美在微处理器中融入光子元件;半导体成长 智能机贡献八成

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1.美研究者在微处理器中融入光子元件;2.半导体成长 智能手机贡献八成;3.2015年高通*差产品:Snapdragon 810芯片;4.大脑芯片**进行人类测试 增强记忆指日可待?;5.LED供需失衡 2018缩至8%;6.红潮并购 他们为何爱台厂?

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1.美研究者在微处理器中融入光子元件;

新华社旧金山1月1日电美国研究人员日前**在微处理器集成电路芯片内融入光子元件,为创制高速低功耗计算机处理器探索途经。

这一处理器采用简化指令组计算机(RISC-V)架构,包含超过7000万个晶体管和850个光子元件,而且是在一座现有芯片工厂内制作,显示出相关工艺与现有生产程序可以兼容。

这项研究由加利福尼亚大学伯克利分校、麻省理工学院和科罗拉多大学博尔德分校的研究人员合作实施。项目专家介绍说,上述微处理器芯片呈长方形,各边尺寸分别为3毫米和6毫米,其中光子元件充当输入/输出端口。

“这是一个里程碑,”加利福尼亚大学伯克利分校电气工程和计算机系副教授弗拉迪米尔·斯托亚诺维奇说,因为“这是**个用光线实现与外部世界(数据)通信的处理器”。

光学通信与电子通信相比,有带宽大、功耗低等优势。光学通信迄今已极大改善计算机与计算机之间的数据通信,即计算机网络通信,但把这些效能引入计算机内或计算机微处理器芯片内部并不容易。

  商业化大规模电子集成电路制造工艺复杂、设备昂贵,所以研究人员着力降低在芯片内引入光子元件所需增加的成本以及可能导致的残次品率。所以,他们在蚀刻环形调制器、光探测器、垂直耦合器等光子元件时尽可能地利用硅锗晶体管、多晶硅和单晶硅层的特性,以晶体管的管体充当波导管。

该项目的研究人员在英国《自然》杂志上发表的论文说,运行各种计算机程序的结果显示,这一芯片内的数据通信带宽为每平方毫米300千兆比特,相当于市场上现有“纯电子”微处理器内通信带宽的10至50倍。

测试结果还表明,这一芯片内光子输入/输出端口的功耗是每比特1.3微微焦耳,即传输1兆兆比特数据仅消耗电力1.3瓦。此外,光子输入/输出端口在实验中发出并接受数据的距离是10米,而高速电子数据线路的传输距离极限大约是1米。

  据研究人员推测,这种功耗小的光子输入/输出端口有望被“数据中心”之类的单位所采用,这类数据中心往往消耗大量电力,而且这种耗电量有可能继续快速增加。依照美国自然资源保护理事会的说法,美国所有数据中心2013年合计耗费电力大约910亿千瓦小时,相当于全美当年总体电力消耗的约2%。

2015年,这种在微处理器集成电路芯片内融入光子元件的技术应用前景在美国已催生了两家初创企业,其中一家与加利福尼亚大学伯克利分校及其研究人员直接有关。

2.半导体成长 智能手机贡献八成;

(中央社记者张建中新竹2日电)工研院预估,今年全球半导体产业产值将成长约1.9%,智慧手机将是驱动全球半导体市场成长的*大动力。

智慧手机市场尽管成长恐将趋缓,据手机晶片厂联发科预估,未来几年手机市场仍可望维持8%至10%的成长幅度。

工研院产业经济与趋势研究中心(IEK)预期,智慧手机仍将是今年全球半导体市场成长*大动力,贡献度将达80.8%。

除智慧手机外,IEK看好,固态硬碟(SSD)、汽车、超轻薄笔记型电脑、产业应用及穿戴装置,都将是驱动今年全球半导体市场成长的主要应用项目。

IEK预期,包括传统消费性电子、传统手机及传统电脑和笔记型电脑都将是负成长的应用项目。

3.2015年高通*差产品:Snapdragon 810芯片;

早在 2014 年年初,高通公布了其新一代旗舰级系统级一体式 SoC 移动芯片 Snapdragon 810,并表示该芯片将继任广受好评的 Snapdragon 801 。从各方面参数来看,Snapdragon 810 接任 Snapdragon 801 完全没有问题,因为无论是 CPU 还是 GPU 性能相比都有很大提升,而且集成了更好的蜂窝调制解调器,并且各方面优化都更好。

然而不幸的是,虽然 Snapdragon 810 **意义上比 Snapdragon 801 更**,但是 Snapdragon 810 却没有大卖,反而让高通在多核竞争中首秀就被带进阴沟翻了船。 不客气的说,Snapdragon 810 芯片成为了高通 2015 年惨败的标志性产品,必然会载入高通公司的史册。

Snapdragon 810 芯片到底犯了什么错?

