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以色列的晶片新革命
瞭解以色列的讀者應該知道，以色列只是一個面積僅為重慶三分之一，人口不到1000萬的“彈丸小國”。以色列沒石油、沒淡水，資源貧瘠到除了沙子一無所有，並且常年來戰爭不斷。
然而，就是在這樣一個條件惡劣的小國，卻擁有約200家晶片公司，以及全世界排名第一的人均工程師數量和單位面積內最多的高新初創企業。
仔細觀察以色列的產業結構能發現，高科技產業是其經濟支柱，而佔據高科技產品出口16%的半導體產業，更是矚目的明珠，使以色列享有“晶片王國”之稱。
以色列晶片公司，被半導體巨頭爭搶收購
筆者在此前文章《以色列，為何能成為“晶片王國”》中寫到，以色列的半導體產業至今已有50多年的發展歷史，是全世界擁有最完整半導體產業生態鏈的國家之一。
其中，以色列本土誕生了世界前十大晶圓廠之一的Tower Semiconductor，世界第二大FPGA晶片公司Altera，以及ADAS晶片巨頭Mobileye，在納斯達克上市的公司數量位居世界第三。
此外，英特爾、輝達、微軟、三星、蘋果、輝達、Marvell等這些大型科技公司先後在以色列建立起晶圓廠和研發中心。據統計，以色列國內目前有近200家晶片公司，而全球8%的晶片設計師和研發中心都聚集在這裡。
更值得注意的是，以色列有大批優秀的晶片公司已經或正被國際半導體巨頭爭搶收購。
例如，英特爾近年來就在頻繁收購以色列科技企業：2015年，英特爾以167億美元收購Altera；2017年，英特爾以153億美元收購了以色列自動駕駛汽車晶片公司Mobileye；2019年，英特爾收購了以色列AI晶片初創公司HabanaLabs；2021年5月，英特爾將在以色列再投資6億美元以擴大其研發(R&D)，並確認將斥資100億美元建設新的晶片工廠；2022年2月，英特爾宣佈以總值54億美元收購以色列晶片製造商Tower Semiconductor，計畫提升其晶圓代工業務範疇，但該筆收購以失敗告終。
以色列也是輝達除美國之外的研發業務第二重鎮，2020年輝達70億美元收購了以色列網路技術供應商Mellanox；2022年3月，輝達又新收購了以色列公司Excelero，深化企業資料儲存業務；今年4月，輝達再次收購以色列Run:ai和Deci兩家AI初創企業，全力打造一個更加高效、可擴展的AI生態系統。
此外，還有包括瑞薩電子、高通等在內的諸多行業巨頭紛紛瞄準以色列，多年來完成了數不清的收購案，對以色列晶片公司的偏愛可見一斑。
更誇張的是，甚至一家晶片設計公司很可能沒有任何實際的產品，就被大公司以防禦性或技術儲備的目的收購。
據統計，有1/3的以色列公司通過上市退出，2/3的公司通過被收購退出，其中大部分被美國公司收購。
以色列的晶片新貴們
據reogma統計2016-2022年資料顯示，儲存佔據以色列半導體市場最大份額，其次是電源管理IC、邏輯晶片、OSD(On Screen Display)以及模擬晶片。
除了叫得出名字的國際大廠，近年來隨著AI浪潮席捲全球，AI晶片、量子計算、光計算技術等迅速成為最熱門的焦點之一，以色列作為走在世界前列的晶片國家，近幾年也誕生了不少聚焦前沿技術的晶片初創公司，開啟了晶片產業的新革命。
邊緣AI晶片公司Hailo Technologies
以色列初創公司Hailo Technologies由Orr Danon和Avi Baum創立於2017年，聚焦用於在邊緣裝置上運行AI工作負載的晶片。
2023年5月，Hailo推出了第一款專為終端裝置深度學習應用而設計的處理器，可支援自動駕駛汽車、智能相機、智慧型手機、無人機和VR/AR現實等裝置。與用於資料中心的處理器不同，該晶片最重要的特徵是低能耗電源，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和相機公司的主要製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，2020年完成6000萬美元的B輪融資。
