2015年的秋天,,北京的雨水比往年要多些,,溫度卻不算太冷。這一年里,,年僅23歲的姚頌剛剛拿到清華大學(xué)的畢業(yè)證書,;32歲的陳天石博士畢業(yè)后已在中科院計(jì)算所待了整整8年,;而在芯片界摸爬滾打了14年的老將何云鵬卻毅然辭掉了長虹芯片高管的職位,華麗創(chuàng)業(yè)轉(zhuǎn)身,。
2015年的秋天,,在大洋的另一端,英偉達(dá)的股價(jià)還在20多美元徘徊,,谷歌公司內(nèi)部卻開始秘密地用上了TPU芯片,;在彼岸的中國市場里,,百度研究院兩位高管:副院長余凱與異構(gòu)計(jì)算團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人吳韌陸續(xù)離職,成立了兩家芯片公司——地平線與異構(gòu)智能,。
2015年的秋天,,比特幣雖然開始逐漸回暖,但依舊持續(xù)在200美元的低迷狀態(tài),,日后的世界第一大礦機(jī)芯片生產(chǎn)商比特大陸除了不斷迭代礦機(jī)產(chǎn)品,,還悄然規(guī)劃起了另一條人工智能產(chǎn)品線。比特大陸聯(lián)席CEO詹克團(tuán)那年36歲,,話不多,,愛看歷史、哲學(xué),、科幻——比如科幻小說《三體》,。
誰也沒有想到,就在短短兩年多以后,,這些人的生命會(huì)共同被卷入一場前所未有的科技洪流當(dāng)中——人工智能專用芯片(AI芯片)——而與他們一同的,,還有其他成百上千位前沿技術(shù)領(lǐng)域最頂尖的優(yōu)秀人才。他們其中既有一路保送僅僅24歲就博士畢業(yè)的少年天才,、也有在業(yè)內(nèi)叱咤風(fēng)云數(shù)十年的行業(yè)泰斗,;既有成立僅一年公司估值就超過10億人民幣的創(chuàng)業(yè)神話、也有市值高達(dá)8000億美元,、全球坐二望一的科技霸主,。經(jīng)智東西初步測算,僅國內(nèi)AI芯片頭部創(chuàng)業(yè)公司的融資金額就已超過了20億人民幣,。而根據(jù)中信證券測算,,2020年全球AI芯片的市場規(guī)模可達(dá)146.16億美元,。
人工智能這一項(xiàng)新興技術(shù),,在經(jīng)歷了最近幾年的技術(shù)積累,、升級(jí),、發(fā)酵之后,正在以AI芯片作為載體而全面崛起,。AI芯片正在以一種前所未有的速度顛覆著以安防,、手機(jī)、無人駕駛汽車,、云計(jì)算等為首的四大領(lǐng)域,,并從它們延展開來,進(jìn)一步對工業(yè),、制造,、醫(yī)療、教育等傳統(tǒng)領(lǐng)域造成巨大沖擊,重新塑造著世界格局,。據(jù)智東西報(bào)道了解得知,,目前全球至少有45家初創(chuàng)公司正在研發(fā)語音交互和自動(dòng)駕駛芯片,并且至少有5家企業(yè)已經(jīng)獲得超過1億美元的融資,,這一數(shù)目還在不斷增加當(dāng)中,。
回望中國市場,人工智能與AI芯片技術(shù)為中國市場這幾十年來埋頭追趕的芯片行業(yè)打開了一扇新大門,,讓我國第一次擁有傲立世界前沿科技之林,、甚至引領(lǐng)全球科技潮流的機(jī)會(huì)窗口。
在這個(gè)市場中,,資本是最快響應(yīng)起來的,。在動(dòng)輒融資上億美元融資的催化之下,中國市場AI芯片創(chuàng)業(yè)市場尤為興盛,,除了融資獨(dú)角獸層出不窮外,,各大創(chuàng)業(yè)公司也根據(jù)自身特點(diǎn)陸續(xù)形成了四大派系,我們可以用武林幾大門派來做形象的比喻——“少林,、武當(dāng),、五岳、明教”,,這四大派系的玩家們各有特色,,神通盡顯。
相比起來,,海外各大巨頭也不遑多讓,。就在大約20天前,當(dāng)整個(gè)中國都沉浸在農(nóng)歷春節(jié)的團(tuán)圓氛圍當(dāng)中時(shí),,大洋彼岸科技巨頭谷歌突然宣布,,其AI芯片“TPU”的強(qiáng)大計(jì)算能力將向民眾開放——這塊TPU的來頭可不小,谷歌的AI程序AlphaGo(阿爾法狗)就是靠它提供的強(qiáng)大計(jì)算能力戰(zhàn)勝了全球圍棋第一高手,,柯潔,。
恰恰就在同一天,那個(gè)一直以線上書店而廣為人知的科技巨頭亞馬遜,,也被曝出正在為其爆款產(chǎn)品——智能音箱Echo——打造專用AI芯片,,該項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)已有449名員工。
