最近魏少軍教授在談及中國AI（人工智能）芯片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀時說：“現(xiàn)在AI芯片的炒作過頭了,，今天的一部分甚至大部分的AI芯片創(chuàng)業(yè)者會成為技術(shù)變革的‘先烈’”。魏少軍的話不是空穴來風(fēng),，僅僅一兩年間,，國內(nèi)AI芯片頭部創(chuàng)業(yè)公司的融資額度就超過了20億人民幣,。全球至少有45家初創(chuàng)公司研制AI芯片（語音交互和自動駕駛）,，5家企業(yè)融資超過了1億美元,。據(jù)中信證券測算，2020年AI芯片市場規(guī)模將達146．16億美元,。人工智能技術(shù)以AI芯片為載體正在迅速崛起,。

01

AI芯片的生態(tài)圈

從廣義說，能夠驅(qū)動AI程序的芯片都叫做AI芯片,。從狹義來說,，AI芯片是為適應(yīng)AI算法進行了特殊設(shè)計的芯片,。

從應(yīng)用層面講,，AI芯片主要分為云AI芯片和端AI芯片。云AI芯片應(yīng)用于云端服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心,；端AI芯片應(yīng)用于智能設(shè)備,、IoT端設(shè)備。未來,，人工智能將會在我們的日常生活中得到極大普及,，正如英偉達創(chuàng)始人黃仁勛所說：“未來，AI與AI芯片將無處不在：咖啡機,、保溫杯,、麥克風(fēng)、甚至耳環(huán),、鞋子這些小物件都會智能化,。”

云AI芯片的特點是性能強大、能夠同時支持大量運算,、支持圖片識別,、以及語音、視頻處理,。端AI芯片則需要嵌入到設(shè)備內(nèi)部,，讓設(shè)備不聯(lián)網(wǎng)就能具備AI能力。AI芯片之于人工智能的意義,，可以理解為發(fā)動機之于汽車,。人工智能理論已經(jīng)提出多年，由于它需要一臺計算能力超強的“發(fā)動機”驅(qū)動,，所以多年沒有真正跑起來,，直到AI算法、大數(shù)據(jù)以及AI芯片的出現(xiàn),。

人工智能的破局是在2012年計算機視覺屆的“奧林匹克”—ImageNet挑戰(zhàn)賽的賽場上,，來自多倫多大學(xué)的Geoffrey Hinton教授和他的團隊第一次用上了GPU芯片和深度學(xué)習(xí)算法，成為AI史上的一個重要節(jié)點,。

在2015年的ImageNet大賽上,，微軟亞洲研究院團隊更是憑借GPU與深度學(xué)習(xí)算法，第一次讓計算機的圖像識別超過了人類,。人類識圖錯誤率約為4％,，而冠軍團隊機器識圖的錯誤率為3．57％。在圖像識別興起之后,，視頻識別,、語音識別、翻譯,、語音助手等一系列AI應(yīng)用應(yīng)運而生,。

AI芯片的爆發(fā)，至少將會影響到四個應(yīng)用場景：家居／消費電子,、安防監(jiān)控,、自動駕駛以及云計算。

圖一,、AI芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)

移動通訊

華為2017年9月發(fā)布的麒麟970,，搭載了NPU （神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器）AI處理模塊，是世界首款手機AI芯片,。NPU比CPU快25倍,，能耗提高了50倍。蘋果在2周后發(fā)布了搭載A11處理器的iPhoneX,，首個推出人臉識別的AI芯片,。ARM緊接其后推出了兩款A(yù)I芯片,，應(yīng)用于移動端的物體檢測和機器學(xué)習(xí)的處理器。ARM這個動作的影響是巨大的,，因為全球超過90％的手機芯片采用ARM架構(gòu),，包括麒麟970和蘋果A11。

追隨者還有聯(lián)發(fā)科和高通,。聯(lián)發(fā)科推出的Helio P60,，支持AI的計算機視覺、人臉識別,。高通的基于梟龍芯片的A1引擎,，將所有手機中的SOC軟硬件一網(wǎng)收盡統(tǒng)統(tǒng)打包。AI芯片成了手機紅海戰(zhàn)場的一個重要攪局者,。

安防監(jiān)控

安防市場2017年超過了6350億人民幣,，同比增長了17．6％。佳都科技《人工智能技術(shù)白皮書》指出,，2017年國內(nèi)高清攝像頭出貨1億顆,。

