广东
“深圳芯”刷新手机大脑运行速度
来源: 南方日报    时间: 2018-10-22 12:04

  10月16日,华为在英国伦敦首发新一代旗舰机Mate 20系列。  资料图片

  在指甲盖大小的芯片里,69亿个晶体管密密麻麻地分布着。

  10月16日,华为在英国伦敦首发新一代旗舰机Mate 20系列,其中搭载的新一代顶级人工智能手机芯片麒麟980引起全球关注。

  作为科技产品的核心部件,芯片的设计与制造代表着一个国家和地区IT产业的创新能力。数据显示,2017年,以芯片产业为代表的深圳集成电路产业规模首次突破668.4亿元,在全国占比达28.46%,产业规模增幅达17%。

  从华为、云天励飞等本地企业探索自主研发人工智能芯片,到高通、ARM等国际芯片巨头来深布局,“深圳芯”正在走向世界,成为深圳发起源头创新突击、产学研链式加速的前沿细分领域之一。

  A 技术引领

  承载69亿个晶体管的AI芯片

  芯片是所有整机设备的“大脑”,普遍应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等领域。

  以智能手机产业为代表的移动通信行业为例,过去手机芯片领域的很多专利都掌握在国外公司手中,例如在3G、4G通信技术中,不少专利属于高通公司,厂商每卖一部手机要向高通缴纳3.5%的专利费,一部2000元的手机专利费达70元。

  上述情况在过去数年间发生改变。以华为为代表的中国企业,成为世界上为数不多拥有自主生产手机芯片能力,并在诸多功能方面超越业界水平的厂商。

  打开Mate 20外壳,隐藏于内部的“大脑”麒麟980是全球首款采用7nm制程工艺的手机芯片,在指甲盖大小的尺寸上放进69亿个晶体管。

  为了突破性能极限,挑战更快的运行速度,麒麟980在全球首次实现基于Cortex—A76的开发商用,相较上一代处理器在表现上提升75%,在能效上提升58%。使用者无论是发短信,或是边打手游边听歌,手机都能精确调度,让使用者拥有更高性能体验的同时,获取更长的续航体验。

  “深圳乃至珠三角的所见所闻仍然让我印象深刻。”苹果公司联合创始人沃兹尼亚克认为,科学技术的创新与进步可以用建房子来作比喻。一间好房子的背后是木头、水泥、大理石等原材料,而一款好的科技产品背后是无数个底层技术的发展和进步。“比如一款手机的背后,整合了芯片技术、摄像头技术、指纹识别技术等。这种将技术整合成好产品的能力,是很多深圳乃至珠三角企业成功的秘诀。”

  B 链式加速

  深圳成芯片巨头布局全球的关键城市

  国际知名专利检索公司科思特尔发布的《芯片行业专利分析及专利组合质量评估》报告显示,中国近10年芯片专利增长惊人,成为芯片专利申请第一大国。在全球芯片专利前30位专利权人中,来自深圳的华为位居27位。

  在深圳,芯片行业正经历多重创新聚合效应。一方面,以华为、大疆创新、奥比中光、云天励飞等为代表的企业,在诸多应用领域展开芯片研发探索,形成从领军企业到创新企业的梯次布局;另一方面,高通、ARM等全球芯片巨头布局深圳,国际资源加速集聚,推动跨界创新协作及国际市场开拓。

  走进深圳南山的高通深圳创新中心,5G、无人机、虚拟现实、机器人等领域的领先技术和解决方案在此系统展示,这里是高通设立在美国之外的首个无线通信和物联网技术展示中心。

  作为全球电子信息制造业重镇,深圳有着完备的手机产业供应链,聚集华为、TCL等多家全球出货量前十的手机厂商。针对上述优势,高通在深圳的实验室配备了顶尖设备。以最具挑战的电磁干扰问题为例,实验室提供精确测试和快速诊断,使手机生产厂商能及时确定有效解决方案,从而降低研发成本,加速产品上市。

  全球创新资源集聚为产业协作带来想象空间。“深圳创新中心将不仅形成手机产业链协作,还会形成5G、集成电路、云计算、大数据等多个领域的创新协作。”高通中国区董事长孟樸说。

  同样落户于深圳的ARM(中国)将助力中国芯片加速走向世界。作为知识产权(IP)供应商,ARM被称为“手机心脏”,与一般的半导体公司最大的不同在于,它不制造芯片且不向终端用户出售芯片,而是通过转让设计方案,由合作伙伴生产出各具特色的芯片。

  日本软银集团董事长及总裁孙正义说,全球共有超过100家公司与ARM签订技术使用许可协议,未来在物联网时代,基于ARM架构芯片将达到万亿级别。“我们建立这家合资公司,未来共同生产新的产品,通过中国工程师和中国企业送向全球。”

  与此同时,粤港澳大湾区基础研究加快布局,推动深圳集成电路领域产学研“链式加速”发展。日前,国家“核高基”EDA重大专项落户深圳,将依托国微技术开辟深圳自主EDA软件研发主战场,南方科技大学—香港科技大学共建深圳微电子学院揭牌,南方科技大学和清华大学正积极筹建5G应用的未来通信高端器件制造业创新中心。

  “随着物联网时代的到来,当下人们对芯片的要求更加多元化,以深圳为代表的中国芯片产业可能会实现弯道超车。”ARM全球执行副总裁兼大中华区总裁吴雄昂说。

  C 面向未来

  “深圳芯”与人工智能应用产业“共振”

  在人工智能赋能下,智能手机正向智慧手机发展,手机拥有“动脑思考”能力。以华为为例,麒麟980在双NPU的移动端强大算力加持下,能够做到人脸识别、物体识别、物体检测、图像分割、智能翻译等AI场景。

  无论是表演节奏感极强的舞蹈,还是在镜头前快速跑步,麒麟980都能够实时绘制出人体的关节和线条,或是运用物体检测能力准确识别多种物体,并在拍照预览时实时跟踪。

  相对于首款人工智能手机芯片麒麟970,麒麟980完成了从图像识别到物体检测的跨越,在AI识别领域实现质的跨越。搭载它的手机每分钟可以识别图像4500张,识别速度比上一代提升120%。

  与人工智能产业相辅相成,是“深圳芯”的“DNA”,不少芯片自诞生就离不开“AI”这一关键词。创维便在今年正式推出了AI画质芯片“蜂鸟”,用来提升创维电视产品画质水平。这款芯片由创维自主研发,打破国外公司对图像处理芯片技术的垄断。其通过AI技术对图像进行识别、重构和搜索,能精准地提升图像画质,还原极具临场感的高品质影像。

  在更广阔的国际舞台上,深圳与欧美发达地区在人工智能芯片领域站在了同一起跑线上。据市场调研公司ReportLinker预测,到2023年,全球人工智能芯片市场规模将达到108亿美元,复合年均增长率达到53.6%。

  国家集成电路设计深圳产业化基地副主任赵秋奇认为,深圳产业设计特点是贴近应用,IC设计以市场为导向,产品多元化发展,人工智能、5G应用等为芯片设计新热点。

  “深圳芯”走向世界,成为深圳发起源头创新突击的缩影。中国科学院深圳先进技术研究院院长樊建平说,“10年前,我们更多地专注于‘E’(Engineering工程);此后,我们逐渐转入‘T’(Technology科技),关注核心关键技术;现在,我们进入‘S’(Science科学)领域。从‘E’‘T’到‘S’的模式,正是一座城市不断向源头技术进发、不断提高自身创新力的表现。”  南方日报记者 戴晓晓 苏梓威

(责任编辑:魏晓航)
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