在5G中，為了能應對多樣化的服務以及使用情況，要求基地台要靈活化。也就是說，必須要透過在通用處理器將功能虛擬化或分段化，才能靈活地構築網路。
另一方面，5G之後，電波難以飛出，覆蓋範圍變小，所以要求基地台小型化。也就是說，要能用便宜的費用將許多基地台設置在都會中，就一定要縮小電力、容積和重量。通訊事業經營者的目標就是「5瓦特、5公升、5公斤」。
在小型基地台中，不會使用到大量的電力，所以不得不降低處理器的效能。為了補足不夠的效能，就需要電效率較高的硬體加速器。將搭載FPGA或ASIC的網路卡裝到處理器上，運算量大的定型化處理則交給電腦硬體。
就像這樣，即便從5G起就引進通用處理器（實際上，在4G以前是使用利用ASIC的專用硬體），決定效能與成本的關鍵還是在FPGA以及ASIC上。
我們試算了一下，在通用處理器上，將FPGA以及ASIC當作加速器來裝備時，會須要追加多少的費用、電力、容積以及量。算出來的結果統整成了表5-1（下圖）。只要改變設想的條件，數值也會改變，但還是能進行相對的比較。
在電力制約下，將引出的效能用處理器、FPGA以及ASIC來進行比較，結果會是1／50：1／30：1／6，大約是1：2：8。要引出效能，ASIC是極為有效的。CPU以及FPGA的電效率很糟的原因是，需要相當多用於能夠設計程式的電路。為了讓之前的軟體也能派上用場，過往的陳年汙垢就會堆積在電路上。
可是少量生產的ASIC有個讓人擔心之處，就是成本高。自7nm以後，單是光罩的價錢就要花費十億日幣。然而若生產十萬個，價錢就會變成是處理器價錢的1／10。也就是說，處理器的利潤率就是這麼高。
開發ASIC成潮流，主因在減電力、性價比高
近年，世界的潮流發生了改變，變成不用通用晶片而是開發出專用晶片（ASIC），其 改變的原因就在於要削減電力與成本 。也就是說，因為性價比高。製造ASIC的效能比較好，而且也能降低成本。
以前通訊機器製造商也很積極地在開發ASIC。1990年代時，電晶體數曾達到十萬個左右，所以在幾個月內就開發出了ASIC。可是現今，電晶體數都增加到了十億個，單只是設計就要耗時超過一年。
也就是說，集積度提高了，卻不能接受要花在設計．驗證上的時間，這就是ASIC的問題。再加上，日本持續在喪失ASIC的設計能力也成了一大問題。由於半導體產業的夕陽化而導致人才流失是很大的一個打擊。
通訊是基礎設施事業，所以事業的持續性是最重要的。擁有頻率分配的既得權益，能穩定發展業務的通訊業者，會訂好規格，讓多個供應商一同競爭。供應商在嚴峻的國際競爭中，只有少數大型廠商在M＆A最後生存了下來。可是最近的潮流是為了保障經濟安全而要確保供應鏈，所以我們得要重新審視這樣的產業結構。
供應商的競爭可以說是自決定好規格後到投入市場為止，以交貨期長短來決定的。因為在通訊機器事業中，最初發售裝置的公司會占較多市占率。
時間效能在AI中也很重要。 因為AI的技術進步很快，幾年前的AI已經沒人在用了。
本文授權轉載自《半導體超進化論：控制世界技術的未來》，黑田忠廣 著，時報出版
責任編輯：蘇柔瑋