智東西歷經(jīng)半年,,深入業(yè)內(nèi),,首次對AI芯片全產(chǎn)業(yè)鏈上下近百家核心企業(yè)進(jìn)行報(bào)道,覆蓋國內(nèi)外各大巨頭玩家,、新興創(chuàng)企,、場景應(yīng)用,、代工生產(chǎn)等,全面深入地對芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展,、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)進(jìn)行了追蹤報(bào)道,,通過對AI芯片最熱的四大應(yīng)用行業(yè)與各大入場行業(yè)玩家的拆解,全景式地解構(gòu)了AI芯片產(chǎn)業(yè)鏈面貌,。
四大商業(yè)場景面臨顛覆
AI芯片之于人工智能的意義,,則可以理解為發(fā)動(dòng)機(jī)之于汽車。人工智能這一理論已經(jīng)提出了多年,,但是由于實(shí)現(xiàn)它需要的計(jì)算量實(shí)在太大,,這輛“跑車”一直沒有配備上合適的“發(fā)動(dòng)機(jī)”,只能放在倉庫積灰,。直到AI算法和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,、以及AI芯片的出現(xiàn)。
廣義來說,,能夠驅(qū)動(dòng)AI程序的芯片,,都能叫做AI芯片。不過本文特指已經(jīng)為AI算法進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)的芯片,。按照應(yīng)用場景,,AI芯片可以簡單地分為用于云端服務(wù)器機(jī)房等地的云AI芯片,以及用于端智能設(shè)備,、IoT設(shè)備的終端AI芯片,。
云AI芯片的特點(diǎn)是性能強(qiáng)大、能夠同時(shí)支持大量運(yùn)算,、并且能夠靈活地支持圖片,、語音、視頻等不同AI應(yīng)用,。我們現(xiàn)在使用的各種互聯(lián)網(wǎng)AI能力(比如在線翻譯,、人證比對),背后都有云AI芯片在發(fā)揮作用或提供算力,。
端AI芯片則需要嵌入到設(shè)備內(nèi)部,,讓設(shè)備不需要聯(lián)網(wǎng)就能具備AI能力。它們的特點(diǎn)是體積小,、耗電少,,而且性能不需要特別強(qiáng)大,通常只需要支持一兩種AI能力?,F(xiàn)在手機(jī)里的芯片、攝像頭里的芯片,、甚至你家電飯煲里的芯片都開始陸續(xù)AI化,。
全球GPU霸主英偉(NVIDIA)創(chuàng)始人黃仁勛曾經(jīng)向智東西說過,,未來,AI與AI芯片將會(huì)無處不在:咖啡機(jī),、保溫杯,、麥克風(fēng)、甚至耳環(huán),、鞋子這些小物件都會(huì)智能化,。
目前,AI芯片有四個(gè)最為火熱的商業(yè)應(yīng)用場景——家居/消費(fèi)電子,、安防監(jiān)控,、自動(dòng)駕駛汽車、以及云計(jì)算,。
1)家居/消費(fèi)電子——悄然入侵你家,,潤物細(xì)無聲
我們先從離我們生活最近的家居/消費(fèi)電子說起。
2017年9月,,華為發(fā)布了世界首款手機(jī)AI芯片麒麟970,,打響了AI芯片入侵手機(jī)的第一槍。10月,,搭載這塊AI芯片的華為Mate 10和Mate 10 Pro正式面世,。
這款麒麟970 AI芯片中搭載了一個(gè)專門用于處理AI的模塊——NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元),其技術(shù)來源于國內(nèi)AI芯片創(chuàng)企中科寒武紀(jì),。這塊NPU的計(jì)算速度比CPU快了25倍,,同時(shí)還將能耗效率將提高了50倍。
▲華為麒麟970內(nèi)部結(jié)構(gòu)
這款A(yù)I芯片不僅能夠讓你的手機(jī)能夠照相更好看,、翻譯更流暢,、語音識(shí)別更準(zhǔn)確外,還能學(xué)習(xí)理解你的使用習(xí)慣,,讓手機(jī)自動(dòng)釋放內(nèi)存,,更快更流暢。
在圍繞華為Mate 10和麒麟970芯片進(jìn)行的一系列獨(dú)家深入采訪中,,華為無線終端芯片業(yè)務(wù)部總監(jiān)Eric曾經(jīng)告訴智東西,,未來AI將會(huì)是芯片中的一個(gè)基礎(chǔ)技術(shù),可能到了明年(2018年),,每家芯片公司都會(huì)有這個(gè)能力,。
事實(shí)證明,他說的沒錯(cuò),。
