神經(jīng)形態(tài)芯片和硬件開(kāi)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 )舉最終獲得了美國太空總署(NASA)與國家衛生研究院(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、感官與運動(dòng)神經(jīng)中的電子版神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（來(lái)源：Markets-and-Markets）

 

如今，市調公司Markets-and-Markets在其“2616-2022年全球神經(jīng)形態(tài)芯片市場(chǎng)預測”報告中再次宣告“大腦年代”即將來(lái)臨——不過(guò)，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)現正開(kāi)發(fā)其Zeroth平臺，瞄準認知運算與機器學(xué)習。”該公司的研究人員從2014年開(kāi)始開(kāi)發(fā)神經(jīng)形態(tài)硬件。在2018年以前，該公司計劃擴展Zeroth平臺的神經(jīng)形態(tài)功能至嵌入式應用，例如穿戴式設備與無(wú)人機。

 

如今，高通公司開(kāi)發(fā)出基于Zeroth平臺的Snapdragon（驍龍） 820移動(dòng)處理器芯片中據說(shuō)就有這些神經(jīng)形態(tài)功能。因此，即使該公司尚未證實(shí)該處理器的硬件規格，但一般預計Snapdragon 820芯片就屬于神經(jīng)形態(tài)的范疇。Markets-and-Markets預計在未來(lái)6年內，在高端智能手機與穿戴設備導入這一芯片的態(tài)勢，將帶動(dòng)對于神經(jīng)形態(tài)芯片的需要求。根據Markets-and-Markets分析師Sachin Garg預計，從2016到2022年，針對消費終端產(chǎn)業(yè)的整體市場(chǎng)數字將會(huì )持續走高。

 

 

從2022年神經(jīng)形態(tài)芯片市場(chǎng)來(lái)看，消費市場(chǎng)占據了大部份的比重(圖左) （來(lái)源：Markets-and-Markets）

 

除了高通以外，還有其他廠(chǎng)商涉足這個(gè)領(lǐng)域，包括從General Vision拆分而來(lái)的加州Neuromem 公司。根據 Garg表示，Neuromem是唯一一家授權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(kāi)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(kāi)發(fā)硬件，同時(shí)，高通也計劃在2018年以前商用化其認知運算與機器學(xué)習平臺Zeroth，從而將神經(jīng)形態(tài)功能整合在嵌入式系統中，”Garg表示。

 

Markets-and-Markets預測，神經(jīng)形態(tài)市場(chǎng)將從2016年的幾百萬(wàn)美元快速成長(cháng)，在2022年以前達到幾億美元的市場(chǎng)規模。而這還不包括消費終端產(chǎn)業(yè)，而是指由工業(yè)檢測、航空、軍事與國防等領(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)數字也不包括Snapdragon 820與Zeroth平臺，使其他領(lǐng)域從2016年時(shí)幾近于零的市場(chǎng)隨著(zhù)越來(lái)越復雜的高端作業(yè)進(jìn)展而緩步成長(cháng)，例如更先進(jìn)的影像識別與分類(lèi)。然而，根據Markets-and-Markets表示，如果把終端消費市場(chǎng)加進(jìn)來(lái)看的，這一預測數字還得再加3個(gè)0。

 

 

Markets-and-Markets預測，到了2022年，亞洲將占據一半以上的神經(jīng)形態(tài)市場(chǎng)（來(lái)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%的復合年成長(cháng)率(CAGR)成長(cháng)，在2022年時(shí)達到48億美元的市場(chǎng)規模，”Garg表示，“隨著(zhù)據傳擁有神經(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)芯片預計將在2016年以前針對高端應用實(shí)現商用。因此，消費終端產(chǎn)業(yè)預計推動(dòng)對于神經(jīng)形態(tài)芯片的需求。然而，與大數據(big data)相關(guān)應用預計也將在2018年以前導入神經(jīng)形態(tài)芯片。”

 

 

“兆級傳感器”成為主要驅動(dòng)力量之一

 

根據Markets-and-Markets表示，除了智能手機，神經(jīng)形態(tài)芯片的主要驅動(dòng)力量之一是“兆級傳感器”(trillion-sensor)經(jīng)濟的快速成長(cháng)。連續創(chuàng )業(yè)家Janusz Bryzek提出在“兆級傳感器”時(shí)代，需要分析內建于傳感器中樞傳感器，以期減少需要上傳至云端的數據量。

 

“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，因為傳感器中樞可從不同傳感器中融合塑料。因此，如傳感器中樞的數量通常是感測數量的20%——也就是說(shuō)，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(lái)成長(cháng)的機會(huì )。另一個(gè)驅動(dòng)力量的云端網(wǎng)絡(luò )中心的巨量數據分析成長(cháng)，因為它需要更高速的實(shí)時(shí)處理能力，”Garg表示。

 

以芯片的應用來(lái)看，在2022年時(shí)，影像識別預計將占據超過(guò)60%的比重，而數據檢測將占有20%的市場(chǎng)。根據Markets-and-Markets的報告表示，如同傳統的處理器市場(chǎng)，美國、德國、中國與韓國預計將會(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(cháng)。

 

“雖然，2016年時(shí)在航空、軍事與國防、汽車(chē)、消費、醫療、金融服務(wù)、基礎設施和公用事業(yè)等產(chǎn)業(yè)中使用神經(jīng)形態(tài)技術(shù)的應用并不多，但在接下來(lái)的十年，這些產(chǎn)業(yè)將開(kāi)始大量采用神經(jīng)形態(tài)技術(shù)，”Garg預期。

 

當然，過(guò)去也曾經(jīng)作過(guò)這些預測——最早就是在1990年，我早已深信這些預測是正確的。你認為呢？神經(jīng)形態(tài)時(shí)代終于來(lái)臨了嗎？