由于AI能夠?qū)ρ杆賹σ曨l進行結(jié)構(gòu)化處理，現(xiàn)在幾乎所有AI芯片創(chuàng)業(yè)公司都將安防作為核心應(yīng)用場景之一,，紛紛推出內(nèi)嵌于安防監(jiān)控攝像頭的AI芯片,。安防三巨頭海康威視,、大華股份,、宇視科技不僅是眾多AI芯片公司的合作伙伴，其自身也在推進安防＋AI的步伐,。

自動駕駛

AI芯片正在成為自動駕駛計算平臺的核心,。在這一領(lǐng)域目前主要有三大AI芯片勢力：英偉達、英特爾和地平線,。英偉達和英特爾大家都很熟悉,，地平線是一家中國初創(chuàng)公司，原百度研究院副院長余凱任CEO,。地平線的雨果自動駕駛平臺早期使用的是英特爾FPGA處理器,，現(xiàn)在開始打造自己的BUP架構(gòu)，并推出沿用這一架構(gòu)的AI芯片“征程”,。

云計算

AI芯片可以為互聯(lián)網(wǎng)供能，例如在線翻譯,、人證比對,、圖片搜素等，背后都離不開AI芯片的支持,。在移動領(lǐng)域錯失先機的英特爾不惜花重金布局：＄160億美元收購Altera（FPGA）,，＄4億美元收購Nervana（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器），繼而收購Movidius（視覺處理器，收購資金未詳）,，云AI芯片與端AI芯片都有所涉及,。其他有高通、ARM,、聯(lián)發(fā)科等也陸續(xù)進場,。

圖二、AI芯片的兩大應(yīng)用領(lǐng)域

02

國內(nèi)AI芯片主要玩家

寒武紀：一家中科院背景的創(chuàng)業(yè)公司,，創(chuàng)始人陳天霽,、陳天石為兄弟，均為中科院計算所博士,。2016年在北京成立,。華為麒麟970芯片搭載的就是寒武紀的AI芯片，中科院為此還向華為發(fā)了賀電,。兄弟倆先后畢業(yè)于中國科大少年班,，天石研究人工智能算法，天霽學(xué)做計算機芯片,。一個硬件,、一個軟件，一拍即合開發(fā)人工智能芯片,。取名“寒武紀”,，是希望用地質(zhì)學(xué)上生命大爆發(fā)的時代來比喻人工智能的未來吧！

深鑒科技：作為中國AI芯片第一陣營的深鑒科技,，是一家清華背景,、FPGA技術(shù)起家的創(chuàng)業(yè)公司。2016年在北京成立,。創(chuàng)始人姚頌,，這位90后清華學(xué)霸，放棄了美國名?？突仿〈髮W(xué)直接攻讀博士學(xué)位的邀請,，選擇了創(chuàng)業(yè)。2017年獲得A輪千萬美元融資,，致力于深度學(xué)習(xí)處理器與編譯器原創(chuàng)技術(shù)的研發(fā),，已有數(shù)千萬訂單，兩款A(yù)I芯片正在量產(chǎn)中,。

地平線機器人：創(chuàng)始人是前百度深度學(xué)習(xí)研究院副院長余凱,，曾在百度領(lǐng)導(dǎo)過語音識別、圖像搜素,、百度大腦,、百度無人駕駛等項目,。產(chǎn)品包括硬件、軟件及算法,，團隊包括前諾基亞手機研發(fā)VP,、Facebook人工智能研究實驗室創(chuàng)始成員、百度首席構(gòu)架設(shè)計師及20多位深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)＜摇?/p>

比特大陸和嘉楠耘智：這兩家都是現(xiàn)在很火的網(wǎng)絡(luò)虛擬貨幣“礦機芯片“的生產(chǎn)商,。比特大陸成立于2013年,，2017年總營收就飆升至25億美元，占礦機專用芯片市場70％以上份額,。2017年推出第一款28納米工藝AI芯片”SOPHON“（算豐）,。嘉南耘智是世界第二大比特幣礦機生產(chǎn)商，2017年12月預(yù)發(fā)布了AI芯片KPU（Knowledge Processing Unit）,，作為一家做礦機芯片（自稱是區(qū)塊鏈專用芯片）和礦機的公司,，嘉楠耘智累計獲得近3億元融資。目前已申請掛牌新三板,。