就在麒麟970發(fā)布的短短兩周后,,9月13日,蘋果發(fā)布十周年紀(jì)念款iPhone X,,搭載自研的AI芯片A11,,這塊芯片不僅讓iPhone X用起來更快更流暢,,還能讓iPhone X支持人臉識(shí)別解鎖(FaceID)、人臉識(shí)別付款,、照片自動(dòng)分類,、以及實(shí)時(shí)表情跟蹤Animoji等功能。
在今年春節(jié)年廿九(2月14日)當(dāng)天,,老牌芯片公司ARM正式宣布推出兩款針對移動(dòng)端的AI芯片架構(gòu):物體檢測處理器和機(jī)器學(xué)習(xí)處理器,。這事的重要性絕對不容小覷——要知道,目前全世界超過90%的手機(jī)芯片采用的是ARM的架構(gòu),,連麒麟970和蘋果A11都不例外,。
而在剛剛結(jié)束的MWC2018上,中端手機(jī)芯片巨頭聯(lián)發(fā)科發(fā)布了新款手機(jī)芯片Helio P60,,支持AI和計(jì)算機(jī)視覺,,能夠提供精確的人臉識(shí)別等功能。
而高端手機(jī)芯片巨頭高通則在今年2月22日宣布推出基于其梟龍芯片系列的人工智能引擎(AI Engine),,將高通手機(jī)SoC當(dāng)中的所有軟,、硬件AI計(jì)算能力打包到這個(gè)引擎里,讓人工智能在手機(jī)上的應(yīng)用更快速,、高效,。
這一系列風(fēng)起云涌的新品發(fā)布證明,手機(jī)已然成為AI芯片市場紅海戰(zhàn)局的重要組成部分,。不過除了手機(jī)之外,,你日常使用的眾多家用電子產(chǎn)品也在悄無聲息地進(jìn)行著AI升級(jí),主要圍繞語音AI展開,,代表玩家包括亞馬遜打造Echo智能音箱AI芯片,、啟英泰倫打造的家用電器語音AI芯片、杭州國芯打造語音AI芯片等等,。
聯(lián)發(fā)科技副總經(jīng)理暨智能設(shè)備事業(yè)群總經(jīng)理向東西表示,,2018年全球智能音箱市場預(yù)計(jì)將突破6000萬大關(guān),而在這6000萬里面,,也將會(huì)有越來越多的音箱產(chǎn)品搭載AI芯片,。
2)安防攝像頭——被所有AI芯片玩家看好的大火市場
隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、技術(shù)的不斷成熟,、再加之國家政策的推動(dòng),,中國安防產(chǎn)業(yè)的規(guī)模也在不斷增長。根據(jù)佳都科技《人工智能技術(shù)白皮》顯示,,2017年安防市場規(guī)模將已經(jīng)超過了6350億,,同比增長17.6%。
安防市場規(guī)模不斷增長的同時(shí),意味著以攝像頭為主的安防設(shè)備數(shù)量增加(最近一年內(nèi),,國內(nèi)安防高清攝像頭的出貨量會(huì)在1億顆左右),,人眼監(jiān)控已經(jīng)看不過來了,;再加之社會(huì)對安保要求的提升,,安防產(chǎn)業(yè)越發(fā)重視事前預(yù)警,傳統(tǒng)的人工審查方式已經(jīng)遠(yuǎn)不足以滿足產(chǎn)業(yè)需求,,安防要求的是機(jī)器獨(dú)立實(shí)時(shí)監(jiān)控,、實(shí)時(shí)報(bào)警。
▲嫌疑人軌跡追蹤
由于AI能夠?qū)ρ杆賹σ曨l進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理,,對人,、車、物進(jìn)行快速識(shí)別比對,,機(jī)器不僅能認(rèn)出逃犯,、嫌疑人,還能記錄分析他的實(shí)時(shí)位置,,此類能力與公安,、交警、民防等需求不謀而合,。
毫不夸張地說,,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?cái)z像頭的AI芯片,,成億的研發(fā)資金砸向這塊,,稱安防AI芯片為“當(dāng)紅炸子雞”絲毫不為過。
▲國內(nèi)創(chuàng)企深鑒公司推出的AI芯片,,可搭載于安防IP攝像機(jī)內(nèi)
此外,,幾個(gè)安防行業(yè)老牌巨頭也在蠢蠢欲動(dòng)著。安防是個(gè)集中度很高的傳統(tǒng)行業(yè),,??低暋⒋笕A股份,、宇視科技這三大行業(yè)巨頭加起來已經(jīng)占了安放領(lǐng)域的半壁江山,。這些安防巨頭們有著積累深厚的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),不僅是眾多AI芯片公司的合作伙伴,,其自身也在推進(jìn)AI+安防的步伐,。
