以色列的芯片新革命

以色列是一个面积仅为重庆三分之一，人口不到1000万的“弹丸小国”。以色列没石油、没淡水，资源贫瘠到除了沙子一无所有，并且常年来战争不断。

然而，就是在这样一个条件恶劣的小国，却拥有约200家芯片公司，以及全世界排名第一的人均工程师数量和单位面积内最多的高新初创企业。仔细观察以色列的产业结构能发现，高科技产业是其经济支柱，而占据高科技产品出口16%的半导体产业，更是瞩目的明珠，使以色列享有“芯片王国”之称。

以色列经济活动和劳动力市场指标（图源：OECD）

     以色列芯片公司，被半导体巨头争抢收购     

以色列的半导体产业至今已有50多年的发展历史，是全世界拥有最完整半导体产业生态链的国家之一。

其中，以色列本土诞生了世界前十大晶圆厂之一的Tower Semiconductor，世界第二大FPGA芯片公司Altera，以及ADAS芯片巨头Mobileye，在纳斯达克上市的公司数量位居世界第三。

此外，英特尔、英伟达、微软、三星、苹果、英伟达、Marvell等这些大型科技公司先后在以色列建立起晶圆厂和研发中心。据统计，以色列国内目前有近200家芯片公司，而全球8%的芯片设计师和研发中心都聚集在这里。

更值得注意的是，以色列有大批优秀的芯片公司已经或正被国际半导体巨头争抢收购。例如，英特尔近年来就在频繁收购以色列科技企业：2015年，英特尔以167亿美元收购Altera；2017年，英特尔以153亿美元收购了以色列自动驾驶汽车芯片公司Mobileye；2019年，英特尔收购了以色列AI芯片初创公司HabanaLabs；2021年5月，英特尔将在以色列再投资6亿美元以扩大其研发(R&D)，并确认将斥资100亿美元建设新的芯片工厂；2022年2月，英特尔宣布以总值54亿美元收购以色列芯片制造商Tower Semiconductor，计划提升其晶圆代工业务范畴，但该笔收购以失败告终。

以色列也是英伟达除美国之外的研发业务第二重镇，2020年英伟达70亿美元收购了以色列网络技术供应商Mellanox；2022年3月，英伟达又新收购了以色列公司Excelero，深化企业数据存储业务；今年4月，英伟达再次收购以色列Run:ai和Deci两家AI初创企业，全力打造一个更加高效、可扩展的AI生态系统。

此外，还有包括瑞萨电子、高通等在内的诸多行业巨头纷纷瞄准以色列，多年来完成了数不清的收购案，对以色列芯片公司的偏爱可见一斑。

更夸张的是，甚至一家芯片设计公司很可能没有任何实际的产品，就被大公司以防御性或技术储备的目的收购。

据统计，有1/3的以色列公司通过上市退出，2/3的公司通过被收购退出，其中大部分被美国公司收购。

     以色列的芯片新贵们     

据reogma统计2016-2022年数据显示，存储占据以色列半导体市场最大份额，其次是电源管理IC、逻辑芯片、OSD(On Screen Display)以及模拟芯片。

来源：reogma

除了叫得出名字的国际大厂，近年来随着AI浪潮席卷全球，AI芯片、量子计算、光计算技术等迅速成为最热门的焦点之一，以色列作为走在世界前列的芯片国家，近几年也诞生了不少聚焦前沿技术的芯片初创公司，开启了芯片产业的新革命。

•  边缘AI芯片公司Hailo Technologies

以色列初创公司Hailo Technologies由Orr Danon和Avi Baum创立于2017年，聚焦用于在边缘设备上运行AI工作负载的芯片。

2023年5月，Hailo推出了第一款专为终端设备深度学习应用而设计的处理器，可支持自动驾驶汽车、智能相机、智能手机、无人机和VR/AR现实等设备。与用于数据中心的处理器不同，该芯片最重要的特征是低能耗电源，物理尺寸小，低价格和操作灵活性大。第一批样品即将交付给汽车行业和相机公司的主要制造商和供应商进行性能测试。

图源：Hailo

2018年Hailo Technologies获得了1250万美元A 轮融资，2020年完成6000万美元的B轮融资。今年4月，Hailo公司再次融资1.2亿美元，此次融资是C轮融资的延伸，由现有和新投资者领投，包括以色列商人Alfred Akirov、OurCrowd、Talcar、Comasco和Poalim Equity。这使该公司的融资总额超过3.4亿美元。

