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例如，在芯片架構(gòu)方面，該行業(yè)正面臨著通用芯片收益遞減的問題，而通用芯片一直是數(shù)字時代的主力，比如英特爾的CPU。雖然以計算能力來說，通用芯片有著無與倫比的性價比，但它們卻不能針對特定任務(wù)進行優(yōu)化。

英特爾的研發(fā)負責人邁克爾·梅伯里(Mike Mayberry)認為，異構(gòu)性將在未來更加突出。

DARPA研究的一個重點是兼顧計算能力和靈活性的新芯片架構(gòu)。這包括“軟件定義的硬件”(SDH)，或可以動態(tài)重新編程的芯片——如今的“現(xiàn)場可編程門陣列”(FPGA)的延伸，后者是制成后可調(diào)整并具有一定靈活性的集成電路。

查普爾表示，機器學習的興起讓人得以一瞥這個新世界的可能面貌。由于人工智能的深度學習系統(tǒng)在訓(xùn)練時需要用到海量數(shù)據(jù)，市場對能處理海量數(shù)據(jù)的專用芯片的需求，為英偉達(Nvidia)帶來了新活力。

此外，英偉達的圖形處理單元最初是為了處理視頻而設(shè)計的。這種需求也為谷歌打開了一扇門，谷歌推出了一種名為TPU的大數(shù)據(jù)芯片設(shè)計。

與此同時，英特爾正利用FPGA來提高其用于機器學習的CPU的性能——這是微軟在“腦波計劃(Project Brainwave)”采用的方法，“腦波計劃”旨在為其數(shù)據(jù)中心帶來更深層次的人工智能能力。

亨尼斯認為，此類“特定領(lǐng)域的架構(gòu)”的崛起代表著影響芯片業(yè)發(fā)展的最重要因素。

報道稱，這可能在其他新興的計算市場樹立一種模式。梅伯里表示，例如我們可以設(shè)想一種經(jīng)過新型處理器，專門應(yīng)用于需要在現(xiàn)實世界中與人在一起時運行的個人機器人。

對英特爾、英偉達和高通等公司來說，這一趨勢可能是個好兆頭。

查普爾表示，該趨勢讓人看到了一個潛在的未來，大型的“水平”芯片公司，其產(chǎn)品可應(yīng)用于多個領(lǐng)域，將繼續(xù)在更專業(yè)化的計算領(lǐng)域處于主導(dǎo)地位。

然而，技術(shù)領(lǐng)域的其他長期趨勢可能為新進入者提供機遇，并帶來更具顛覆性的變革。

在材料方面，DARPA支持探索集成專業(yè)元件的方法。這主要是為了克服一個根本性的瓶頸，即信息需要在芯片的記憶元件和邏輯處理器之間來回傳輸——這降低了性能，特別是在涉及大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用上。

根據(jù)DARPA的說法，一種結(jié)果可能是研究出新的硬件設(shè)計，徹底顛覆舊的方法，將處理能力轉(zhuǎn)移到存儲數(shù)據(jù)的地方——這清楚表明了現(xiàn)在計算領(lǐng)域越來越以數(shù)據(jù)為中心的本質(zhì)。

與此同時，在芯片設(shè)計領(lǐng)域，DARPA正在支持新技術(shù)，旨在通過提高自動化程度來降低成本，同時將設(shè)計任務(wù)分解成更小的單位。

總之，這樣的趨勢預(yù)示著未來新進入者有可能影響專業(yè)芯片設(shè)計。查普爾稱，這可能會讓臉書和亞馬遜這樣的公司在提供服務(wù)方面擁有更好的控制——從擁有數(shù)據(jù)到設(shè)計專用硅。

將設(shè)計和制造分解到更小的組件上，也使得小規(guī)模公司可以參與進來獲得經(jīng)濟效益，扭轉(zhuǎn)行業(yè)整合直至集中到少數(shù)幾家全球巨頭手中的趨勢。

查普爾將之比作精釀產(chǎn)業(yè)，認為初創(chuàng)企業(yè)和對“垂直”市場（如醫(yī)療影像）感興趣的公司將設(shè)計并生產(chǎn)較小批量的芯片。

這樣的前景會吸引國防部研究人員，并不奇怪。梅伯里表示，美國軍方已開始依賴于其委托制造數(shù)量相對較少的高度優(yōu)化芯片的能力。

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