神經(jīng)形態(tài)芯片和硬件開始吃香，它的市場(chǎng)主要在哪？

神經(jīng)形態(tài)芯片(仿真人眼與人腦神經(jīng)元的芯片:Neuromorphic)是由超大規(guī)模集成電路(VLSI)發(fā)明者之一的Carver Mead在1980年打造的。Mead的創(chuàng)舉最終獲得了美國(guó)太空總署(NASA)與國(guó)家衛(wèi)生研究院(NIH)的重視，甚至將1990-1999年定為“大腦年代”(Decade of the Brain)。

 

 

1990年，VLSI發(fā)明者Carver Mead將神經(jīng)形態(tài)芯片定義為人腦、感官與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)中的電子版神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（來源：Markets-and-Markets）

 

如今，市調(diào)公司Markets-and-Markets在其“2616-2022年全球神經(jīng)形態(tài)芯片市場(chǎng)預(yù)測(cè)”報(bào)告中再次宣告“大腦年代”即將來臨——不過，這次他們并未使用這一詞。

 

“實(shí)際上神經(jīng)形態(tài)的發(fā)展已經(jīng)有40年的歷史了，但要成為一項(xiàng)廣泛被采用的技術(shù)，大概還要10年的時(shí)間。然而，高通(Qualcomm)現(xiàn)正開發(fā)其Zeroth平臺(tái)，瞄準(zhǔn)認(rèn)知運(yùn)算與機(jī)器學(xué)習(xí)。”該公司的研究人員從2014年開始開發(fā)神經(jīng)形態(tài)硬件。在2018年以前，該公司計(jì)劃擴(kuò)展Zeroth平臺(tái)的神經(jīng)形態(tài)功能至嵌入式應(yīng)用，例如穿戴式設(shè)備與無人機(jī)。

 

如今，高通公司開發(fā)出基于Zeroth平臺(tái)的Snapdragon（驍龍） 820移動(dòng)處理器芯片中據(jù)說就有這些神經(jīng)形態(tài)功能。因此，即使該公司尚未證實(shí)該處理器的硬件規(guī)格，但一般預(yù)計(jì)Snapdragon 820芯片就屬于神經(jīng)形態(tài)的范疇。Markets-and-Markets預(yù)計(jì)在未來6年內(nèi)，在高端智能手機(jī)與穿戴設(shè)備導(dǎo)入這一芯片的態(tài)勢(shì)，將帶動(dòng)對(duì)于神經(jīng)形態(tài)芯片的需要求。根據(jù)Markets-and-Markets分析師Sachin Garg預(yù)計(jì)，從2016到2022年，針對(duì)消費(fèi)終端產(chǎn)業(yè)的整體市場(chǎng)數(shù)字將會(huì)持續(xù)走高。

 

 

從2022年神經(jīng)形態(tài)芯片市場(chǎng)來看，消費(fèi)市場(chǎng)占據(jù)了大部份的比重(圖左) （來源：Markets-and-Markets）

 

除了高通以外，還有其他廠商涉足這個(gè)領(lǐng)域，包括從General Vision拆分而來的加州Neuromem 公司。根據(jù) Garg表示，Neuromem是唯一一家授權(quán)IP給SoC業(yè)者整合神經(jīng)形態(tài)處理功能的公司。

 

另外像“IBM(IBM開發(fā)出可模擬人腦的芯片)、英特爾(Intel)、惠普(HP)等巨擘，也都跨足這個(gè)領(lǐng)域，為神經(jīng)形態(tài)芯片開發(fā)硬件，同時(shí)，高通也計(jì)劃在2018年以前商用化其認(rèn)知運(yùn)算與機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)Zeroth，從而將神經(jīng)形態(tài)功能整合在嵌入式系統(tǒng)中，”Garg表示。

 

Markets-and-Markets預(yù)測(cè)，神經(jīng)形態(tài)市場(chǎng)將從2016年的幾百萬美元快速成長(zhǎng)，在2022年以前達(dá)到幾億美元的市場(chǎng)規(guī)模。而這還不包括消費(fèi)終端產(chǎn)業(yè)，而是指由工業(yè)檢測(cè)、航空、軍事與國(guó)防等領(lǐng)域所帶動(dòng)的神經(jīng)形態(tài)芯片市場(chǎng)需求。因此，這這一市場(chǎng)數(shù)字也不包括Snapdragon 820與Zeroth平臺(tái)，使其他領(lǐng)域從2016年時(shí)幾近于零的市場(chǎng)隨著越來越復(fù)雜的高端作業(yè)進(jìn)展而緩步成長(zhǎng)，例如更先進(jìn)的影像識(shí)別與分類。然而，根據(jù)Markets-and-Markets表示，如果把終端消費(fèi)市場(chǎng)加進(jìn)來看的，這一預(yù)測(cè)數(shù)字還得再加3個(gè)0。

