?半導體產業的下個增長點，藏在ChatGPT里

「首先，人工智能技術的快速發展正在推動芯片行業的創新。越來越多的企業正在研發專門用于加速人工智能工作負載的芯片，例如圖形處理器（GPU）、Tensor 處理器（TPU）和專用集成電路（ASIC）等。這些芯片可以顯著提高人工智能應用的性能和效率，從而推動了人工智能技術在各個行業的應用。其次，芯片行業正在朝著更加節能和可持續的方向發展。隨著全球對能源消耗和環境保護的關注不斷增加，芯片制造商正在研發能夠在更低的功耗下實現更高性能的芯片，同時也在優化制造過程和材料，減少對環境的影響。最后，物聯網技術的快速普及也在推動芯片行業的發展。越來越多的設備和傳感器需要進行數據采集和處理，從而需要更多的芯片來支持這些應用。這也催生了一些新的芯片設計和制造需求，例如低功耗、小型化和高度集成化等。總之，隨著科技的不斷進步，芯片行業也將繼續發展和創新，為各個領域的應用提供更好的技術支持和解決方案。」

以上，是 ChatGPT 在面對「ChatGPT 會給芯片行業帶來怎樣的影響」時候的答案。自從 ChatGPT 出圈以來，AI 能給各行各業帶來怎樣的變化成為了大家都在好奇的問題。雖說 ChatGPT 是一個語言訓練模型，但人們相信它能帶來深刻的改變。中科院《人工智能新近發展及其對經濟學研究范式的影響》一文指出，因為 ChatGPT?可以在搜索信息、收集數據、撰寫文獻綜述、編寫代碼、檢查程序、設計實驗方案、翻譯文本等方面發揮作用，因此有助于學術研究領域提高效率；同時基于人工智能或由人工智能輔助的經濟決策可提供更有效的資源配置方案、改進政策評估精準性，以及提升經濟決策的科學性等，因此也有可能對經濟學乃至整個社會科學的研究范式產生影響。

ChatGPT 為芯片行業帶來新的增長動力

ChatGPT 為許多公司提供了許多應用場景。在之前消費電子較為低迷的時候，一些 GPU、DPU 公司的產品可能找不到應用場景。但隨著 ChatGPT 出現，相關芯片的應用場景開始增加。

正如開頭所說，ChatGPT 未來可能為各個行業帶來無限的可能性，這意味著隨著越來越多的領域應用，也就會有越來越多對芯片的需求。正是這樣的潛力，讓芯片巨頭（也是在 AI 領域最具代表性的公司）英偉達在不久前的 GTC 發布會上發布了為 ChatGPT 準備的芯片。因為以 ChatGPT 為代表的 AIGC 正在改變科技公司對于算力的需求。當前唯一可以實際處理 ChatGPT 的 GPU 是英偉達 HGX A100。為了 ChatGPT 市場，針對算力需求巨大的 ChatGPT，英偉達發布了 NVIDIA H100 NVL，這是一種具有 94GB 內存和加速 Transformer Engine 的大語言模型（LLM）專用解決方案，配備了雙 GPU NVLINK 的 PCIE H100 GPU。

從芯片設計環節來看，AI 可能讓 EDA 工具運行的更快，同時也可能幫助不同的公司定制不同的使用流程。人工智能驅動的 EDA 設計套件提供了一條前進的道路，補充和增強了工程團隊的工作。根據德勤全球的數據，全球頂級半導體公司今年將在內部和第三方 AI 工具上花費 3 億美元來設計芯片，預計未來四年這一支出將每年增長 20%。將 AI 用于硅芯片設計的固有優勢之一是，隨著工具從設計到設計不斷學習，它們會變得更好。AI 可以使工程師能夠將具有正確規格的芯片更快地推向市場，并創建更復雜的系統性設計。除了作為芯片公司產品的新市場，AI 技術也有可能為芯片制造帶來新的技術飛躍。據報道，英偉達、蘋果、AMD 正搶奪臺積電的 AI 芯片訂單，上述公司近期同步對臺積電下急單，相關芯片將在 4 月后逐步產出。