实际上,Snapdragon 810 是高通憋了三年才发布的产品,但是一旦旗舰智能手机采用,立马陷入“过热门”。首先三星的新旗舰智能手机 Galaxy S6 没有采用,转而选用自家的 Exynos 芯片,下半年的 Galaxy Note 依然没有采用。再者,LG 随后发布的几款新旗舰也并没有搭载 Snapdragon 810 ,而是没有受到“过热门”影响的次旗舰芯片 Snapdragon 808。

有意思的是,一些坚持采用 Snapdragon 810 制造商,比如微软、索尼和 HTC,他们旗下**旗舰 Lumia 950 XL、Lumia 950、HTC One M9、Xperia Z3 + 和 Xperia Z5 等,无不体现了过热的问题,因为几乎每一款搭载该芯片的手机均使用了特殊的方式为手机散热,比如热管导热和软件上降频等等。

难道高通没有反驳吗?有,高通并不承认,*初甚至认为所有指出 Snapdragon 810 有过热问题的消息和传闻都将是“垃圾(rubbish)”。不过,高通一次又一次的为该旗舰芯片洗白,但每一款 Snapdragon 810 新机的发布,经过大量事实测试和用户体验报告终究又一次次打在高通脸上。鉴于无法改变的事实和极差的口碑极差,高通目前只能面对一场惨败。

说实话, 各手机厂商给予高通的待遇已经足够公平,毕竟“城里”几乎每一款**智能手机都采用了高通的芯片。我们也知道,高通之外只有苹果 A 系列和三星 Exynos 芯片,而苹果 A 系自给自足,三星优先**自家旗舰并且产量有限,那剩下只有高通了。既然大家在无其他选择的情况下都不用旗舰 Snapdragon 810,那还不足以说明该芯片自身的问题吗?

载入高通历史的差劲财报报告

高通依然是移动芯片市场的大哥,市面上绝大多数智能手机都采用了高通的处理器。根据上季度的数据显示,在所有 Android 智能手机中,高通以 30.62% 的市场占有率占据排行榜**位,联发科以 29.35%的占有率位居**位,三星则以 15.84% 的市场占有率处于第三位。那么市场份额不少,Snapdragon 810 杀伤力有那么大吗?具体损失的问题,我们看高通财报。

首先是 7 月份的高通 2015 财年第三季财报,营收大幅下滑了 14%,从 68 亿美元同比下降到 58 亿美元,并且净利润从 22 亿美元下降到 12 亿美元,下降 47%。更重要的是,高通内部宣布了重大的结构调整,不仅削减了 14 亿美元支出,并裁减 15% 全职员工,大约 4500 名员工只能去别家寻找新的工作机会。

看来第三季很惨,那第四季呢?财报显示,高通第四季度营收也仅为 55 亿美元,比去年同期的 67 亿美元下滑 18%,而净利润为 11 亿美元,也比去年同期的 19 亿美元下滑44%。令高通心碎的是,第四季度 MSM 芯片出货量下降 14% 至 2.03 亿枚。对于盈利和销售额均大幅下降的情况高通甚至表示,不再提供年度每股收益和营收展望。

因为 Snapdragon 820,2016 事情会开始好转

高通新研发的 Snapdragon 820 表现与 Snapdragon 810 或许会大为不同。我们可以看到很多有机会接触到 Snapdragon 820 品牌样机的认证人士发言力挺高通。有的表示,通过对几个采用 820 的客户样机的实测 820 的功耗比801还要**,发热问题没有出现过。有的则表示,目前已有超过数十款 OEM 厂商的设计正在进行测试中,均无问题。

