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10月16日，華為在英國倫敦首發新一代旗艦機Mate 20系列。 |
在指甲蓋大小的芯片裡，69億個晶體管密密麻麻地分佈著。
10月16日，華為在英國倫敦首發新一代旗艦機Mate 20系列，其中搭載的新一代頂級人工智能手機芯片麒麟980引起全球關注。
作為科技產品的核心部件，芯片的設計與製造代表著一個國家和地區IT產業的創新能力。數據顯示，2017年，以芯片產業為代表的深圳集成電路產業規模首次突破668.4億元，在全國佔比達28.46%，產業規模增幅達17%。
從華為、雲天勵飛等本地企業探索自主研發人工智能芯片，到高通、ARM等國際芯片巨頭來深佈局，“深圳芯”正在走向世界，成為深圳發起源頭創新突擊、產學研鏈式加速的前沿細分領域之一。
南方日報記者 戴曉曉 蘇梓威
A 技術引領
承載69億個晶體管的AI芯片
芯片是所有整機設備的“大腦”，普遍應用於計算機、消費類電子、網絡通信、汽車電子等領域。
以智能手機產業為代表的移動通信行業為例，過去手機芯片領域的很多專利都掌握在國外公司手中，例如在3G、4G通信技術中，不少專利屬於高通公司，廠商每賣一部手機要向高通繳納3.5%的專利費，一部2000元的手機專利費達70元。
上述情況在過去數年間發生改變。以華為為代表的中國企業，成為世界上為數不多擁有自主生產手機芯片能力，並在諸多功能方面超越業界水平的廠商。
打開Mate 20外殼，隱藏於內部的“大腦”麒麟980是全球首款採用7nm製程工藝的手機芯片，在指甲蓋大小的尺寸上放進69億個晶體管。
為了突破性能極限，挑戰更快的運行速度，麒麟980在全球首次實現基於Cortex—A76的開發商用，相較上一代處理器在表現上提升75%，在能效上提升58%。使用者無論是發短信，或是邊打手遊邊聽歌，手機都能精確調度，讓使用者擁有更高性能體驗的同時，獲取更長的續航體驗。
“深圳乃至珠三角的所見所聞仍然讓我印象深刻。”蘋果公司聯合創始人沃茲尼亞克認為，科學技術的創新與進步可以用建房子來作比喻。一間好房子的背後是木頭、水泥、大理石等原材料，而一款好的科技產品背後是無數個底層技術的發展和進步。“比如一款手機的背後，整合了芯片技術、攝像頭技術、指紋識別技術等。這種將技術整合成好產品的能力，是很多深圳乃至珠三角企業成功的秘訣。”
B 鏈式加速
深圳成芯片巨頭佈局全球的關鍵城市
國際知名專利檢索公司科思特爾發佈的《芯片行業專利分析及專利組合質量評估》報告顯示，中國近10年芯片專利增長驚人，成為芯片專利申請第一大國。在全球芯片專利前30位專利權人中，來自深圳的華為位居27位。
在深圳，芯片行業正經歷多重創新聚合效應。一方面，以華為、大疆創新、奧比中光、雲天勵飛等為代表的企業，在諸多應用領域展開芯片研發探索，形成從領軍企業到創新企業的梯次佈局；另一方面，高通、ARM等全球芯片巨頭佈局深圳，國際資源加速集聚，推動跨界創新協作及國際市場開拓。
走進深圳南山的高通深圳創新中心，5G、無人機、虛擬現實、機器人等領域的領先技術和解決方案在此係統展示，這裡是高通設立在美國之外的首個無線通信和物聯網技術展示中心。
作為全球電子信息製造業重鎮，深圳有著完備的手機產業供應鏈，聚集華為、TCL等多家全球出貨量前十的手機廠商。針對上述優勢，高通在深圳的實驗室配備了頂尖設備。以最具挑戰的電磁干擾問題為例，實驗室提供精確測試和快速診斷，使手機生產廠商能及時確定有效解決方案，從而降低研發成本，加速產品上市。