除了以上初創(chuàng)公司以外,，還有一些傳統(tǒng)芯片廠商也加入到AI芯片隊伍。海思,、杭州國芯,、中星微電子都有涉入，還有主攻安防AI芯片的宇視科技,、中天微,、國科微等。

03

靴子何時落地,？

在這場偉大的“無芯片不AI,，無終端不AI，無行業(yè)不AI“的變革時刻,，也有人保持了清醒,。我們需要多一點思考，怎樣做才能避免魏少軍教授警醒的成為現(xiàn)實,，不讓“今天的一部分甚至大部分的AI芯片創(chuàng)業(yè)者會成為技術(shù)變革的‘先烈’”,。

思考一：殺手級應(yīng)用在哪里？魏少軍教授說,，”盡管目前AI應(yīng)用涵蓋了生產(chǎn)領(lǐng)域,、生活各個應(yīng)用層面，但究竟什么才是AI的殺手級應(yīng)用,？與人們生活周遭真正不可或缺的日常AI應(yīng)用,？至今應(yīng)還沒答案?！吧厦嫠峒暗某思揖樱M電子雖然離我們很近,，但自動駕駛離我們還有不小的距離，且芯片進入汽車電子也是一道不小的門檻,，在AI芯片之前汽車電子也沒見有誰有效的突破了這個門檻,。安防和云計算更多的是涉及工業(yè)產(chǎn)品，內(nèi)嵌于安防監(jiān)控攝像頭的AI芯片也還處在研發(fā)中,。這就是”AI產(chǎn)品說得多,、落地少“，因為除了手機芯片外,，市場上還沒有銷售超過百萬的AI芯片出現(xiàn),。

思考二： 通用AI芯片會不會出現(xiàn)？現(xiàn)在各家使用的AI方案架構(gòu)互不兼容,，沒有支持的標準AI計算接口,，各廠商的端設(shè)備也是五花八門，到底會不會出現(xiàn)像當(dāng)年CPU一樣的通用處理器來一統(tǒng)AI芯片天下,？最近ARM宣布了要進軍AI芯片領(lǐng)域,，并有一統(tǒng)人工智能生態(tài)的想法。至少,，通用AI處理器的驅(qū)動力來自以下兩個方面：

開發(fā)AI芯片硬件構(gòu)架的代價非常高,，不是所有廠家都能承受的；

IP的可擴展性,、架構(gòu)的支持廣度,、標準AI計算接口，對AI芯片的普及非常重要,，而開發(fā)相關(guān)算法也不是一朝一夕就可以完成的,。

不論ARM是否能夢想成真，至少ARM的想法對AI芯片的生態(tài)還是具有很大吸引力的：

可利用既有框架便可達到（或接近）AI硬件處理能力,；

不需要額外支出和額外授權(quán)成本,；

不需要改變既有芯片的設(shè)計格局；

可提供業(yè)界更多的方案選擇,；

其他使用自有AI計算架構(gòu)的客戶也可以同樣得到好處,。

另一家可能的贏家是英偉達。AI芯片目前應(yīng)用最多的是GPU,，因為GPU適合于單指令,、多數(shù)據(jù)處理，特別適合AI的深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理,。英偉達技術(shù)中心亞太首席技術(shù)官Simon See曾自豪地說：“通用是我們的優(yōu)勢,。“ 英偉達的Xavier計算平臺,，正在被超過20家自動駕駛創(chuàng)業(yè)公司,、以及博世,、采埃孚等供應(yīng)商巨頭采用。

04

未來的攪局者

AI芯片能否成為半導(dǎo)體行業(yè)未來的攪局者,，結(jié)論是肯定的,。相比摩爾定律芯片每18－24個月迭代一次，AI芯片正以9個月迭代一次的速度演進,。比特大陸產(chǎn)品戰(zhàn)略總監(jiān)湯煒偉說,，“與傳統(tǒng)芯片迭代速度相比，AI算法迭代更快,。我們針對最新算法的需求,，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的共性，可快速地將新算法寫到芯片上,?！?/p>

在這撥攪局者中，既有像ARM,、英偉達這樣的大佬,，也有像寒武紀、深鑒科技這樣的新貴,。到底是ARM的AI芯片能一統(tǒng)人工智能的江湖,，還是新貴們的百花齊放能夠各顯人工智能的神通，還需要時間觀察,。（來源：智慧產(chǎn)品圈）