在2016年,运算领域迈入了一个生气勃勃又色彩缤纷的秋天…
空气中带着一丝寒意,因为摩尔定律(Moore’s Law)变得越来越复杂且昂贵,半导体产业界迈入成熟且持续整并;但这也是一个充满活力的季节,因为有许多新种类的人工智能(AI)处理器、新型内存问世,还有一个全新的5G无线通信层正在酝酿中,以及一个虽然规模不大却蓬勃发展的虚拟现实(VR)市场崛起。
在一年前,众家市场分析师对于VR是否能在2016年取得成功、或者将再次一败涂地仍看法分歧,甚至还有人预言该市场会“跌得很惨”。
市场研究机构Jon Peddie Research先前预测VR头戴式设备在2016年将会先出现短暂成长,然后就开始走下坡
在2016年结束之前,产业组织The Khronos Group意识到市场需要一个开放性应用程序编程接口,才让一个已经诞生数十种产品的市场领域顺利成长;在此同时,正在为2017年开发实时远程临场应用程序的工程师与厂商们,则认为游戏甚至或许不是VR头戴式设备的最大宗应用。
以长期角度来看,技术发展蓝图导向的是扩增实境(AR);而在这一路上,移动VR (编按:须结合智能手机的VR头戴式设备)将智能手机电子推展至极限,同时英特尔(Intel)等厂商正在打造新一代的整合式头戴式设备。
高阶头戴式设备与PC的高昂价格,让它们仍远离主流市场买家(就像我自己);但科技狂热者(就像我同事Max Maxfield)渴望最新的应用程序、控制器以及体验;怀疑者承认,低价的移动VR体验还是令人振奋,尽管还有一些困难需要克服。
在今年5月举行的年度开发者大会上,Google首席执行官Sundar Pichai明确表示,人工智能已经成为像该公司一样的超大规模数据中心业者的战略应用以及平台;Google的竞争对手Amazon已经推出低价设备Echo,能为消费者的家提供AI服务。
Pichai还发表了张量处理单元(Tensorflow Processor Unit,TPU),撼动美国硅谷,也为定义新类型处理器的竞赛鸣枪起跑。x86处理器巨擘Intel在今年收购了两家AI芯片新创公司Nervan与Movidius,并公布了针对此新兴领域的第一版发展蓝图;AI是已故Intel创办人暨前任首席执行官Andy Grove会称之为“拐点(inflection point)”的技术。
Intel的长期对手AMD也没有落后太多;就在Intel活动之前不到一个月,AMD也发表了以其最新绘图处理器与开放性软件工具为中心的AI策略。
AMD正尝试降低将高阶GPU与内存并排堆栈在硅基板上的2.5D封装组件成本,该公司的首席绘图处理架构师Raj Koduri呼吁建立一个包括晶圆代工业者、封装技术业者的更广泛生态系统,掌握该技术并将之推向主流。
就在Intel与AMD积极移动的同时,有三家高调的AI处理器新创公司也投入竞争──包括Graphcore、Wave Computing与Cornami等都预计在2017年推出可用芯片。IEEE也迅速介入,呼吁工程师衡量AI设计对道德标准的需求;讽刺的是这可能已经太迟,有一位分析师推测,像是Amazon Echo以及Google Home等虚拟助理设备,会是2016年的热门圣诞礼物。
Google的TPU为AI加速器之争鸣枪起跑
过去一年,对于在实验室酝酿多年的新型内存究竟会不会进入商用市场,产业界一度抱着希望后失望、又重燃希望。
Intel在年初解释了为何众人期待的3D XPoint内存可能会比先前所想的更难制造;但实际上在今年底,该种内存的样品还是难产,分析师们也都在猜测内部结构。而Intel合作伙伴美光(Micron)在今年8月则展示了一款固态硬盘(SSD)原型,采用PCIe Gen3接口、写入速度不到20ms,读取速度则不到10ms,比现有的NAND闪存SSD快十倍。
三星(Samsung)也表示该公司正在开发一款先进的3D NAND组件;而Terabyte等级的Z-NAND SSD,性能与上述Micron产品相当。
Intel尚未发表任何关于3D XPoint细节的论文,但其他新型内存是月初举行的年度国际电子组件会议(IEDM)焦点,预期也会是明年2月登场的年度国际固态电路会议(ISSCC)之重头戏;或许我们在明年8月的Intel开发者论坛(IDF)能知道更多。
在此同时,研究人员仍看好MRAM技术;这种由IBM领衔开发的内存在2016年已经20岁了。新创公司Everspin在4月推出了256Mbit的MRAM组件,号称能替代SSD内的DRAM做为写入高速缓存;Globalfoundries在9月时透露,该公司将在其22奈米FD-SOI制程,采用Everspin技术来替代嵌入式闪存。
Marvell首席技术官在一场8月举行的活动上,介绍了一种不知名的内存控制器,据说会比其他启发它的新式内存更快问世;WD (Western Digital)的首席技术官则在同一场活动中承诺,其磁阻式内存(resistive RAM)将会在2020年以前上市,而且性能优于3D XPoint。而 因为内存技术瓶颈仍是计算机性能进展的一大问题,2016年出现的新希望可望延续到新的年度。
Micron展示采用3D XPoint内存的SSD原型
我们在2015年讨论的无线与网络技术主题,主要是关于正蓬勃发展的智能手机、Wi-Fi以及蓝牙低功耗技术;今年智能手机虽然仍常占据头条位置,不幸的是Samsung发生了Galaxy Note 7智能手机发生电池起火的意外,也成为舆论关注焦点。
Google的硬件部门在10月初推出了一款新手机,旨在与Samsung还有Apple的顶级机种竞争;不久之后,中国业者乐视(LeEco)也在北美市场推出了一款新手机LePro3,与Google新机有着类似的雄心壮志。
但通讯领域更大的话题是与5G相关,其相关标准的订定已经在4月份正式展开,预期要到2020年才会有成果;类5G服务的竞争压力则是已经提早浮现,许多现场测试已经在进行中。
高通(Qualcomm)在6月份展示了包含DSP与FPGA的基地台原型,提供上述现场测试采用;该公司在10份发表了一款28GHz芯片组,应用在韩国电信业者Korea Telecom以及美国电信业者Verizo的测试,并最终将演变为成熟的产品。Qualcomm的竞争对手Intel也推出了类似的原型系统,并推出28GHz芯片样本。
在9月,一位参与3GPP标准会议的Qorvo工程师表示,该组织期望能在2018年5月推出Phase 1的次6GHz频段5G规格初始版本;5G标准最终将实现广泛的高频、低延迟应用市场,跨越从1GHz以下到数十GHz的频段,将改变手机与基础建设系统如基地台、边缘网络的市场格局。
转向5G可能对产业界迈向运算新时代有所帮助;无疑的,运算产业的春天还没来,也许量子位将会在那时候蓬勃发展;而现在我们正在一个缤纷色彩迸发的、充满活力的秋天!
编译:Judith Cheng
本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载
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