全球創新資源集聚為產業協作帶來想象空間。“深圳創新中心將不僅形成手機產業鏈協作，還會形成5G、集成電路、雲計算、大數據等多個領域的創新協作。”高通中國區董事長孟樸說。
同樣落戶於深圳的ARM（中國）將助力中國芯片加速走向世界。作為知識產權（IP）供應商，ARM被稱為“手機心臟”，與一般的半導體公司最大的不同在於，它不製造芯片且不向終端用戶出售芯片，而是通過轉讓設計方案，由合作伙伴生產出各具特色的芯片。
日本軟銀集團董事長及總裁孫正義說，全球共有超過100家公司與ARM簽訂技術使用許可協議，未來在物聯網時代，基於ARM架構芯片將達到萬億級別。“我們建立這家合資公司，未來共同生產新的產品，通過中國工程師和中國企業送向全球。”
與此同時，粵港澳大灣區基礎研究加快佈局，推動深圳集成電路領域產學研“鏈式加速”發展。日前，國家“核高基”EDA重大專項落戶深圳，將依託國微技術開闢深圳自主EDA軟件研發主戰場，南方科技大學—香港科技大學共建深圳微電子學院揭牌，南方科技大學和清華大學正積極籌建5G應用的未來通信高端器件製造業創新中心。
“隨著物聯網時代的到來，當下人們對芯片的要求更加多元化，以深圳為代表的中國芯片產業可能會實現彎道超車。”ARM全球執行副總裁兼大中華區總裁吳雄昂說。
C 面向未來
“深圳芯”與人工智能應用產業“共振”
在人工智能賦能下，智能手機正向智慧手機發展，手機擁有“動腦思考”能力。以華為為例，麒麟980在雙NPU的移動端強大算力加持下，能夠做到人臉識別、物體識別、物體檢測、圖像分割、智能翻譯等AI場景。
無論是表演節奏感極強的舞蹈，還是在鏡頭前快速跑步，麒麟980都能夠實時繪製出人體的關節和線條，或是運用物體檢測能力準確識別多種物體，並在拍照預覽時實時跟蹤。
相對於首款人工智能手機芯片麒麟970，麒麟980完成了從圖像識別到物體檢測的跨越，在AI識別領域實現質的跨越。搭載它的手機每分鐘可以識別圖像4500張，識別速度比上一代提升120%。
與人工智能產業相輔相成，是“深圳芯”的“DNA”，不少芯片自誕生就離不開“AI”這一關鍵詞。創維便在今年正式推出了AI畫質芯片“蜂鳥”，用來提升創維電視產品畫質水平。這款芯片由創維自主研發，打破國外公司對圖像處理芯片技術的壟斷。其通過AI技術對圖像進行識別、重構和搜索，能精準地提升圖像畫質，還原極具臨場感的高品質影像。
在更廣闊的國際舞臺上，深圳與歐美髮達地區在人工智能芯片領域站在了同一起跑線上。據市場調研公司ReportLinker預測，到2023年，全球人工智能芯片市場規模將達到108億美元，複合年均增長率達到53.6%。
國家集成電路設計深圳產業化基地副主任趙秋奇認為，深圳產業設計特點是貼近應用，IC設計以市場為導向，產品多元化發展，人工智能、5G應用等為芯片設計新熱點。
“深圳芯”走向世界，成為深圳發起源頭創新突擊的縮影。中國科學院深圳先進技術研究院院長樊建平說，“10年前，我們更多地專注於‘E’（Engineering工程）；此後，我們逐漸轉入‘T’（Technology科技），關注核心關鍵技術；現在，我們進入‘S’（Science科學）領域。從‘E’‘T’到‘S’的模式，正是一座城市不斷向源頭技術進發、不斷提高自身創新力的表現。”
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