当然,过热得到解决只是高通应该做的事情。另一方面,Snapdragon 820 性能的确很强劲,确切的说 Snapdragon 820 不仅换了自主 Kry CPU 内核,而且采用了三星二代的 FinFET 14nm 工艺打造,性能和能效都有大幅提升。而重点在于,高通带来了异构计算模式,并且无论 Adreno 530 GPU、 Spectra ISP 、Hexagon 680 DSP 、X12 LTE 和 Quick Charge 3.0 技术等各个组件和功能的技术都处于业内**水平,组合起来使得 820 成为目前市面***的移动处理之一。

即便是与苹果手机芯片 A9 相比 Snapdragon 820 也依然出色,特别是在 GPU 性能上更好。*近一些早期未进行软硬优化的 Snapdragon 820 原型样机,通过基准测试也证实了这一点。其中 Adreno 530 性能要比 A9 的PowerVR GT7600 性能高出大约 10%。特别是在 GFXBench 3.0 曼哈顿离屏测试中,Adreno 530 可以跑出 45.2FPS 的帧率,相比之下 iPhone 6S 的成绩是 39FPS,高通**多达16%。

其实从这两个月的多则信息来看,尽管主流的智能手机厂商均未表态是否采购 Snapdragon 820 ,但一些手机搭载该芯片进行研发和设计几乎已经板上钉钉的事情。目前确定基于 Snapdragon 820 芯片设计的终端设备(包括智能手机和平板电脑)已经超过 70 款,全都都将于 2016 年发布,不过**季度会迎来*疯狂的一波,其中就包括有三星和 HTC 的新旗舰。

这些厂商为何又选高通?很显然,过去长期依赖于高通处理器打天下的厂商,比如三星、HTC、LG、索尼和小米等,很难再找出更**的芯片与之抗衡,为了在竞争力上互相不输给对手,至少要打个平手。至于已经有自主处理器的厂商,出于以往的口碑和芯片产能��题,依然还是以高通的芯片为主打产品,毕竟一直以来也是高通芯片的机子为他们创造了关键的营收。

总之,Snapdragon 820 是非常令人期待,自主设计内核、GPU、DSP 和 Modem 一直是高通前些年打天下的优势之一,现在高通重新回到了这条道路上,但是骡子是马拉出来溜溜才知道。威锋网

4.大脑芯片**进行人类测试 增强记忆指日可待?;

每年都有数以百万计的人经历着失忆的痛苦。原因有很多:比如大量****和足球运动员的创伤性脑损伤,比如老年人的脑中风和老年痴呆症;甚至我们所有人都会经历的大脑正常老化。记忆的丧失似乎不可避免,但是一位特立独行的神经科学家正致力于电子疗法。由DARPA资助的南加州大学生物医学工程师 Theodore Berger博士,正在测试一个增强记忆的植入设备,该设备能模仿形成新长时记忆时的信号处理过程。

这一**性的植入式设备已经有助于小鼠和猴子的记忆编码(memory encoding),现在它正在人类癫痫症患者身上进行测试,这是令人非常兴奋开端,会加速记忆修复领域的快速发展。然而,为了达到这一目标,团队的首要工作是破解记忆编码。

解码记忆

  一开始,Berger就知道他所面临的是个大问题。他们不追求匹配记忆处理过程中的每个细节,但至少要提出一个合适的模型。「当然人们会问:你能用一台设备来模拟它吗?你能让这一设备在任意的大脑中运行吗?正是这些事情让人们认为我疯了。他们认为这太难了。」Berger说,但研究是团队迈出了坚实的**步。

海马体是深埋在大脑褶皱和沟回中的一个区域,是将短时记忆转化为长时记忆的关键部位。在海马体的中心,记忆是由特定数量的神经元在一定时间内产生的一系列电子脉冲。这点非常重要,这意味着该过程可以化简为数学方程,并形成计算框架。对于这一问题的探索,Berger并不孤独。

  通过追踪动物学习时的神经元激活情况,神经科学家们开始破译海马体中支持记忆编码的信息流。这一过程的关键点是从CA3区(海马体的输入端)传输到 CA1(海马体的输出端)的强烈电子信号。记忆受损的人脑中,这一信号会受阻,因此如果能用硅芯片重新创造它,我们就能重塑(甚至增强)记忆。