今年4月，Hailo公司再次融資1.2億美元，此次融資是C輪融資的延伸，由現有和新投資者領投，包括以色列商人Alfred Akirov、OurCrowd、Talcar、Comasco和Poalim Equity。這使該公司的融資總額超過3.4億美元。
據瞭解，Hailo目前在全球擁有300多家客戶，涉及個人計算、汽車、安全和零售等多個領域。
除了宣佈融資之外，Hailo公司還推出了其最新產品 Hailo-10 GenAI加速器，該產品允許客戶在本地運行生成式AI應用程式，而無需使用基於雲的生成式AI服務。Hailo表示將於2024年第二季度開始運送Hailo-10 GenAI加速器的樣品。
在流行的GenAI平台中，Hailo-10被譽為比整合神經處理單元 (NPU) 解決方案速度更快、更節能。Hailo-10 GenAI加速器的早期應用將針對個人電腦和汽車資訊娛樂系統。
據悉，Hailo在美國、歐洲、日本、韓國、中國大陸和台灣設有辦事處。
然而，儘管技術進步且資金雄厚，Hailo仍面臨著與高通、Arm、英特爾和AMD等行業巨頭的激烈競爭。該公司需要通過提供卓越的性能、能源效率和易於整合來脫穎而出。此外，它還必須建立強大的軟體生態系統並在全球目標市場建立戰略合作夥伴關係。
Hailo首席執行官兼聯合創始人Orr Danon表示：“新一輪融資的結束使我們能夠充分利用我們管道中的所有激動人心的機會，同時為我們未來的長期增長奠定基礎。結合我們推出的 Hailo-10 GenAI加速器，它從戰略上使我們能夠將經典和生成式 AI 引入邊緣裝置，從而顯著擴大這項卓越新技術的覆蓋範圍和影響力。”
他強調說：“我們設計Hailo-10是為了將GenAI功能無縫整合到使用者的日常生活中，讓使用者擺脫雲網路的限制。這使他們能夠以無與倫比的靈活性和即時性利用聊天機器人、副駕駛和其他新興內容生成工具，從而提高生產力並豐富生活。”
量子晶片企業Quantum
近日，以色列先進量子處理器開發商 Quantum Transistors獲得了歐洲創新委員會 (EIC) 高達1900萬美元的獎勵，即從EIC Accelerator獲得了270萬美元的初始資助，並通過EIC Fund獲得了1630萬美元的未來股權投資。
這項巨額投資是最新一輪EIC加速器融資中最大的一筆，彰顯了Quantum Transistor致力於使量子計算可擴展且易於訪問的承諾。在提交完整提案的969家公司中，Quantum Transistors在68家入選公司中脫穎而出獲得資助，該公司將利用這筆投資擴大研發規模並擴大不斷壯大的團隊。
Quantum Transistors 首席執行官 Shmuel Bachinsky 在一份聲明中表示：“這項投資不僅僅是資金支援，更是對我們願景和技術的有力認可。我們正在利用過去四十年在半導體行業投入的數兆美元來建構可擴展的量子技術，以便社會最終能夠從其巨大的潛力中受益，”
他強調，Quantum正試圖為量子計算做英特爾 8086 為傳統計算所做的事情——讓每個人都能更容易地使用它。這筆資金將幫助我們為量子計算帶來同樣的可訪問性。
量子計算使用可以同時表示0和1的量子位元（qubits），而傳統位元的值為0或1。這使得量子電腦可以同時處理幾乎無限的可能性，並執行傳統電腦無法進行的計算。
因此，晶片可以成為解決密碼學、網路安全、藥物研發以及投資、天氣建模和航空等不同領域的複雜問題的強大工具。
然而，儘管量子計算潛力巨大，而且迄今為止全球已投入550億美元 ，但它還不是一種可用或實用的工具。目前使用光子、半導體和原子的方法都面臨著類似的挑戰：它們需要龐大、能源密集型的基礎設施，並且它們能夠提供的量子位元數量有限，這使得它們極其昂貴且限制性強。
Quantum Transistors正在通過開發單晶片上的整合通用量子處理器來解決這些挑戰。原生光子學是該公司方法的一個關鍵方面，因為每個量子位都是光子連接的，從而消除了由於接近而導致的量子位間噪聲。這不僅增強了計算能力，而且還允許在標準資料中心部署——大大降低了成本並消除了對大型主機的需求。
高性能微處理器公司NeoLogic
NeoLogic是一家成立於2021年的以色列電腦科技初創公司，去年7月，NeoLogic在種子輪融資中籌集了800萬美元，該公司表示，這筆資金將有助於推進其電腦晶片技術，以滿足人工智慧 (AI) 任務和機器學習日益增長的工作量。
