麻雀變鳳凰 遊戲晶片成AI最愛

一九四七年，美國貝爾實驗室(Bell Lab)發明了世界上第一個使用半導體製成的三極管式晶體管，取代了早期的真空管技術。一九五八年，美國物理學家、得州儀器工程師杰克 · 基爾比(Jack Kilby) 發明了第一個集成電路 (IC)，其中包含了多個晶片管和其他元件，全部集成到一個硅片上，完成了晶體管技術一大突破。基爾比因其傑出貢獻被譽為“集成電路之父”，並在二○○○年被授予諾貝爾物理學獎。

英特爾CPU促PC崛起

一九七一年，英特爾公司 (Intel) 推出第一款商用微處理器 Intel 4004，這是一種高度集成的晶片，包括中央處理單元(CPU) 和其他功能單元，標誌着個人電腦(PC) 崛起，為信息技術領域帶來革命性發明。該公司的共同創始人戈登 · 摩爾(Gordon Moore) 於一九六五年提出了著名的摩爾定律，預測每隔18-24個月，集成電路的晶體管數目可增加一倍，即性能大約兩年翻一倍，同時價格下降一半。摩爾定律在隨後幾十年中一直保持。

英特爾CPU晶片一直是個人電腦的高端標配，該公司並推出多核處理器晶片，即在一個物理晶片上集成多個處理核心，以提高在多線程序中計算性能。上世紀世界半導體行業中，英特爾長期高居龍頭一哥地位，但由於技術未能與時俱進，最終在21世紀被其他後起之秀超越。

手機多採ARM處理器

一九九○年代末和二○○○年代初，移動電話和嵌入式系統的興起推動了更小、更低功耗的晶片需求。ARM架構的處理器在此領域嶄露頭角，成為智能手機的常見選擇。ARM公司中文為安謀控股，一九七八年在英國劍橋創立，本身不製造晶片，只將其架構技術知識產權（IP核）授權給其他半導體廠家使用，並收取專利費用。二○一六年日本軟銀集團以243億英鎊收購了ARM公司，並於本月十四日在美國納斯達克上市，首日股價上升了25%，市值超過650億美元。

GPU （圖形顯卡）是目前市場最火爆的高端晶片，最初主要用作處理圖形設計如電玩遊戲等方面，後來又作比特幣和其他加密貨幣挖礦用。GPU有成百上千個小處理單元，非常適合在多個並行處理單元上同時執行大量的計算操作，現時被廣泛地應用於高性能計算如機器學習和人工智能任務，令人頗有些麻雀變鳳凰的感覺。

TPU (Tensor Processing Unit) 和NPU (Neural Processing Unit) ，都是專門設計用於加速深度學習和神經網絡計算的AI優化晶片。TPU主要用於雲計算和數據中心，而NPU主要用於移動設備和嵌入式系統。量子計算晶片是最新的技術突破，利用量子位取代了傳統的二進制位，可以在某些特定問題上實現指數級計算速度提升，但是目前仍處於研發和實驗階段。

英偉達乘AI發展東風

由美籍華人黃仁勛創辦的英偉達公司(NVDA) 在GPU領域取得巨大成功，該公司晶片成為AI深度學習訓練的關鍵組件之一。英偉達在二○二○年中市值超過昔日的晶片業界一哥英特爾，今年迄今股價已上升了2倍，目前市值1萬1千多億美元，躍升為全世界市值最大的半導體企業。美籍華裔企業家目前在世界晶片行業中穩佔半壁江山，成就令世人矚目，日後再向讀者介紹。

容永剛