近年來，人工智能已經(jīng)成為發(fā)達國家和地區(qū)搶占未來發(fā)展先機的重要抓手。在此背景下，盡管業(yè)界還沒有為人工智能芯片給出一個準確統(tǒng)一的概念，但是各國在半導體和芯片制造領域早已展開了激烈的競爭。主流觀點普遍認為，未來AI芯片的競爭將在中國和美國之間展開。

日本正力圖通過AI技術(shù)革新提高本國經(jīng)濟競爭力。數(shù)據(jù)顯示，2018年日本政府年度預算案中AI相關(guān)預算總額為770．4億日元，這一數(shù)字還不到美國和中國的兩成。今年日本大舉提升科學技術(shù)領域預算，尤其重點強調(diào)AI技術(shù)發(fā)展，可見日本已經(jīng)意識到AI技術(shù)的變革性力量，意圖追趕中美。

日本AI發(fā)展滯后

日本的AI關(guān)聯(lián)企業(yè)數(shù)量大約在200至300家，相對于美國包括谷歌、IBM、微軟等科技巨頭在內(nèi)上千家AI關(guān)聯(lián)企業(yè)的規(guī)模，日本的AI關(guān)聯(lián)企業(yè)無疑顯得勢單力薄。

2011年—2015年，中國發(fā)表的AI關(guān)聯(lián)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(chǎn)品占世界總產(chǎn)量的45％，是當時世界最大的半導體生產(chǎn)國。

推進具備優(yōu)勢的AI芯片

日本AI芯片起步較晚，預計不會與中美企業(yè)正面競爭，而是在日本具有優(yōu)勢的領域開發(fā)出AI芯片，從智能手機、汽車和機器人等終端切入。中美大型企業(yè)瞄準的AI芯片主要用于通過互聯(lián)網(wǎng)連接的計算機本身—云平臺。 而日本在傳感器等技術(shù)方面具有優(yōu)勢。如果是邊緣側(cè)，能夠展開競爭。

由于AI芯片今后大量應用于汽車和機器人等的可能性很高，日本國內(nèi)的半導體廠商很早就注意到邊緣側(cè)的AI芯片的發(fā)展?jié)摿?，一直積極推進研究，或?qū)⒋罅繎迷谄嚰皺C器人領域。

要讓AI承擔復雜的處理工作，現(xiàn)在就需要處理速度很快的計算機。這種計算機因體積巨大而無法搭載到汽車和機器人上，因此必須通過通信來交換數(shù)據(jù)；需要絕對不能中斷的穩(wěn)定通信環(huán)境，同時這種數(shù)據(jù)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，今后將輪到AI芯片出場。此外，智能手機的語音識別目前也依賴云平臺處理，不久后也可能改為通過AI芯片來處理。

在AI軟件領域，美國大型企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢，日本的存在感薄弱。如果日本不在國內(nèi)推進AI芯片研究，將全面落后，顯示出危機感。日本應發(fā)揮具有優(yōu)勢的產(chǎn)品制造傳統(tǒng)，找到出路。

加快AI芯片開發(fā)的創(chuàng)新推進

日本政府圍繞上述問題出臺了一系列的相關(guān)政策。其中，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)（NEDO）物聯(lián)網(wǎng)推進部、創(chuàng)新推進部于2018年4月發(fā)布“加快AI芯片開發(fā)的創(chuàng)新推進項目”基本計劃。

邊緣計算技術(shù)在網(wǎng)絡終端設備（邊緣側(cè)）進行中央信息處理，其重要性和價值日益增加。雖然日本的創(chuàng)業(yè)企業(yè)具有AI的先進技術(shù)，但為了開發(fā)出具有競爭力的AI芯片，不僅需要AI和芯片的設計、軟硬件的知識和技術(shù)，而且需要具有昂貴的設計工具和設計驗證設備。

民營企業(yè)的目標是通過支持面向AI芯片相關(guān)理念實用化的研發(fā)，在為加快AI芯片開發(fā)而建立的設計驗證中心進行開發(fā)，無縫開展AI芯片開發(fā)方案的設計、驗證，從而推進加快創(chuàng)新性理念實現(xiàn)的研發(fā)，再次在全球范圍內(nèi)提升知名度。