NeoLogic開發了一種名為 Quasi-CMOS 的獨特電腦晶片設計，它將微處理器所需的半導體數量減少了三分之一。 這意味著該公司可以以更低的價格高效開發出具有更高計算能力的微處理器。
NeoLogic 聯合創始人兼首席執行官 Avi Messica 博士表示：“目前的微處理器依賴於 40 年前的（CMOS）技術。晶片設計師正在努力滿足當前和未來的計算能力和功耗要求。NeoLogic的技術突破了CMOS的限制，降低了數位電路的複雜性，並大幅提高了性價比和晶片面積。到目前為止，我們已經提交了三項專利申請。”
該技術預計將極大地幫助開發人工智慧加速器，即專門為加速人工智慧和機器學習應用而設計的電腦系統。
這輪800萬美元的種子輪融資由位於特拉維夫和紐約的風險投資公司Maniv Mobility Ventures領投，特拉維夫的lool ventures和阿姆斯特丹的M Ventures等種子基金也參與其中。NeoLogic還得到了以色列創新局的支援。
Maniv Mobility的普通合夥人Nate Jaret表示：“我們相信NeoLogic擁有獨特的機會，可以為處理器製造商設計下一代晶片的方式帶來深遠的改變，這些晶片將更強大、更節能、價格也更低廉。”
NeuReality：NAPU晶片全新定義AI
NeuReality成立於2019年，總部位於以色列，定位於深度學習和人工智慧解決方案架構顛覆者。
據瞭解，該公司全新定義了以AI為中心(AI-centric)的推理方案架構，並打造了與之配套的NAPU(Network Addressable Processing Units)晶片，從而取代傳統的以CPU為中心的AI推理方案。
與現有技術相比，NeuReality的解決方案專為需要更高性能、更低延遲和更高效率的資料中心和近邊緣本地位置的最佳化部署而建構，將廣泛應用於公共安全、電子商務、社交網路、醫療保健等領域。
今年3月，NeuReality融資2000萬美元，資金來自歐盟歐洲創新委員會 (EIC) 基金，該基金開發硬體系統，使資料中心和超級電腦能夠繞過Nvidia的GPU並節省冷卻電力支出。Varana Capital、Cleveland Avenue、Udi Angel的XT Hi-Tech和以色列的OurCrowd也參與其中。這些資金使NeuReality籌集的總金額達到7000萬美元。
據悉，NeuReality申請了歐盟資助計畫，並獲得了250萬歐元的資助，隨後該基金與該公司接洽，要求參與下一輪融資，計畫將其產品納入歐盟對晶片公司的投資戰略，特別是那些擺脫對美國和中國公司依賴的晶片公司。據信，歐盟有興趣將該技術應用於軍事和商業用途。
NeuReality與晶片巨頭AMD合作開發了一種硬體架構，該架構無需使用Nvidia昂貴的伺服器，而這些伺服器可以使項目成本高達50萬美元，並且耗電量更少。該硬體專注於推理階段，企業採用現成的AI模型，並在其上處理現有的組織資料。這一階段有時被稱為AI的“維護”或“啟動”階段，在經過複雜而昂貴的啟動準備之後，通常使用Nvidia的處理器。NeuReality的推理晶片採用7nm技術開發，去年在台積電投入批次生產。
ZutaCore，引領AI晶片冷卻革命
研發中心位於以色列的初創公司ZutaCore準備引領人工智慧晶片冷卻革命。
作為無水直接晶片冷卻技術的供應商，ZutaCore正向NVIDIA的H100和H200 Tensor Core GPU提供支援，旨在幫助資料中心實現可持續的人工智慧（AI）性能的最大化。目前，多家頂級伺服器製造商正與ZutaCore合作，共同推進這些GPU平台的認證和測試工作。
與前代產品相比，NVIDIA的H100 GPU在加速大型語言模型方面提升了30倍性能，而H200則被譽為世界上最強大的GPU，專為增強AI和高性能計算（HPC）任務而設計。兩者皆是迄今為止性能最頂尖的晶片，但是單個GPU的功率消耗高達700 W，這無疑將給資料中心的散熱、能耗和空間佔用等需求構成挑戰。
