關于以色列芯片的性能分析和應用

引言

四個人站在街角，一個美國人，一個俄羅斯人，一個中國人，還有一個以色列人…… 一名記者走來問：“打擾一下……請問你們對肉類短缺有什么看法？

美國人說：“什么是短缺？”

俄羅斯人說：“什么是肉類？”

中國人說：“什么是看法？”

以色列人說：“什么是打擾一下？”

——《創(chuàng)業(yè)的國度：以色列經(jīng)濟奇跡的啟示》

說以色列是個神奇的國度，沒人反對吧，但當提到以色列你首先想到的是什么？科技發(fā)達，軍事力量強大，戰(zhàn)爭不斷，沒石油，沒淡水，人口稀少，在地圖上不容易被發(fā)現(xiàn)。

你難以想象一個只占全球0.2%的人口卻拿走了20%的諾貝爾獎，生于貧瘠又飽受戰(zhàn)爭的以色列，在“四面楚歌”的環(huán)境中不僅活下來了，還把自己由一個“彈丸小國”發(fā)展成了當之無愧的“芯片王國”。

根據(jù)以色列風險投資研究中心（IVC）數(shù)據(jù)，截至2018年1月，以色列共有163家芯片公司，35個研發(fā)中心，處于初始收入期公司67家，芯片設計公司30家，半導體器械設備公司20家，光學通信10家，晶圓廠8家。難以想象在這片國土面積僅1.5萬平方公里的土地里竟孕育出了160多個芯片公司。

以色列的那些芯片公司

AI芯片公司

隨著AI的浪潮席卷全球，AI芯片迅速成為最熱門的焦點之一，以色列作為走在世界前列的芯片國家，近幾年也誕生了不少AI芯片公司。

1.Hailo Technologies

以色列初創(chuàng)公司Hailo Technologies 成立于2017年，今年5月份公司推出了第一款專為終端設備深度學習應用而設計的處理器，可支持自動駕駛汽車，智能相機，智能手機，無人機和VR/AR現(xiàn)實等設備。與用于數(shù)據(jù)中心的處理器不同，該芯片最重要的特征是低能耗電源，物理尺寸小，低價格和操作靈活性大。第一批樣品即將交付給汽車行業(yè)和相機公司的主要制造商和供應商進行性能測試。

2018年 Hailo Technologies 獲得了1250萬美元A 輪融資，這筆巨額融資將會用于研發(fā)深度學習芯片，致力于自動駕駛的數(shù)據(jù)收集處理。

2.Habana Labs

Habana Labs是一家位于以色列特拉維夫和加州圣何塞的無晶圓廠半導體公司，Habana Labs公司成立于2016年，該公司專精于使用人工智慧提升芯片處理效能，同時降低芯片成本與電力消耗。著手從頭開發(fā)人工智能處理器，為深度訓練神經(jīng)網(wǎng)絡的特定需求以及生產(chǎn)環(huán)境中的推理部署進行優(yōu)化。在所有的人工智能半導體創(chuàng)業(yè)公司中，Habana Labs是第一家，也是唯一一家推出生產(chǎn)就緒型的人工智能處理器的公司。

2018年9月，Habana Labs推出了全球性能最高的AI推理處理器樣品，稱其AI處理器的性能比當前數(shù)據(jù)中心部署的一半解決方案要高出一到三個數(shù)量級，基于其 Goya HL-1000 處理器的 PCIe 卡在ResNet-50 推理基準下能實現(xiàn)每秒15000張圖片的吞吐量，延遲時間為1.3毫秒，功耗僅為100瓦。Habana Labs 的 Goya 平臺從頭設計，目標實現(xiàn)深度學習推理。

3.Inuitive

以色列半導體創(chuàng)企Inuitive成立于2012年，是一家先進的3D計算機視覺和圖像處理器設計廠家，利用CEVA-XM4智慧視覺DSP的授權許可，運行復雜的即時深度感測、特征跟蹤、目標識別、深度學習和其它以各種行動設備為目標的視覺相關之演算法。其產(chǎn)品NU3000/NU4000是支持3D圖像處理和計算機視覺（CV）處理的ASIC芯片。據(jù)說Inuitive是第一家也是唯一一家提供專用且完整的3D圖像處理和CV協(xié)處理器的公司。

17年Inuitive與日本軟銀集團子公司SoftBank Corp.達成合作協(xié)議，軟銀公司未來的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）將使用該創(chuàng)企研發(fā)的芯片。除了軟銀，Inuitive和百度、騰訊在機器人方面也有合作，這家公司還在深圳組建了一支團隊來做客戶支持。