据了解，Hailo目前在全球拥有300多家客户，涉及个人计算、汽车、安全和零售等多个领域。

除了宣布融资之外，Hailo公司还推出了其最新产品 Hailo-10 GenAI加速器，该产品允许客户在本地运行生成式AI应用程序，而无需使用基于云的生成式AI服务。Hailo表示将于2024年第二季度开始运送Hailo-10 GenAI加速器的样品。

在流行的GenAI平台中，Hailo-10被誉为比集成神经处理单元 (NPU) 解决方案速度更快、更节能。Hailo-10 GenAI加速器的早期应用将针对个人电脑和汽车信息娱乐系统。 

据悉，Hailo在美国、欧洲、日本、韩国、中国大陆和中国台湾设有办事处。然而，尽管技术进步且资金雄厚，Hailo仍面临着与高通、Arm、英特尔和AMD等行业巨头的激烈竞争。该公司需要通过提供卓越的性能、能源效率和易于集成来脱颖而出。此外，它还必须建立强大的软件生态系统并在全球目标市场建立战略合作伙伴关系。 

Hailo首席执行官兼联合创始人Orr Danon表示：“新一轮融资的结束使我们能够充分利用我们渠道中的所有激动人心的机会，同时为我们未来的长期增长奠定基础。结合我们推出的 Hailo-10 GenAI加速器，它从战略上使我们能够将经典和生成式 AI 引入边缘设备，从而显著扩大这项卓越新技术的覆盖范围和影响力。”

他强调说：“我们设计Hailo-10是为了将GenAI功能无缝集成到用户的日常生活中，让用户摆脱云网络的限制。这使他们能够以无与伦比的灵活性和即时性利用聊天机器人、副驾驶和其他新兴内容生成工具，从而提高生产力并丰富生活。”

• 量子芯片企业Quantum

近日，以色列先进量子处理器开发商 Quantum Transistors获得了欧洲创新委员会 (EIC) 高达1900万美元的奖励，即从EIC Accelerator获得了270万美元的初始资助，并通过EIC Fund获得了1630万美元的未来股权投资。

这项巨额投资是最新一轮EIC加速器融资中最大的一笔，彰显了Quantum Transistor致力于使量子计算可扩展且易于访问的承诺。在提交完整提案的969家公司中，Quantum Transistors在68家入选公司中脱颖而出获得资助，该公司将利用这笔投资扩大研发规模并扩大不断壮大的团队。

Quantum Transistors 首席执行官 Shmuel Bachinsky 在一份声明中表示：“这项投资不仅仅是资金支持，更是对我们愿景和技术的有力认可。我们正在利用过去四十年在半导体行业投入的数万亿美元来构建可扩展的量子技术，以便社会最终能够从其巨大的潜力中受益，”他强调，Quantum正试图为量子计算做英特尔 8086 为传统计算所做的事情——让每个人都能更容易地使用它。这笔资金将帮助我们为量子计算带来同样的可访问性。

量子计算使用可以同时表示0和1的量子比特（qubits），而传统比特的值为0或1。这使得量子计算机可以同时处理几乎无限的可能性，并执行传统计算机无法进行的计算。

因此，芯片可以成为解决密码学、网络安全、药物研发以及投资、天气建模和航空等不同领域的复杂问题的强大工具。

然而，尽管量子计算潜力巨大，而且迄今为止全球已投入550亿美元 ，但它还不是一种可用或实用的工具。目前使用光子、半导体和原子的方法都面临着类似的挑战：它们需要庞大、能源密集型的基础设施，并且它们能够提供的量子比特数量有限，这使得它们极其昂贵且限制性强。

Quantum Transistors正在通过开发单芯片上的集成通用量子处理器来解决这些挑战。原生光子学是该公司方法的一个关键方面，因为每个量子位都是光子连接的，从而消除了由于接近而导致的量子位间噪声。这不仅增强了计算能力，而且还允许在标准数据中心部署——大大降低了成本并消除了对大型主机的需求。

• 高性能微处理器公司NeoLogic

NeoLogic是一家成立于2021年的以色列计算机科技初创公司，去年7月，NeoLogic在种子轮融资中筹集了800万美元，该公司表示，这笔资金将有助于推进其计算机芯片技术，以满足人工智能 (AI) 任务和机器学习日益增长的工作量。 