缩小差距

  这一大脑的记忆编码很难破解,原因在于神经网络的非线性特性:信号经常有噪音且同时在不断重叠,这就导致某些输入信号被抑制或增强。在一个有成百上千个神经元的网络中,任何微小的改变都会被放大从而导致输出的巨大变化。这就像个混沌的黑盒子。然而,在现代计算技术的帮助下, Berger认为他掌握了大概的解决方案:用其数学定理为芯片编程,然后看看大脑是否能接受该芯片作为替代物或者记忆模块。

团队首先用小鼠进行简单的任务。他们训练小鼠推两个控制杆来获得美味食物,然后记录当小鼠选择了正确的控制杆时,其海马体内从 CA3区到CA1区的一系列电子脉冲。他们详细记录了将短时记忆转化为长时记忆的信号转换方式,然后用这些信息(记忆本质是电子信号)来编程外部记忆芯片。

然后他们给小鼠注入一种能暂时阻断其形成与存储长时记忆能力的**,使得小鼠忘记了推哪个控制杆能找到食物这件事。然后他们将微电极植入其海马体内,之后用记忆编码向 CA1区(输出端)放出脉冲。结果十分有效,通过外部记忆模块,小鼠重新获得了选择正确控制杆的能力。

受到好结果的鼓励,Berger接下来在猴子身上试验了记忆植入物,这次所关注的大脑区域叫做前额叶皮层(prefrontal cortex),该区域的功能是接收和调节由海马区编码的记忆。

  将电极植入猴子的大脑中,团队给猴子看了一系列半重复图像,然后捕捉猴子认出之前看过的图像时的前额叶皮层的活动。然后,他们用大量的***抑制大脑特定区域阻断猴子的记忆。然后,研究者用由「记忆编码」编程的电极引导大脑信号处理过程回归正轨,猴子的记忆力明显提升。一年后,团队进一步确认了他们的记忆植入物能拯救由于海马体受损而记忆缺失的猴子。

人类记忆植入物

去年,该团队开始谨慎地在人类志愿者身上测试其记忆植入物。由于大脑手术有风险,团队招募了大脑中已有用来追踪癫痫发病根源植入电极的12名癫痫患者。癫痫反复发作会慢慢损坏海马体中形成长时记忆的关键部位,因此如果植入物能起作用,对这些患者也有好处。

  团队让志愿者看一系列图片,90秒之后让他们回忆之前所看到的图片。随着志愿者们不断进行训练,团队记录了CA1区和 CA3区的放电模式。利用这些数据,团队开发出一种算法(一个特殊的人类记忆编码),可以预测根据CA3区的输入,CA1区细胞的活动模式。与大脑的实际放电模式相比,该算法的预测正确率大约80%。

虽然这并不**,但这是个很好的开始。利用这一算法,研究者开始用输入信号的类似物来刺激输出细胞。虽然助理教授宋冬承认他们已经用该方法**了一位女性癫痫患者,但他依旧十分谨慎,只说虽然看到了希望,但说成功还为时尚早。由于海马体不像运动皮层与身体不同部位有清晰的对应关系,其活动并不能被明显地看到,因此宋的谨慎十分必要。

「很难解释为什么刺激输入端会得出可预测的结果,也很难说这样的植入物能拯救那些由于海马体输出端受损而记忆缺失的人。」RIKEN脑科学研究所McHugh博士说,「但数据是令人信服的。」而且,Berger欣喜若狂道:「我没想到这可以用于人类大脑。」

  但工作还远未完成。未来几年内, Berger想看看芯片是否能在不同的情况下帮助重建长时记忆。毕竟目前该算法只是基于团队所记录的一种特殊情况,它对不同类型的输入是否都有效呢?Berger认为有可能且依旧充满希望,也认为他们会发现一个**适应大多数条件的模型,毕竟大脑受限于其自身的生理结构,因此海马体中的电信号处理模式就那么多。「我们的目标是提高记忆严重受损的人的生活质量,」Berger说,「如果我能恢复其形成长时记忆一半的能力,我会高兴得要命,大部分患者也会十分开心。」虎嗅网

5.LED供需失衡 2018缩至8%;

中国LED产业兴起也使得外国投资机构投入观察并挑选标的,直指中国LED厂光芒闪耀,而产业下游表现将超过上游,主要因上游供给增加,该外资评估全球LED供需失衡将逐步缩小,至2018年差距缩至8%。