4.Vayyar Imaging

Vayya是一家2011年成立的3D傳感器企業(yè)，三位聯(lián)合創(chuàng)始人的背景都非常強大，分別曾在英特爾等高科技公司身肩要職，并在專業(yè)領域擁有長達二三十年的研發(fā)經(jīng)驗，其中的兩位創(chuàng)始人曾在以色列國防軍中被委以重任。

作為全球3D成像技術領導者的Vayyar，不僅提供提供乳腺癌篩、泄漏檢測及安全監(jiān)測等應用的傳感器，還研制了毫米波級 3D 成像的系統(tǒng)級芯片。其芯片覆蓋 3GHz-81GHz 的成像和雷達頻段，一塊芯片包含 72 個發(fā)送器和接收器。

2017年12月28日，Vayyar Imaging與SoftBank Corp共同宣布雙方將在物聯(lián)網(wǎng)領域進行緊密合作，SoftBank將成為Vayyar產(chǎn)品在日本市場的渠道優(yōu)先合作伙伴，SoftBank稱Vayyar的傳感器技術與軟銀的客戶需求有很大的協(xié)同作用。

5.NeuroBlade

NeuroBlade成立于2017年，開發(fā)用于人工智能應用的處理器，可用于自動駕駛汽車，視頻分析和圖像識別。NeuroBlade芯片采用不同的技術和架構設計，可以解決運行AI應用程序的基本問題。該芯片旨在同時運行多個神經(jīng)網(wǎng)絡和多個復雜算法。首席執(zhí)行官Elad Sity表示，NeuroBlade的處理器將比行業(yè)標準的更小，更便宜，雖然沒有透露任何有關其產(chǎn)品的技術細節(jié)，但Sity說該產(chǎn)品將于2020年初上市。

以色列較強的芯片公司

Towerjazz

Towerjazz作為全球特種工藝晶圓代工的領導者，是由Tower半導體公司和Jazz半導體公司合并而來，Towerjazz生產(chǎn)智能手機芯片、充電器、直交流電適配器及圖像傳感器。TowerJazz 的客戶遍及汽車、醫(yī)療、工業(yè)、消費、航空航天和國防等領域。過去幾年中，TowerJazz在推動客戶成功的同時，實現(xiàn)了創(chuàng)紀錄業(yè)績增長，并將繼續(xù)追求卓越的技術與品質，保持強勁的增長前景。

Sckipio

Sckipio，成立于2012年，總部位于以色列拉馬特甘，主要是開發(fā)針對G.fastModem應運的調(diào)制解調(diào)器和寬帶應用芯片。Sckipio于2014年推出了全球首款G.fast調(diào)制解調(diào)器芯片組，該芯片組基于目前使用的銅線可提供高達2Gbp/s的寬帶，為家庭用戶提供“最后一英里”無線寬帶接入。從根本上改變了電信服務提供商如何以最低成本為需求帶寬的用戶提供1Gbps超寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入。據(jù)悉。市場上超過20％的Gfast標準都是來自Sckipio技術。Sckipio曾在以色列新興科技公司排行榜上位居榜首，可以說Sckipio是G.fast領域的全球領導者。

Autotalks

Autotalks成立于2008年，是一家無晶圓廠半導體公司，致力于為載人和自動駕駛汽車提供車輛到一切（V2X）通信。是一家私營企業(yè)，Autotalks的市場第一代第二代芯片組可提供最高的性能和可靠性，并部署在由全球OEM和Tier1驅動的眾多激動人心的連接和自動駕駛項目中。Autotalks是唯一一家提供與任何V2X技術兼容的全球V2X解決方案的公司，同時堅持最嚴格的安全性，功能安全性和可靠性汽車要求。

那些被收購的以色列芯片公司

以色列的芯片之強，還體現(xiàn)在有多家具備出色的創(chuàng)新思維和研發(fā)能力的以色列芯片公司被中外的科技巨頭們并購。根據(jù)以色列知名股權眾籌平臺OurCrowd的研究，過去十年中，超過70%的以色列芯片相關公司在營收達到百萬美元后都成功地實現(xiàn)了IPO或者被收購。

1.Mellanox

Mellanox Technologies成立于1999年，總部位于以色列約克尼穆(Yokneam)，同時在美國設立了辦事處。該公司以數(shù)據(jù)中心服務器芯片為主要業(yè)務，是服務器和存儲端到端連接解決方案的領先供應商。Mellanox 的專長是為連接服務器的高速以太網(wǎng)和 InfiniBand 生產(chǎn)芯片。