為了應對這些挑戰，ZutaCore開發了一種直接作用於晶片上的無水兩相液體冷卻技術——HyperCool，並且該技術已被證明可以為功率超過1500W的處理器提供冷卻，目前每個機架的有效冷卻能力為100 KW。
ZutaCore公司首席執行官Erez Freibach指出：“無水、直接作用於晶片的液體冷卻技術滿足了新一代GPU的特定冷卻需求，這種技術特別適用於1500瓦的大功率GPU，同時將機架處理密度提高了300%。這項技術不僅避免了水冷系統可能發生的水洩漏風險和昂貴的維修成本，而且還能夠在無需對現有電力、冷卻系統等基礎設施升級的情況下，輕鬆提高其冷卻能力，這對於推動人工智慧（AI）和高性能計算（HPC）的未來發展具有革命性意義。
ZutaCore公司的HyperCool系統採用了一種革命性的閉環設計，能夠在低壓環境下高效地將處理器產生的熱量排出伺服器。這一系統不僅適用於新建資料中心，也適用於現有資料中心的升級改造，能夠提升十倍的計算性能並減少50%的成本、實現熱量的100%回收利用，同時減少二氧化碳的排放，為實現綠色可持續的資料中心營運提供了可能。
據瞭解，ZutaCore公司的兩相液體冷卻技術幾乎不會對資料中心造成任何干擾，它釋放了可持續冷卻的強大力量，使處理能力提高了三倍，能耗降低了50%，佔用空間減少了一半，與傳統資料中心冷卻系統相比。除了最大限度地提高效率外，HyperCool還具有可擴展性、易於實施性，並保證在任何氣候和位置都能保持一致的性能。HyperCool是一個完整的硬體系統，由可選的軟體定義冷卻 (SDC) 平台增強，可以冷卻任何密度的任何晶片，而不會出現熔燬風險。
目前，已有包括戴爾技術、華碩、和碩和超微等在內的多家知名伺服器製造商的產品獲得了與HyperCool系統的相容性認證，這標誌著支援HyperCool的伺服器生態系統正在逐步形成。
AI光子計算公司CogniFiber
以色列初創公司CogniFiber正在開發DeepLight處理器，該處理器利用多芯光纖以光速處理通過光纖傳播的資料，旨在將AI推理過程中的處理速度提高1000倍，同時僅使用約1%的能量
CogniFiber是一家開發用於AI的光子計算技術DeepLight的初創公司，該公司近日宣佈完成一輪500萬美元融資。此輪融資由Chartered Group和Eastern Epic Capital領投。迄今為止，這家以色列初創公司已籌集了總計1400萬美元，其中包括來自以色列創新局的資金。
新資金將支援完成光子處理器的開發，並將幫助計畫於2027年進入市場的光子超級電腦的持續開發。
CogniFiber公司由硬體和演算法工程師Eyal Cohen博士（曾就職於Mellanox、Saifun和Oren Semiconductor）和魏茨曼研究所大腦研究博士學位以及世界著名光學研究員、連續創業者、現任巴伊蘭大學工程學院院長Zeev Zalevsky教授於2018年創立。
該公司目前擁有13名員工，憑藉廣泛的研究和專利技術，正在開發一種新型光子處理器DeepLight。這些可程式設計且可訓練的處理器利用多核光纖以光速處理通過光纖傳播的資料。在推理過程中，資料流經光纖，光掃描神經網路的所有元件，以每秒數十億次推理的速度處理資料。
據瞭解，CogniFiber公司在Aurora光子演示系統上進行的IRIS分類測試中，該技術成功實現了每秒1億次任務執行，比NVIDIA 100A處理器單網路實例的計算能力高出1000倍，而能耗僅為180瓦。到2027年，該公司預計將實現高達50百億億次浮點運算的系統，功耗不到5千瓦。借助DeepLight技術，足球場大小的超級電腦可以縮小到幾個伺服器機架，從而降低數千萬美元的成本，節省數十兆瓦的電力，並縮短50%以上的系統建設時間。
光子超級電腦旨在與基於硅晶片和電路的傳統電腦協同工作或作為其替代品，後者在處理AI工作負載時會遇到困難，處理和冷卻會消耗大量能源。隨著ChatGPT等生成式AI應用程式的推出，負載挑戰顯著增加。
CogniFiber首席執行官兼聯合創始人Eyal Cohen博士表示：“隨著我們的初始產品進入全球市場，新資金將支援第一代處理器的完成以及我們的行銷和銷售工作。我們相信新處理器將實現可擴展光子計算的承諾，展示這項獨特技術如何以指數級速度加速可持續 AI 資料中心、智能城市、AI輔助藥物開發、自適應網路安全和無數其他應用的發展。”
