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2019年5月20日 星期一

Innovation Japan : Japan's AI Technology Offers New Possibilities




Ai芯天下

近年來,人工智慧已經成為先進國家和地區,搶佔未來發展先機的重要抓手。在此背景下,儘管業界還沒有為人工智慧晶片給出一個準確統一的概念,但是各國在半導體和晶片製造領域,早已展開了激烈的競爭。主流觀點普遍認為,未來AI晶片的競爭將在中國和美國之間展開。

日本正力圖透過AI技術,革新提高本國經濟競爭力。數據顯示,2018年日本政府年度預算案中,AI相關預算總額為770.4億日元,這一數字還不到美國和中國的兩成。今年日本大舉提升科學技術領域預算,尤其重點強調AI技術發展,可見日本已經意識到AI技術的變革性力量,意圖追趕中美。

AI芯天下丨日本发力AI芯片,开辟新战场避开中美竞争

日本AI發展落後
日本的AI關聯企業數量大約在200至300家,相對於美國包括谷歌、IBM、微軟等科技巨頭在內,上千家AI關聯企業的規模,日本的AI關聯企業無疑顯得勢單力薄。

2011年—2015年,中國發表的AI關聯論文已達41000篇,美國達到了25500篇,而日本只有11700篇。30年前,日本的半導體產品佔世界總產量的45%,是當時世界最大的半導體生產國。

推進具備優勢的AI晶片
日本AI晶片起步較晚,預計不會與中美企業正面競爭,而是在日本具有優勢的領域開發出AI晶片,從智慧手機、汽車和機器人等終端切入。中美大型企業瞄準的AI晶片,主要用於透過互聯網連接的電腦本身—雲平台。 而日本在感應器等技術方面具有優勢。如果是邊緣側,能夠展開競爭。

由於AI晶片今後大量應用於,汽車和機器人等的可能性很高,日本國內的半導體廠商,很早就注意到邊緣側的AI晶片的發展潛力,一直積極推進研究,或將大量應用在汽車及機器人領域。

要讓AI承擔複雜的處理工作,現在就需要處理速度很快的計算機。這種電腦因體積巨大,而無法搭載到汽車和機器人上,因此必須透過通信來交換數據;需要絕對不能中斷的穩定通信環境,同時這種數據交換需要較多時間。

在自動駕駛領域,瞬間的判斷延遲就將導致事故,今後將輪到AI晶片出場。此外,智慧手機的語音辨識,目前也依賴雲平台處理,不久後也可能改為透過AI晶片來處理。

在AI軟體領域,美國大型企業佔據優勢,日本的存在感薄弱。如果日本不在國內推進AI晶片研究,將全面落後,顯示出危機感。日本應發揮具有優勢的產品製造傳統,找到出路。

AI芯天下丨日本发力AI芯片,开辟新战场避开中美竞争

加快AI晶片開發的創新推進
日本政府圍繞上述問題,頒布了一系列的相關政策。其中,日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)物聯網推進部、創新推進部,於2018年4月發佈「加快AI晶片開發的創新推進項目」基本計劃。

邊緣計算技術在網路終端設備(邊緣側),進行中央資訊處理,其重要性和價值日益增加。雖然日本的創業企業具有AI的先進技術,但為了開發出具有競爭力的AI片,不僅需要AI和片的設計、軟硬體的知識和技術,而且需要具有昂貴的設計工具,和設計驗證設備。

民營企業的目標,是透過支持面向AI片,相關理念實用化的研發,在為加快AI片開發,而建立的設計驗證中心進行開發,無縫開展AI片開發方案的設計、驗證,從而推進加快創新性理念實現的研發,再次在全球範圍內提升知名度。

計劃到2032年,日本面向邊緣的AI片在世界上獲得約750億日元的市場額,2023年之後逐步將技術實用化率,提高到50%以上。

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日本部署AI晶片的措施
①以2014年東芝剝離NAND Flash業務為標誌,日本企業徹底退出了消費級半導體市場第一陣營。但是,日本在半導體材料和製造設備上的市場比重,卻一直保持著很高的比例。

日本的半導體材料行業在全球佔有絕對優勢,在矽晶圓、光刻膠、鍵合引線、模壓樹脂及引線框架等重要材料方面,佔有很高比重,總比率達到約52%。

而在半導體設備領域,全球規模以上晶圓製造設備商共計58家,其中,日本企業多達21家。因此,在半導體市場上,日本雖然失去了商品市場,但是沒有失去製造能力。這樣的技術儲備,完全足以支撐日本廠商,在必要的時候重新佔領市場。

②在AI晶片的應用定位上,相比主流的雲計算AI晶片,日本製造業更側重於研發面向邊緣計算的終端AI晶片,例如,面向物聯網應用的感應器晶片和自動駕駛輔助系統(ADAS)的晶片。在當前階段,研發這些AI晶片的目的,都是為了增強日本傳統製造業產品的競爭力。

③近年來,日本的資本界低調地進行了幾次,實際上足以改變整個人工智慧產業格局的收購。由於認識到日本在AI晶片設計上的不卒,日本軟銀於2016年用310億美元,收購了英國老牌晶片公司ARM,2017年又從谷歌接手了著名的波士頓動力系統公司。市場研究顧問公司Compass Intelligence發佈的最新研究結果顯示,在全球AI晶片企業排名中,ARM公司排在第7位。這些資本市場的運作,有利地支撐了日本半導體行業的發展。

④由於擔心日本的人工智慧研究落後於人,日本政府也成立了專門的基金,用以支持國內AI晶片的研發,同時也加大了對高校和科研機構在AI晶片研究經費上的支持力度。半官方背景的日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO),今年提出了一個旨在全面整合日本AI晶片「產學研」資源的政策建議。其中特別強調了基於舉國體制從人才培養、技術儲備、設備製造、商業環境等,全方位爭取AI晶片產業制高點的策略意義。

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結尾
其實日本並沒有放棄在半導體,特別是AI片領域的競爭。相反,日本不僅一直牢牢把握著AI片製造的核心技術,而且正在舉全國之力試圖重新奪回半導體行業的霸主地位,並在新一輪以人工智慧為標誌的產業升級競爭中取得優勢。



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