2019年3月份，英偉達正式宣布會以高達 69 億美元的價格收購了Mellanox ，而這也是 NVIDIA 史上數(shù)目最大的一筆收購。而在得到了 Mellanox 的助力之后，英偉達的公司也有望在服務器市場謀得更大的發(fā)展（這部分大概占到 NVIDIA 業(yè)務的三分之一）。

2.ColorChip

ColorChip成立于2001年，總部位于以色列北部城市伊利特約克納姆，該公司主要為電信供應商和數(shù)據(jù)中心設計和制造通信組件。ColorChip主要開發(fā)基于被稱為SystemOnGlass的混合集成技術，利用玻璃材料晶圓制作光器件，從而將半導體領域的制造技術帶入光通信領域。ColorChip在以色列擁有自己的fab，并在此制作自己的各類器件。業(yè)務上主要包括應用于FTTx市場的無源PLC分路器產(chǎn)品系列，和應用于高速網(wǎng)絡的收發(fā)器產(chǎn)品系列。Facebook是ColorChip的客戶之一。

2018年中國芯片設計公司三安光電以3億美元收購了該通信芯片公司ColorChip，此次收購三安光電將能夠繼續(xù)強化其在集成電路尤其是通信芯片領域的研發(fā)力度。

3.Mobileye

Mobileye 是以色列一家生產(chǎn)協(xié)助駕駛員在駕駛過程中保障乘客安全和減少交通事故的視覺系統(tǒng)的公司，成立于1999年，公司在單目視覺高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 的開發(fā)方面走在世界前列，提供芯片搭載系統(tǒng)和計算機視覺算法運行 DAS 客戶端功能，是寶馬、奧迪、特斯拉、沃爾沃、福特等27家大牌汽車廠家高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛技術的供應商。

2017年3月13日，英特爾宣布以153億美元收購了該無人駕駛技術公司Mobileye，這成為以色列高科技公司的最大金額收購案。

4.Orbotech

奧寶科技（Orbotech）是一家位于以色列雅夫內(nèi)的科技企業(yè)，成立于1981年，經(jīng)過三十多年的發(fā)展，奧寶科技（Orbotech）已成為全球最大的先進精密制造解決方案的領導者。如果沒有他們的機器，蘋果、三星、LG等公司均無法生產(chǎn)芯片和開發(fā)新設備。

2018年3月，美國半導體公司KLA-Tencor以34億美元收購了Orbotech，希望通過此次收購在印刷電路板、平板顯示器、半導體制造和封裝等高增長市場獲得新機會。

5.Toga Networks

Toga Networks位于以色列霍德夏沙隆，公司成立于2009年，Toga Networks為IT和電信市場提供先進技術研究和高水平設計，已經(jīng)為電信行業(yè)設計和開發(fā)了一系列產(chǎn)品，包括交換機、路由器等，并同時將業(yè)務范圍擴大到了云存儲系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心應用領域。

2016年12月，華為收購了Toga Networks，雙方對交易的商業(yè)條款保密”。華為并未提供更多的細節(jié)。

6.Rocketick

Cadence在2016年4月以4000萬美元收購的以色列芯片創(chuàng)企Rocketick，Cadence的基于多核并行運算技術的并行仿真平臺Xcelium就是Rocketick帶來的技術。

7.Wilocity

Wilocity成立于2007年，是以色列一家無晶圓廠芯片制造商，主要研發(fā)WiGig芯片。WiGig是一種新型無線傳輸技術標準，采用60GHz傳輸技術能在10米-20米的短距離內(nèi)實現(xiàn)最高7Gbps的無線傳輸。2014年7月，高通宣布以3億美元收購Wilocity。

8.Annapurna Labs

Annapurna Labs是一家2011年成立的以色列芯片制造商，公司主要研發(fā)微處理器，這種微處理器可以讓低功率的的計算服務器和存儲服務器快速地運行數(shù)據(jù)。Annapurna Labs是過去10年中以色列國內(nèi)成長起來的優(yōu)秀初創(chuàng)型芯片廠商之一。2015年1月，被亞馬遜收購。

9.Primesense

PrimeSense 創(chuàng)立于2005年，PrimeSense是一家以色列公司，對數(shù)字設備觀看和理解世界的方式進行了徹底革新。2013年11月被，蘋果以3.45億美元收購PrimeSense。目前PrimeSense的技術已經(jīng)被用在“3D touch”后面，有人猜測該技術還會被用于Apple TV中。

10.BroadLight

以色列芯片開發(fā)商BroadLight在2000年成立，BroadLight是高度集成的網(wǎng)絡和嵌入式處理器的領先供應商，其處理器可為交換局和客戶端設備實現(xiàn)光纖級品質的服務交付。主要為為光纖通信網(wǎng)絡提供半導體和軟件，收購前累計融資額達5500萬美元。2012年3月，博通宣布以1.95億美元收購以BroadLight。此外，博通曾在2011年4月以3.13億美元收購另一家以色列芯片開發(fā)商Provigent。

