属上市公司净利润为525万元，较去年同期3830万下降86.29%。而我们单独看江苏长电的产能，在较为复杂处理器封装工艺还是研发阶段，暂时没有量产可能。同样的，与长电科技各分秋色的华天科技、通富微电，均无较大功耗的AI芯片封装工艺，而小型SoC也难以胜任。苏州晶方是一家小型化晶圆的半导体厂商，主要靠TSV工艺吃饭，在AI芯片领域暂无涉足，不过相类似厂商可能会在智能设备普及、愈发依赖生物传感的情况下大有可为。

　　国内封测企业兴起的具有国际因素，例如松下等日韩封测厂在马来西亚因工人债务问题，于2016起陆陆续续撤离当地，将新厂设立在中国大陆。

　　五.在IC设计领域，2016年创立的寒武纪需要依托上游知识产权保护，下游需要借助圆晶制造厂、封测(日月光等)厂商实现量产，其产品出口有二：SoC厂商和系统厂商。

　　2017年，寒武纪参与完成了一款华为的AI芯片设计，也就是读者常听到的麒麟970。这颗芯片本身不是寒武纪生产，而只负责设计了其中部分模块。麒麟970本身属于SoC概念：将符合需求的功能ARM加上自己的IC晶片封装到一起。其优点在于集成度高、体积小巧，适合移动端设备。而要设计一颗SoC需要相当多的技术配合，例如上游的IP(intellectual property)授权、遵循晶圆制造标准。能从IC一路走到最后的测试阶段的SoC都是了不起的工程项目。

　　寒武纪和华为合作的麒麟970具有一定战略意义：去年(2018)全球手机市场整体下滑，唯独华为手机出货量上涨趋势(+43.9%)，市场份额达到了世界第三的水平，但此前却没有自己的芯片，消耗了大量的IP授权费。与此同时，武纪正愁没机会进入移动端市场，干柴与烈火的相遇，进一步推动搭载麒麟970的Mate10出货量达到4000万台，如果保守估计，麒麟970为武纪带来不小于2亿美元收入。武纪本身是中科院计算所孵化的国家级AI及芯片团队。在过去3年里已经进行3轮融资，B轮融资后，估值跃升到25亿美元，在国内AI芯片处于领先地位。

　　国内AI芯片产业逐渐入轨，越来越多的互联网系和科研孵化系企业希望加入未来的芯片格局。一片拇指大小的硅晶体，此时仿佛一把通往新世界的入场券，吸引着IC厂商与下游制造商竭力一搏。