随着“中美贸易战”的持续发酵,华为遭到美国全面封锁,高通、谷歌、ARM等企业先后响应特朗普政府号召,对华为禁运,引发了一场全民“芯”震荡,5月24日,中芯国际发布公告称从纽约证券交易所退市,以中国为主导的波澜壮阔芯片时代自此开启序幕。芯片医疗行业作为芯片发展的下一个主动力,随着电脑和手机之后,医疗行业对芯片的需求将推动半导体的转型,而医疗AI行业的芯片又依赖于美国,中国芯片势必会迎来新的机遇和挑战。
医疗行业对芯片的需求主要体现在医疗人工智能的研究。在医疗人工智能领域使用芯片进行数据运算的场景主要有两种,一种是在实验室模型训练的过程中,利用芯片进行数据的计算,AI产品迭代;另一种是产品研发出来以后,将芯片嵌入影像工作站或者医疗器械设备。
在模型训练阶段,目前主要的AI加速芯片有四种:CPU、GPU、FPGA、ASIC(谷歌TPU)。其中GPU是应用最广泛的通用芯片,主要得益于英伟达的大力推广、高效率且价格合适。CPU的效率太低,而ASIC和FPGA属于定制和半定制芯片,虽然效率高,但需求少导致产能低、价格高。各公司在模型训练阶段用得较多的是通用芯片。在这个过程中,会通过英伟达GPU、英特尔CPU以及其他公司的FPGA进行。
而在应用阶段,医疗AI产品的落地对芯片同样有着很强的依赖度。其主要体现在两个方面:其一,云化方案,将产品放在云端为客户提供医疗服务,可以降低成本,但是实时性略显不足;其二,将AI算法以及软件系统集成到定制芯片中,将定制芯片装入医疗器械,以此降低功耗、保证系统性能、减小设备体积。
由于中国芯片制造产业仍处于襁褓之中,制造实力相对薄弱,但中国芯片在发展过程中的艰苦努力是值得认可和赞扬的。随着我国半导体产业持续快速发展,国内半导体设备业呈现出较快发展的势头。在国家科技重大专项以及各地方政府、科技创新专项的大力支持下,国产半导体设备销售快速稳步增长,多种产品实现从无到有的突破,甚至有些已经通过考核进入批量生产,在国内集成电路大生产线上运行使用。
为什么中国芯片的突围之路如此艰辛?究竟是什么原因导致中国IC产业落后?受限于《瓦森纳协议》,芯片设计、生产等多个领域,中国都不能获取国外的最新科技,加之资金投入不足、人才匮乏,经过多年的发展,中国芯片制造业在工艺制程方面与国际巨头还有一到两代的差距,其很大一个原因就是欧美对光刻机设备的垄断,IC制造设备中最重要的就是光刻机,而光刻机的产量每年可能仅有几十台,所以光刻机公司会优先供应他的主要股东,例如欧洲ASML每年会首先供应给三星、台积电、英特尔,而中国企业如果订货得排在后面,交货期长达21个月将近两年,交货后生产线调试,工艺调整还要一年左右,这直接导致中国落后于先进IC工艺至少三年,这是中国“芯”之痛,也是国家之痛。
医疗器械与中国“芯”到底能摩擦出什么样的火花,我们还不得而知,但随着中国芯片制造产品线日益丰富,其与国际巨头的差距正在一步步拉近,“芯”战役中埋藏的不再仅仅是万亿市场的金矿,还有国家科技力量的尊严,以及每个人息息相关的生命健康与安全。或许,我们已然没有退路,唯有吟啸前行。
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