除了上面所提到的以色列的被收購的芯片公司，此類案例不勝枚舉，2015年8月ARM收購Sansa Security，2016年3月思科收購Leaba，2016年1月索尼收購Altair semiconductor，2015年1月亞馬遜收購Annapurna，2014年7月高通收購Wilocity，蘋果在2011年12月花費約4-5億美元收購了以色列閃存設計公司Anobit，三星在2007年11月宣布以7000萬美元收購了以色列芯片設計公司TransChip，Marvell在2000年花費27億美元的高價收購局域網(wǎng)芯片提供商Galileo Technology等等。

以色列芯片產(chǎn)業(yè)何以強大？

以色列的“芯片王國”不是一日建成的，據(jù)以色列經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)部報道指出，以色列的半導體發(fā)展起源于1974年由英特爾以色列工程師多夫?弗洛曼博士（Dr. Dov Frohman）在海法設立的英特爾研發(fā)中心，事實上是以色列的第一個研發(fā)中心，后在此基礎上成立了英特爾以色列公司。目前，英特爾已成為以色列最大的科技領域外商投資者。40多年來，以英特爾為代表的許多科技大佬都紛紛在以色列建廠，例如蘋果、博通、高通、三星、華為、德州儀器、LG、日立、Marvell、KLA-Tencor等。以色列是如何吸引到全世界的巨頭？又是如何將自己發(fā)展成了芯片強國的？

(1)交付能力強：半導體行業(yè)對產(chǎn)品設計與生產(chǎn)的及時交付要求很高，以色列的研發(fā)團隊具有快速的研發(fā)能力，這主要是因為以色列的工程師大多有服役經(jīng)驗，很多是退役軍官成立的科技公司，軍隊的快速響應能力極強。

(2)創(chuàng)造性的研發(fā)實力：以色列工程師擁有創(chuàng)新的思維和開放的視野，尤其是低功耗、高頻率及小體積方面的處理，許多國際大公司看中了以色列的創(chuàng)造性，以期借助這點發(fā)展本公司業(yè)務。

(3)人才培養(yǎng)：以色列的理工學院也是高科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的因素之一。超70%的畢業(yè)生都在從事高科技領域工作；除此之外，以色列每月接收大約3萬名的移民，這些移民中有很多受過高等教育的工程師和科學家，他們?yōu)橐陨械目萍籍a(chǎn)業(yè)做出了相當大的貢獻；以色列只有800萬人口，但它的科學家達到4萬多名，在人均排名世界第一，研發(fā)人員和工程師等更是多如牛毛，多到每一萬人中 ，就有160人是搞研發(fā)的。

(4)資本的支持：從前面的收購的風險投資可以看出，以色列領先的芯片行業(yè)獲得了不少本土和海外資本家的青睞，不斷的對這片土地給與灌溉和滋養(yǎng)。

根據(jù)大視界的文章《去了兩次以色列終于明白它為何如此強大》指出，以色列的創(chuàng)新能力如此強大主要有3方面的原因：

首先，以色列的教育不是比拼哪個學生的分數(shù)高，而是教會孩子獨立思考，以色列孩子從小就挑戰(zhàn)權威，不停地問問題，長大后更是充滿挑戰(zhàn)權威的精神，這種不服從權威的思辨，俗語稱之為“兩個猶太人有三個觀點”。

其次，以色列的文化適合創(chuàng)新，這個國家的人不把失敗看得很重，創(chuàng)立一家公司失敗了，可以再創(chuàng)建一家，社會對失敗的寬容度很高。

再次，以色列有完善的社會環(huán)境鼓勵創(chuàng)業(yè)，風投從財務方面提供支持，政府從政策法規(guī)方面提供幫助，比如設立孵化器等，以色列是個小國，做一件事很容易通過朋友找朋友，找到需要的幫助，這對于創(chuàng)新也是利好消息。另外，以色列尊重知識產(chǎn)權，科學家的專利可以占25%的股份，不用擔心自己的成果被竊取。

還有一個特殊原因也不可忽視，那就是以色列全民皆兵，以色列法律規(guī)定，無論男孩女孩，年滿18歲都要入伍，男孩3年，女孩兩年，培養(yǎng)了不少具有管理能力的軍官。

以色列俗話說，“兩個猶太人有三個腦袋”。在這個國家，每個人都在思考，個體之間觀點強烈碰撞，再借助發(fā)達的媒體，各種思想都可以傳播，于是整個社會在不斷修正中平穩(wěn)前行。