NeoLogic开发了一种名为 Quasi-CMOS 的独特计算机芯片设计，它将微处理器所需的半导体数量减少了三分之一。 这意味着该公司可以以更低的价格高效开发出具有更高计算能力的微处理器。 

NeoLogic 联合创始人兼首席执行官 Avi Messica 博士表示：“目前的微处理器依赖于 40 年前的（CMOS）技术。芯片设计师正在努力满足当前和未来的计算能力和功耗要求。NeoLogic的技术突破了CMOS的限制，降低了数字电路的复杂性，并大幅提高了性价比和芯片面积。到目前为止，我们已经提交了三项专利申请。”

该技术预计将极大地帮助开发人工智能加速器，即专门为加速人工智能和机器学习应用而设计的计算机系统。

这轮800万美元的种子轮融资由位于特拉维夫和纽约的风险投资公司Maniv Mobility Ventures领投，特拉维夫的lool ventures和阿姆斯特丹的M Ventures等种子基金也参与其中。NeoLogic还得到了以色列创新局的支持。

Maniv Mobility的普通合伙人Nate Jaret表示：“我们相信NeoLogic拥有独特的机会，可以为处理器制造商设计下一代芯片的方式带来深远的改变，这些芯片将更强大、更节能、价格也更低廉。” 

• NeuReality：NAPU芯片全新定义AI

NeuReality成立于2019年，总部位于以色列，定位于深度学习和人工智能解决方案架构颠覆者。

据了解，该公司全新定义了以AI为中心(AI-centric)的推理方案架构，并打造了与之配套的NAPU(Network Addressable Processing Units)芯片，从而取代传统的以CPU为中心的AI推理方案。

与现有技术相比，NeuReality的解决方案专为需要更高性能、更低延迟和更高效率的数据中心和近边缘本地位置的优化部署而构建，将广泛应用于公共安全、电子商务、社交网络、医疗保健等领域。

今年3月，NeuReality融资2000万美元，资金来自欧盟欧洲创新委员会 (EIC) 基金，该基金开发硬件系统，使数据中心和超级计算机能够绕过Nvidia的GPU并节省冷却电力支出。Varana Capital、Cleveland Avenue、Udi Angel的XT Hi-Tech和以色列的OurCrowd也参与其中。这些资金使NeuReality筹集的总金额达到7000万美元。

据悉，NeuReality申请了欧盟资助计划，并获得了250万欧元的资助，随后该基金与该公司接洽，要求参与下一轮融资，计划将其产品纳入欧盟对芯片公司的投资战略，特别是那些摆脱对美国和中国公司依赖的芯片公司。据信，欧盟有兴趣将该技术应用于军事和商业用途。

NeuReality与芯片巨头AMD合作开发了一种硬件架构，该架构无需使用Nvidia昂贵的服务器，而这些服务器可以使项目成本高达50万美元，并且耗电量更少。该硬件专注于推理阶段，企业采用现成的AI模型，并在其上处理现有的组织数据。这一阶段有时被称为AI的“维护”或“激活”阶段，在经过复杂而昂贵的激活准备之后，通常使用Nvidia的处理器。NeuReality的推理芯片采用7nm技术开发，去年在台积电投入批量生产。

• ZutaCore，引领AI芯片冷却革命

研发中心位于以色列的初创公司ZutaCore准备引领人工智能芯片冷却革命。

作为无水直接芯片冷却技术的供应商，ZutaCore正向NVIDIA的H100和H200 Tensor Core GPU提供支持，旨在帮助数据中心实现可持续的人工智能（AI）性能的最大化。目前，多家顶级服务器制造商正与ZutaCore合作，共同推进这些GPU平台的认证和测试工作。

与前代产品相比，NVIDIA的H100 GPU在加速大型语言模型方面提升了30倍性能，而H200则被誉为世界上最强大的GPU，专为增强AI和高性能计算（HPC）任务而设计。两者皆是迄今为止性能最顶尖的芯片，但是单个GPU的功率消耗高达700 W，这无疑将给数据中心的散热、能耗和空间占用等需求构成挑战。

为了应对这些挑战，ZutaCore开发了一种直接作用于芯片上的无水两相液体冷却技术——HyperCool，并且该技术已被证明可以为功率超过1500W的处理器提供冷却，目前每个机架的有效冷却能力为100 KW。