该外资看好中国LED封装木林森、国星光电,伴随中国LED应用市场产值规模放大,使得中国LED走向自有品牌并开始向海外市场拓展,性价比以及完整代工供应链使得中国LED产业形成聚落快速演进,尤其木林森为****大封装厂。而外资对于台厂上市公司亿光(2393)同样看好,指出亿光在照明代工与品牌上具显着成果加上生产达规模经济。晶电(2448)则因晶片过剩定价能力弱且竞争加剧的风险,给予中立评等。

尽管LED产业尚未见到曙光,但根据外资调查显示,全球LED供需正快速收敛可望在需求端增长带动下,使得供给过剩幅度由2012年的逾30%缩小至2018年的8%,虽然2015年底在新产能开出后导致供需失衡比例扩大到33%,但在需求端应用领域增加之下可望逐步收敛,加上中国补贴政策退场后使得晶片上游MOCVD机台扩充放缓,以及企业淘汰退出市场均有助于整体产业逐渐走出谷底。

预料照明将是2016年LED产业主要成长引擎,随着LED灯价格取代节能灯以及政府补助,如中国政府目标2020年LED照明渗透率将由30%提高至70%,另外,利基应用市场包含汽车、医疗、农业可能成为新催化剂,外资预期全球 LED需求将在2016至2018年增长9~14%。

外资指出,目前即是产业各厂间彼此竞争的重要分水岭,随着行业进行整并可预期产业将形成大者恒大的趋势,由于2016年LED价格压力仍然沉重,行业势必持续进行垂直或水平整合,且并购将进一步加快,主要因厂商须利用规模,以改善成本结构,因此必须并购增加产能,另外,取得高市占后可​提高定价能力占有更高的全球供应份额;相较之下,陆厂较具并购所须资金的优势,台厂则透过深化品牌合作关系与**交互授权结盟争取一席之地。经济日报

6.红潮并购 他们为何爱台厂?

2015年半导体产业因并购议题成为市场关注焦点,中国大陆紫光集团挟着政府奥援,积极与台厂接触,释出并购企图,台厂中包含矽品、力成、南茂与联发科等知名半导体厂,均成为紫光拟并购或参股对象,为何陆资红潮独爱台厂,挟着雄厚银弹不断涌进台股。

台湾耗费逾30年的光阴打造半导体产业,扮演全球半导体产业的重要供输地位,国人曾自豪全球高科技电子产品,无不需要台湾的IC关键零件,为所有科技产品重要的心脏核心,随着大陆政府积极发展半导体产业,在2014年大力投入政府资源设立专案基金下,激起2015年的汹涌红潮,中国清华紫光集团是在政府资金奥援下,快速来台寻求购并半导体厂的*鲜活例子。

业界戏称台湾的“两兆双星将成为两道流星”,包含半导体、面板过去台湾砸下政府强大资源培植出的产业,目前均面临严重瓶颈。业者表示,台湾过去几年陷入政治**,欠缺产业政策,在政府没有跳出来当领头羊,整合引导产业发展下,企业单打独斗格外艰辛,遭遇全球不景气的寒流冲击,便容易拉高企业危机感。此刻,一见到大陆强大集团的购并或参股联盟的招手,台湾企业为了生存或是拉高战力,便快速与陆资结合一起,一桩桩两岸购并或入股盛事,也就一再的上演。

由于大陆内需市场庞大,使得台厂愿意被并购,以争取大陆市场,而对陆厂而言,台企目前市值相当便宜,正因台湾经济低迷、欠缺资金活水,整体资本市场本益比低仅约12倍到14倍间,相较于大陆这几年的经济快速成长,企业手中现金充裕,陆股资本市场本益比达30倍、甚至50倍以上,低本益比的台湾半导体企业,很容易成为陆企的购并或入股的**。

加上台湾与中国同文同种的利基点,使得陆企并购台企不受语言隔阂,陆企除了看上台厂长年累积的**技术外,更看重台湾半导体高科技人才,能让中国半导体产业跳跃成长,已达成中国政府发展半导体产业的目标。紫光目前聚焦在并购半导体封装产业,主要因上游晶圆技术门槛更高,业界也不排除大陆站稳封装行业后,下一步将投入晶圆代工业,如大陆屹唐盛龙宣布并购美国半导体设备厂商Mattson,强化晶圆加工设备技术。经济日报

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