還有哪些芯片公司能借東風？

ChatGPT 不只會帶動三巨頭，也會給其他的半導體公司帶來新機遇。AI 芯片相關公司，Graphcore 的 IPU 是針對人工智能計算而設計，計算的特點主要是面向計算圖，是以圖來作為抽象構建的處理器架構。IPU 是一個大規模并行的多指令多數據架構，采用能耗更低的片上 SRAM。這樣的架構非常適合做一些精細化的高性能計算、人工智能以及圖計算。Graphcore 的產品也已經在多個領域應用，比如使用人工智能做健康方面研究的 LabGenius，使用 IPU 做股票預測的 Man，利用 IPU 做大語言模型剛剛發布新品的自然語言服務公司 pineso，美國國家實驗室 Argonne。未來，以 Graphcore 為代表的 AI 芯片細分領域的公司將迎來極大的增長點。ChatGPT 執行大算力的同時也需要大容量的內存支撐，英偉達 GPU 搭載了包括高帶寬存儲器（HBM）在內的大量 DRAM。

新興 AI 產品對高性能存儲芯片的需求也在拉動相關廠商的出貨量。據韓國經濟日報報道，受惠于 ChatGPT，三星、SK 海力士高帶寬內存（high bandwidth memory，HBM）接單量大增。

除了硬件，IP 核公司的業務也有望迎來增長。IP 核心公司可以開發針對 AI 推斷進行優化的 IP 核心，可以與 ChatGPT 模型集成，以加速其性能。同時 IP 核心公司可以為 ChatGPT 設計定制產品，設計可以針對 AI 計算提升性能降低功耗的產品。IP 公司芯耀輝就表示，AI 應用的增長可以為數據處理、數據傳輸等接口 IP 業務帶來新的機遇。

人工智能改變世界，還要時間

人們對 AI 技術的期待不僅僅是能帶來多大的市場，也包括 AI 技術如何改變半導體行業。產業鏈環節也都在探索如何利用 AI 技術 EDA 公司和芯片制造公司都在探索如何通過 AI 技術提高產品。計算光刻模擬了光通過原件與光刻膠相互作用時的行為，這些行為是根據麥克斯韋方程描述的，這是芯片設計制造領域中需要算力最多的任務。通過 CuLitho 技術，可以加速基于軟件的芯片設計，并加速用于在芯片上打印該設計的光刻掩模的物理制造之間的步驟。除了英偉達，這一技術已經吸引了 ASML、Synopsys 和臺積電的合作。

德勤指出，「人工智能設計工具使芯片制造商能夠突破摩爾定律的界限，節省時間和金錢，緩解人才短缺，甚至將舊芯片設計帶入現代時代。同時，這些工具可以提高供應鏈的安全性，并有助于緩解下一次芯片短缺。」

除了硬件，由于 AI 可以使用大量的文本數據集進行訓練，因此 AI 也可以進行芯片訓練。

不過要訓練出這樣的 AI 仍需要大量時間。雖然人工智能在復雜任務（例如國際象棋和圍棋等棋盤游戲）中可以勝過人類表明 AI 在開發半導體領域的潛力。然而，為了在棋盤游戲中打敗人，計算機接受了大量廉價數據的訓練。相比之下，生成半導體工藝數據的成本很高。由于材料、設備和分析工具的成本，單個實驗的成本可能超過 1000 美元。

半導體實驗的高成本意味著工程師通常通過測試制造設備的機器的一百種不同參數組合或「方法」來開發半導體工藝，例如等離子體壓力和晶圓溫度。這種有限的數據使得很難創建精確到原子尺度的預測模型。在 3D NAND 器件中創建內存孔或蝕刻其他器件特征時，工藝工程師面臨著超過一千萬億種不同的高縱橫比蝕刻方法，這個數字簡直是壓倒性的。從這一角度來看，在 AI 改變世界之前，AI 技術對于芯片相關公司來說還是一個巨大的市場，并不會在一夜之間改變行業。

半導體產業的下一個增長點是什么呢？

ChatGPT 是這么說的：

「作為一名 AI 模型，我不能預測未來或提供投資建議。但是，半導體產業一直在不斷發展和變化。以下是一些可能成為半導體產業下一個增長點的趨勢：

5G 技術：隨著 5G 技術的普及，對高速數據傳輸和處理的需求也將增加，這可能會促使半導體產業的發展。

物聯網：隨著物聯網設備的普及，將需要大量的傳感器和處理器來收集、處理和傳輸數據，這也將促進半導體產業的發展。

人工智能：人工智能需要大量的計算資源和數據存儲，因此需要高性能的芯片和處理器來實現。這也可能成為半導體產業的一個增長點。

電動汽車：隨著對可持續能源的需求和對環境友好的汽車的要求不斷增加，電動汽車市場也將繼續增長。這將需要更多的電池和電力管理芯片，這也可能成為半導體產業的一個增長點。

總之，半導體產業的下一個增長點將取決于市場需求和技術創新的發展。」