ZutaCore公司首席执行官Erez Freibach指出：“无水、直接作用于芯片的液体冷却技术满足了新一代GPU的特定冷却需求，这种技术特别适用于1500瓦的大功率GPU，同时将机架处理密度提高了300%。这项技术不仅避免了水冷系统可能发生的水泄漏风险和昂贵的维修成本，而且还能够在无需对现有电力、冷却系统等基础设施升级的情况下，轻松提高其冷却能力，这对于推动人工智能（AI）和高性能计算（HPC）的未来发展具有革命性意义。

直接到芯片的无水介电液体冷却原理（图源：ZutaCore）

ZutaCore公司的HyperCool系统采用了一种革命性的闭环设计，能够在低压环境下高效地将处理器产生的热量排出服务器。这一系统不仅适用于新建数据中心，也适用于现有数据中心的升级改造，能够提升十倍的计算性能并减少50%的成本、实现热量的100%回收利用，同时减少二氧化碳的排放，为实现绿色可持续的数据中心运营提供了可能。

据了解，ZutaCore公司的两相液体冷却技术几乎不会对数据中心造成任何干扰，它释放了可持续冷却的强大力量，使处理能力提高了三倍，能耗降低了50%，占用空间减少了一半，与传统数据中心冷却系统相比。除了最大限度地提高效率外，HyperCool还具有可扩展性、易于实施性，并保证在任何气候和位置都能保持一致的性能。HyperCool是一个完整的硬件系统，由可选的软件定义冷却 (SDC) 平台增强，可以冷却任何密度的任何芯片，而不会出现熔毁风险。

目前，已有包括戴尔技术、华硕、和硕和超微等在内的多家知名服务器制造商的产品获得了与HyperCool系统的兼容性认证，这标志着支持HyperCool的服务器生态系统正在逐步形成。

• AI光子计算公司CogniFiber

以色列初创公司CogniFiber正在开发DeepLight处理器，该处理器利用多芯光纤以光速处理通过光纤传播的数据，旨在将AI推理过程中的处理速度提高1000倍，同时仅使用约1%的能量

CogniFiber是一家开发用于AI的光子计算技术DeepLight的初创公司，该公司近日宣布完成一轮500万美元融资。此轮融资由Chartered Group和Eastern Epic Capital领投。迄今为止，这家以色列初创公司已筹集了总计1400万美元，其中包括来自以色列创新局的资金。新资金将支持完成光子处理器的开发，并将帮助计划于2027年进入市场的光子超级计算机的持续开发。

CogniFiber 创始人（图源：Louise Solomon）

CogniFiber公司由硬件和算法工程师Eyal Cohen博士（曾就职于Mellanox、Saifun和Oren Semiconductor）和魏茨曼研究所大脑研究博士学位以及世界著名光学研究员、连续创业者、现任巴伊兰大学工程学院院长Zeev Zalevsky教授于2018年创立。

该公司目前拥有13名员工，凭借广泛的研究和专利技术，正在开发一种新型光子处理器DeepLight。这些可编程且可训练的处理器利用多核光纤以光速处理通过光纤传播的数据。在推理过程中，数据流经光纤，光扫描神经网络的所有组件，以每秒数十亿次推理的速度处理数据。

据了解，CogniFiber公司在Aurora光子演示系统上进行的IRIS分类测试中，该技术成功实现了每秒1亿次任务执行，比NVIDIA 100A处理器单网络实例的计算能力高出1000倍，而能耗仅为180瓦。到2027年，该公司预计将实现高达50百亿亿次浮点运算的系统，功耗不到5千瓦。借助DeepLight技术，足球场大小的超级计算机可以缩小到几个服务器机架，从而降低数千万美元的成本，节省数十兆瓦的电力，并缩短50%以上的系统建设时间。

光子超级计算机旨在与基于硅芯片和电路的传统计算机协同工作或作为其替代品，后者在处理AI工作负载时会遇到困难，处理和冷却会消耗大量能源。随着ChatGPT等生成式AI应用程序的推出，负载挑战显著增加。

CogniFiber首席执行官兼联合创始人Eyal Cohen博士表示：“随着我们的初始产品进入全球市场，新资金将支持第一代处理器的完成以及我们的营销和销售工作。我们相信新处理器将实现可扩展光子计算的承诺，展示这项独特技术如何以指数级速度加速可持续 AI 数据中心、智能城市、AI辅助药物开发、自适应网络安全和无数其他应用的发展。”