CogniFiber戰略副總裁Ana Lipnik-Levy指出：“我們深刻認識到，在引入新的計算平台時，市場教育面臨著挑戰，然而，我們身邊存在著具有巨大顛覆潛力的突破性技術，我們相信本輪融資將幫助我們吸引戰略合作夥伴，打入全球市場，開啟人工智慧歷史上新的、改變遊戲規則的篇章。”
以色列的“取勝之匙”
長期以來，以色列在半導體領域都保持著獨特的風格——以色列公司往往會賭博式的瞄準非常前沿的技術領域，比如AI、自動駕駛、光子計算等等，然後在技術成熟後就尋求安全退出，這也讓以色列成為了風險投資聖地。
以色列能在半導體領域取得如此大的成功絕非偶然。那麼，以色列能夠持續保持創新活力，成為半導體產業重心的核心要素是什麼呢？
1）首先，一定是人才。以色列的人才培養政策是以高科技領域的市場需求為導向，這一導向既體現在國內的教育政策上，也在對外移民的政策上有所體現。
據悉，以色列政府很早就將物理、科學與工程學等項目列為國家重點發展方向，如果5至15歲的孩子被認為有天賦，甚至會被納入天才培養制度。同時，以色列創造性地將軍事教育納入國民教育體系，通過“塔樓計畫”，將優秀的高中生選入軍隊接受精英培訓和接觸前沿技術，使學生在進入高校之前具備集體思考、獨立思考、自立自強的品質和能力。最後，以色列開發專門的創新教育課程，搭建創新人才培養平台，將創業教育融入創新培養體系。
2022年，以色列創新局推出了“HaSadna”計畫，將半導體設計與開發、人工智慧等相關企業聯合起來，為工程師提供專業培訓，並建立適合中小型企業的新型協作培訓模式，圍繞半導體技術知識領域建立網路和社區，為半導體產業創造領先人才儲備。
除了這些本土人口教育措施以外，以色列也在積極吸引國外高端人才。事實上，以色列建國初期，大量高受教育程度的猶太移民就組成了本國科技發展的基礎，為以色列科技產業發展做出了重大的貢獻，而這一措施到今天仍在繼續，以色列B-1簽證計畫、高科技人力資本基金計畫等措施提高了以色列在半導體等科技領域的技術人才儲備。
在多重舉措作用下，以色列高學歷人才和工程師的比例相當高。以色列的科研人員佔全國人口比例排名世界第一，人均受教育水平也非常高。以以色列理工學院為例，超70%的畢業生都在從事高科技領域工作。
Stanford University 2024年發佈的AI指數報告指出，以色列在AI人才的集中度排名全球第一名，在AI、機器學習與資料科學等領域表現都非常出色，尤其傑出的創新和企業家精神文化更是受到推崇。
2）以色列擁有完善的政策和資本扶持制度。政策方面，以色列政府為初創公司提供法律保護和資金，並建立完善的激勵體系。
不僅如此，以色列政府還一直致力於建設完善透明的投資法規，建立靈活的投資機制，使投資者可以多元化回收投資。在稅收方面，以色列政府也推出了“天使法”來為年輕公司的私人投資者提供稅收優惠，特別是針對那些擁有研發能力的公司，企業稅率從1985年的61%到2022年已經降到了23%。
再加上以色列半導體企業營運模式有鮮明特點，通常是初創企業在某一技術領域取得突破後，被半導體巨頭收購，企業獲得資金，然後進入下一輪創業。這種模式使得以色列初創半導體公司更加注重技術的開發和突破。
能看到，完善的風險投資機制和政策扶持為半導體初創企業的營運模式提供支援，成為以色列半導體初創企業的一大優勢。
3）以色列建立了一個富有活力的創新生態系統，鼓勵科技創業和技術創新。
這個生態系統涵蓋了大學研究機構、初創企業、風險投資和孵化器等，為半導體產業提供了良好的創業環境和技術支援。以色列工程師擁有創新的思維和開放的視野，相比拓展市場和影響力，以色列本土半導體公司更重視技術研發，形成了“併購反哺”的良性循環。
寫在最後
以色列在半導體產業發展取得的巨大成功，得益於其人才培養模式、政策與資金支援、完善的創新生態系統和成熟、獨特的技術攻關模式。以色列形成了以“市場需求為導向，政府政策和創新人才為基礎，產學研聯盟為核心”的半導體產業創新生態。
這片土地上不是處處流著奶和蜜的神話之地，而是在遍佈沙漠的中東夾縫中，以色列人憑藉創新、資本、教育等策略，彌補了自然環境帶來的劣勢與先天不足，快速躋身全球半導體行業矚目之列。 (半導體行業觀察)