 

 

Markets-and-Markets預(yù)測(cè)，到了2022年，亞洲將占據(jù)一半以上的神經(jīng)形態(tài)市場(chǎng)（來源：Markets-and-Markets）

 

“整體神經(jīng)形態(tài)芯片市場(chǎng)在2016年時(shí)約有12億美元的價(jià)值，并以26.3%的復(fù)合年成長(zhǎng)率(CAGR)成長(zhǎng)，在2022年時(shí)達(dá)到48億美元的市場(chǎng)規(guī)模，”Garg表示，“隨著據(jù)傳擁有神經(jīng)形態(tài)的高通Snapdragon 820移動(dòng)處理器芯片推出，神經(jīng)形態(tài)芯片預(yù)計(jì)將在2016年以前針對(duì)高端應(yīng)用實(shí)現(xiàn)商用。因此，消費(fèi)終端產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)推動(dòng)對(duì)于神經(jīng)形態(tài)芯片的需求。然而，與大數(shù)據(jù)(big data)相關(guān)應(yīng)用預(yù)計(jì)也將在2018年以前導(dǎo)入神經(jīng)形態(tài)芯片。”

 

 

“兆級(jí)傳感器”成為主要驅(qū)動(dòng)力量之一

 

根據(jù)Markets-and-Markets表示，除了智能手機(jī)，神經(jīng)形態(tài)芯片的主要驅(qū)動(dòng)力量之一是“兆級(jí)傳感器”(trillion-sensor)經(jīng)濟(jì)的快速成長(zhǎng)。連續(xù)創(chuàng)業(yè)家Janusz Bryzek提出在“兆級(jí)傳感器”時(shí)代，需要分析內(nèi)建于傳感器中樞傳感器，以期減少需要上傳至云端的數(shù)據(jù)量。

 

“2014年總共售出220億顆傳感器。其中，有五分之一的傳感器都必須整合于傳感器中樞，因?yàn)閭鞲衅髦袠锌蓮牟煌瑐鞲衅髦腥诤纤芰稀Ｒ虼?，如傳感器中樞的?shù)量通常是感測(cè)數(shù)量的20%——也就是說，大約有44億個(gè)傳感器中樞，這將為2015年時(shí)約40億的神經(jīng)形態(tài)芯片帶來成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。另一個(gè)驅(qū)動(dòng)力量的云端網(wǎng)絡(luò)中心的巨量數(shù)據(jù)分析成長(zhǎng)，因?yàn)樗枰咚俚膶?shí)時(shí)處理能力，”Garg表示。

 

以芯片的應(yīng)用來看，在2022年時(shí)，影像識(shí)別預(yù)計(jì)將占據(jù)超過60%的比重，而數(shù)據(jù)檢測(cè)將占有20%的市場(chǎng)。根據(jù)Markets-and-Markets的報(bào)告表示，如同傳統(tǒng)的處理器市場(chǎng)，美國(guó)、德國(guó)、中國(guó)與韓國(guó)預(yù)計(jì)將會(huì)是神經(jīng)形態(tài)芯片的重要市場(chǎng)，而且在這些市場(chǎng)將以最高的CAGR成長(zhǎng)。

 

“雖然，2016年時(shí)在航空、軍事與國(guó)防、汽車、消費(fèi)、醫(yī)療、金融服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施和公用事業(yè)等產(chǎn)業(yè)中使用神經(jīng)形態(tài)技術(shù)的應(yīng)用并不多，但在接下來的十年，這些產(chǎn)業(yè)將開始大量采用神經(jīng)形態(tài)技術(shù)，”Garg預(yù)期。

 

當(dāng)然，過去也曾經(jīng)作過這些預(yù)測(cè)——最早就是在1990年，我早已深信這些預(yù)測(cè)是正確的。你認(rèn)為呢？神經(jīng)形態(tài)時(shí)代終于來臨了嗎？