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

日本部署AI芯片的措施

①以2014年東芝剝離NAND Flash業(yè)務為標志，日本企業(yè)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制造設備上的市場份額卻一直保持著很高的比例。日本的半導體材料行業(yè)在全球占有絕對優(yōu)勢，在硅晶圓、光刻膠、鍵合引線、模壓樹脂及引線框架等重要材料方面占有很高份額，總份額達到約52％。而在半導體設備領域，全球規(guī)模以上晶圓制造設備商共計58家，其中，日本企業(yè)多達21家。因此，在半導體市場上，日本雖然失去了商品市場，但是沒有失去制造能力。這樣的技術(shù)儲備，完全足以支撐日本廠商在必要的時候重新占領市場。

②在AI芯片的應用定位上，相比主流的云計算AI芯片，日本制造業(yè)更側(cè)重于研發(fā)面向邊緣計算的終端AI芯片，例如，面向物聯(lián)網(wǎng)應用的傳感器芯片和自動駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的芯片。在當前階段，研發(fā)這些AI芯片的目的，都是為了增強日本傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)品的競爭力。

③近年來，日本的資本界低調(diào)地進行了幾次實際上足以改變整個人工智能產(chǎn)業(yè)格局的收購。由于認識到日本在AI芯片設計上的短板，日本軟銀于2016年用310億美元收購了英國老牌芯片公司ARM，2017年又從谷歌接手了著名的波士頓動力系統(tǒng)公司。市場研究顧問公司Compass Intelligence發(fā)布的最新研究結(jié)果顯示，在全球AI芯片企業(yè)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(yè)的發(fā)展。

④由于擔心日本的人工智能研究落后于人，日本政府也成立了專門的基金用以支持國內(nèi)AI芯片的研發(fā)，同時也加大了對高校和科研機構(gòu)在AI芯片研究經(jīng)費上的支持力度。半官方背景的日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)（NEDO）今年提出了一個旨在全面整合日本AI芯片“產(chǎn)學研”資源的政策建議。其中特別強調(diào)了基于舉國體制從人才培養(yǎng)、技術(shù)儲備、設備制造、商業(yè)環(huán)境等全方位爭取AI芯片產(chǎn)業(yè)制高點的戰(zhàn)略意義。

國內(nèi)AI發(fā)展的思考

目前半導體產(chǎn)業(yè)實際存在著無效益的繁榮、產(chǎn)品（硬件）難度增大、產(chǎn)品研發(fā)費用增高盈利空間下降等三大問題，中國廠商想要突圍首先需要反思盈利模式，開啟基于硬件的軟服務能力，同時提升半定制技術(shù)能力。

芯片產(chǎn)業(yè)鏈包括設計、制造和封測。在設計和封測領域，中國與美國等先進企業(yè)差距已經(jīng)逐步縮小。目前，中國有近1400家左右的設計企業(yè)，但在芯片設計公司“遍地開花”背后，卻隱藏著“整體實力不強”的尷尬，和美國頭部芯片企業(yè)超過80％的份額相比，我國前十大集成電路設計企業(yè)的銷售額占比剛剛超過30％。

集成電路產(chǎn)業(yè)從來就不是賺快錢的產(chǎn)業(yè)，做產(chǎn)業(yè)投資還是應該回歸到產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展規(guī)律。隨著新興產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，大數(shù)據(jù)、云計算、5G通信、人工智能等技術(shù)也為芯片提供了巨大的市場。在CPU、GPU等高端芯片與國際差距較大的情況下，不少人期待通過AI芯片，中國能實現(xiàn)彎道超車，但一些業(yè)內(nèi)人士對此持質(zhì)疑態(tài)度。

中國有應用和數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，可以快速獲得運用數(shù)據(jù)的學習、訓練。在美國，數(shù)據(jù)沒有那么容易獲取，本身也沒有大的應用場景。但是人工智能不管是哪個領域，西方的基礎研究比我們深得多。

結(jié)尾

其實日本并沒有放棄在半導體，特別是AI芯片領域的競爭。相反，日本不僅一直牢牢把握著AI芯片制造的核心技術(shù)，而且正在舉全國之力試圖重新奪回半導體行業(yè)的霸主地位，并在新一輪以人工智能為標志的產(chǎn)業(yè)升級競爭中取得優(yōu)勢。