尽管芯片短缺,但芯片创新仍在蓬勃发展

作者:admin  来源:本站  发布时间:2021-05-10  访问量:1311

尽管许多行业都在为供应而挣扎,但半导体专家表示,有很多新想法,而且最令人惊讶的是初创企业。

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加利福尼亚州奥克兰市—全球半导体短缺使汽车制造商和其他公司的计划蒙上了一层阴影。但是对于像Aart de Geus这样的硅谷高管来说,这是一线希望。

他是Synopsys的董事长兼首席执行长,Synopsys是工程师用来设计芯片的最大软件供应商。这个职位使德格斯先生对一个已有60年历史的行业保持了亲密的见解,直到最近才显示出它的年龄。

现在,每个人似乎都希望得到他的意见,正如他在最近一次为客户的在线聚会所致而收到的数十封电子邮件,来电和评论中所显示的那样。Synopsys表示,有来自408家公司的人参加了会议,这是上一次于2019年举行的面对面活动的人数的两倍多,而且其中许多人不是传统的芯片制造商。

他们来自云服务,消费电子公司,国防承包商,汽车零部件提供商,美国政府机构,大学,两家比特币采矿公司和一家家具制造商。他们的首要问题:如何更快地开发芯片?

即使芯片短缺给各行各业带来麻烦,半导体领域也正在进入一个令人惊讶的创造新时代,从行业巨头到创新型初创企业,传统上避开芯片制造商的风险投资家的资金激增。

例如,台积电(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)和三星电子(Samsung Electronics)已解决了在每个硅片上封装更多晶体管的日益困难的壮举。IBM周四宣布了小型化的又一次飞跃,这标志着美国在技术竞赛中继续表现出强大的实力。

也许最引人注目的是,新芯片公司的一滴小水现在正在泛滥成灾。CB Insights的数据显示,多年来,股票投资者一直认为半导体公司的成立成本太高,但到2020年,它向407家与芯片相关的公司投入了超过120亿美元。

尽管占所有风险投资的一小部分,但这是该行业在2019年获得的投资的两倍以上,是2016年的八倍。Synopsys跟踪了200多家初创公司设计的人工智能芯片,超高温技术为自动驾驶汽车的智能扬声器。

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例如,Cerebras是一家初创公司,它销售跨越整个硅片的大规模人工智能处理器,已经吸引了超过4.75亿美元的资金。Groq是一家初创公司,其首席执行官此前曾帮助Google设计了一种人工智能芯片,该公司已经筹集了3.67亿美元。

“这是一个流血的奇迹,”资深芯片设计师Jim Keller说,他的履历包括Apple,Tesla和Intel的工作经验,现在在AI芯片初创公司Tenstorrent工作。“十年前,您无法进行硬件启动。”

至少在短期内,这种趋势不一定是芯片客户的好消息。许多芯片的稀缺供应使制造商争相提高产量,并增加了华盛顿对依赖外国供应商的担忧。额外的需求可能会加剧短缺,预计短缺将持续到2022年。

截至3月底的上个季度,对芯片公司的收益表现出了很高的需求。例如,恩智浦半导体公司的收入增长了27%,恩智浦半导体公司是一家汽车,通信和工业芯片的大生产商,尽管由于冷遇暂时关闭了德克萨斯州的两家工厂。

从历史上看,该行业因繁荣和萧条而臭名昭著,通常是由于购买了诸如PC和智能手机之类的特定产品而引起的波动。根据研究公司Gartner的估计,全球芯片收入在2019年下降了12%,然后在去年以10%的速度反弹。

但是人们越来越乐观地认为,周期应该会缓和,因为现在芯片被用于很多方面。大型电子产品分销商安富利(Avnet)首席执行官菲利普·加拉格尔(Philip Gallagher)列举了一些示例,例如跟踪奶牛的传感器,啤酒水龙头和公用管道的流量以及产品的温度。他和其他高管表示,汽车和智能手机等主要产品中的芯片数量一直在增长。

恩智浦首席执行官库尔特·西弗斯(Kurt Sievers)表示:“这是一个持久的增长周期,而不是短暂的高峰。”

长期担任行业观察员的汉德尔·琼斯(Handel Jones)是咨询公司International Business Strategies的负责人,他预计到2030年,芯片总收入将从今年的约5000亿美元稳步增长到1.2万亿美元。

随着行业从根本上改变,这种增长可能会到来。越来越多的公司断定,在标准的英特尔风格微处理器上运行的软件并不是解决所有问题的最佳解决方案。因此,像Cisco Systems和Hewlett Packard Enterprise这样的公司早就为诸如网络设备之类的产品设计了专用芯片。

苹果,亚马逊和谷歌等巨头最近都加入了行动。谷歌的YouTube部门最近披露了其第一款内部开发的芯片来加快视频编码速度。大众汽车上周甚至表示将开发自己的处理器来管理自动驾驶。

90岁的风险投资家Pierre Lamond于1957年加入芯片行业,他说:“芯片设计团队不再只为传统的芯片公司工作。”“他们在许多方面都开创了新局面,”他说。

凯勒和其他人说,如果没有Synopsys及其最大竞争对手Cadence Design Systems在设计软件方面的进步,几乎不可能进行任何活动。

芯片设计软件在1980年代开始流行,以简化工程师曾经用铅笔和绘图表执行的任务,精心地在芯片上绘制晶体管和其他组件的簇。软件工具不断发展。de Geus先生说,例如,一些汽车制造商使用Synopsys提供的模拟功能来模拟未来的芯片将如何工作,以便提前为其编写软件。

他于1986年共同创立的Synopsys,已通过收购得以稳步增长,使其估值达到360亿美元。

德格斯先生说,新的增长来自一个似乎是问题的地方:摩尔定律的放缓,这是长期缩小芯片电路以使芯片用更少的硅做更多的事情的行业速记。作为回应,他说,一些公司正在使用Synopsys工具来设计整个系统以及像单个处理器一样工作的较小芯片束。

在最近向用户发表的演讲中,de Geus先生演示了人工智能增强功能如何使Synopsys工具能够自动决定如何最好地放置和连接芯片上的电路块。de Geus先生说,由一名工程师管理的系统的工作速度比一组设计师团队快了2到5倍,而其设计却节省了多达13%的能源。

他说:“使用AI设计AI芯片的能力真是太酷了。” “在那里遇到科幻小说。”

芯片高管表示,这种软件是初创企业面临的最大支出之一。这就是行业资深人士里克·拉赞斯基(Rick Lazansky)于2014年成立硅孵化器(Silicon Catalyst)的原因之一,这家孵化器旨在为初创企业提供捐赠的设计软件和其他服务以换取股权。

该公司估计已经评估了400多家此类企业,并选择了38家来提供帮助。Sonical的首席执行官Gary Spittle表示,其中之一是Sonical,该公司正在开发芯片来为一种耳塞式计算机提供动力,利用人工智能将用户周围的声音与智能手机等设备传递的声音混合在一起。

斯皮特尔说,尽管初创企业取得了一些成功,但他仍然很难吸引那些继续偏爱软件等业务的风险资本家。Semron的首席执行官Aron Kirschen也是如此。这家德国新兴公司正在研究一种可以安装在隐形眼镜上的增强现实芯片。

他得到了加州大学附属的商业加速器Berkeley Skydeck的帮助,该加速器每六个月为130个初创企业提供帮助。到目前为止,它只选择了七个与半导体相关的技术,但是随着更多的投资者热衷于该领域,它希望加快脚步。