CogniFiber战略副总裁Ana Lipnik-Levy指出：“我们深刻认识到，在引入新的计算平台时，市场教育面临着挑战，然而，我们身边存在着具有巨大颠覆潜力的突破性技术，我们相信本轮融资将帮助我们吸引战略合作伙伴，打入全球市场，开启人工智能历史上新的、改变游戏规则的篇章。”

      以色列的“取胜之匙”     

长期以来，以色列在半导体领域都保持着独特的风格——以色列公司往往会赌博式的瞄准非常前沿的技术领域，比如AI、自动驾驶、光子计算等等，然后在技术成熟后就寻求安全退出，这也让以色列成为了风险投资圣地。

以色列能在半导体领域取得如此大的成功绝非偶然。那么，以色列能够持续保持创新活力，成为半导体产业重心的核心要素是什么呢？

1）首先，一定是人才。以色列的人才培养政策是以高科技领域的市场需求为导向，这一导向既体现在国内的教育政策上，也在对外移民的政策上有所体现。

据悉，以色列政府很早就将物理、科学与工程学等项目列为国家重点发展方向，如果5至15岁的孩子被认为有天赋，甚至会被纳入天才培养制度。同时，以色列创造性地将军事教育纳入国民教育体系，通过“塔楼计划”，将优秀的高中生选入军队接受精英培训和接触前沿技术，使学生在进入高校之前具备集体思考、独立思考、自立自强的品质和能力。最后，以色列开发专门的创新教育课程，搭建创新人才培养平台，将创业教育融入创新培养体系。

2022年，以色列创新局推出了“HaSadna”计划，将半导体设计与开发、人工智能等相关企业联合起来，为工程师提供专业培训，并创建适合中小型企业的新型协作培训模式，围绕半导体技术知识领域创建网络和社区，为半导体产业创造领先人才储备。

除了这些本土人口教育措施以外，以色列也在积极吸引国外高端人才。事实上，以色列建国初期，大量高受教育程度的犹太移民就组成了本国科技发展的基础，为以色列科技产业发展做出了重大的贡献，而这一措施到今天仍在继续，以色列B-1签证计划、高科技人力资本基金计划等措施提高了以色列在半导体等科技领域的技术人才储备。

在多重举措作用下，以色列高学历人才和工程师的比例相当高。以色列的科研人员占全国人口比例排名世界第一，人均受教育水平也非常高。以以色列理工学院为例，超70%的毕业生都在从事高科技领域工作。

Stanford University 2024年发布的AI指数报告指出，以色列在AI人才的集中度排名全球第一名，在AI、机器学习与数据科学等领域表现都非常出色，尤其杰出的创新和企业家精神文化更是受到推崇。

2）以色列拥有完善的政策和资本扶持制度。政策方面，以色列政府为初创公司提供法律保护和资金，并建立完善的激励体系。

不仅如此，以色列政府还一直致力于建设完善透明的投资法规，建立灵活的投资机制，使投资者可以多元化回收投资。在税收方面，以色列政府也推出了“天使法”来为年轻公司的私人投资者提供税收优惠，特别是针对那些拥有研发能力的公司，企业税率从1985年的61%到2022年已经降到了23%。

再加上以色列半导体企业营运模式有鲜明特点，通常是初创企业在某一技术领域取得突破后，被半导体巨头收购，企业获得资金，然后进入下一轮创业。这种模式使得以色列初创半导体公司更加注重技术的开发和突破。

能看到，完善的风险投资机制和政策扶持为半导体初创企业的运营模式提供支持，成为以色列半导体初创企业的一大优势。

3）以色列建立了一个富有活力的创新生态系统，鼓励科技创业和技术创新。

这个生态系统涵盖了大学研究机构、初创企业、风险投资和孵化器等，为半导体产业提供了良好的创业环境和技术支持。以色列工程师拥有创新的思维和开放的视野，相比拓展市场和影响力，以色列本土半导体公司更重视技术研发，形成了“并购反哺”的良性循环。

      写在最后      

以色列在半导体产业发展取得的巨大成功，得益于其人才培养模式、政策与资金支持、完善的创新生态系统和成熟、独特的技术攻关模式。以色列形成了以“市场需求为导向，政府政策和创新人才为基础，产学研联盟为核心”的半导体产业创新生态。

这片土地上不是处处流着奶和蜜的神话之地，而是在遍布沙漠的中东夹缝中，以色列人凭借创新、资本、教育等策略，弥补了自然环境带来的劣势与先天不足，快速跻身全球半导体行业瞩目之列。

文章来源：半导体行业观察