舉個(gè)例子,宇視科技在AI+安防領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)布了一整套AI整體解決方案,,涉及嵌入了GPU芯片的前端智能攝像機(jī),、人臉識(shí)別速通門、后端數(shù)據(jù)中心一體機(jī)等,。不過宇視首席架構(gòu)師姚華向智東西提到,,與AI初創(chuàng)不同,,宇視這類傳統(tǒng)安防企業(yè)除了研發(fā)AI技術(shù)外,還需要重點(diǎn)關(guān)注這一技術(shù)的工程化和落地性,,比如用戶機(jī)房耗電量,、發(fā)熱量等工程性問題。安防AI化的全面鋪開并沒有那么容易,。
而在發(fā)改委的2018年“互聯(lián)網(wǎng)+”,、人工智能創(chuàng)新發(fā)展和數(shù)字經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)重大工程擬支持項(xiàng)目名單上,??岛,?低暤摹坝?jì)算機(jī)視覺AI芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”赫然紙上。
3)自動(dòng)駕駛汽車——三大AI芯片勢力,,推動(dòng)無人車商用落地
根據(jù)美國交通部的分類標(biāo)準(zhǔn),,自動(dòng)駕駛汽車可以分為五個(gè)等級(jí):L1-L5,L1駕駛輔助,、L2部分自動(dòng)化,、L3有條件自動(dòng)化、L4高度自動(dòng)化,、L5完全自動(dòng)化(完全自動(dòng)化也就是不需要司機(jī),,車子可以自己走),這也是業(yè)內(nèi)普遍比較認(rèn)可的分類方法,。由于需要對環(huán)境進(jìn)行感知,、進(jìn)而決策,因此L3-L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛技術(shù)對計(jì)算平臺(tái)的要求越來越高,,對AI芯片的需求也越來越強(qiáng)烈,。
目前,AI芯片正在成為自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)的核心組成部分,,由英偉達(dá),、英特爾這樣的芯片巨頭,和地平線這樣的創(chuàng)業(yè)公司整合成為自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái),,提供給整車廠和Tier-1(一級(jí)供應(yīng)商)汽車配件商巨頭,,落地到自動(dòng)駕駛解決方案當(dāng)中。目前看來有三股勢力:
▲英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛發(fā)布新款自動(dòng)駕駛芯片
1,、英偉達(dá)的Xavier計(jì)算平臺(tái)(前身是Drive PX),,這一計(jì)算平臺(tái)正在被超過20家自動(dòng)駕駛創(chuàng)業(yè)公司,以及博世,、采埃孚等供應(yīng)商巨頭采用,,打造各自的自動(dòng)駕駛。其中最接近量產(chǎn)商用的是采埃孚Pro AI方案。
2,、英特爾GO計(jì)算平臺(tái)(由英特爾CPU,、英特爾收購的Mobileye EyeQ芯片、英特爾收購的Altera FPGA處理器)被整車廠寶馬,、意大利FCA,、以及供應(yīng)商巨頭德國大陸、加拿大麥格納,、德爾福(后拆分出安波福),、都陸續(xù)采用其打造為自動(dòng)駕駛解決方案,。其中英特爾,、寶馬、大陸等還牽頭成立了自動(dòng)駕駛聯(lián)盟,。
3,、以地平線為代表的創(chuàng)業(yè)公司正在打造自己的自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)。地平線的雨果自動(dòng)駕駛平臺(tái)早期使用的是英特爾FPGA處理器,,后打造自研BUP架構(gòu),,并推出沿用這一架構(gòu)的AI芯片“征程”。此外智東西了解到,,由于汽車自動(dòng)駕駛行業(yè)巨大,,不少第一陣營的AI芯片創(chuàng)業(yè)公司也秘密瞄準(zhǔn)了這一領(lǐng)域。
無論是上述何種自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái),,AI芯片都是其中的關(guān)鍵組成部分,,也是自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的主要推動(dòng)力。
博世,,作為汽車Tier-1領(lǐng)頭玩家,,將在2018年實(shí)現(xiàn)L2級(jí)別自動(dòng)駕駛實(shí)用、2021年完成L3商用,。博世底盤控制系統(tǒng)中國區(qū)駕駛員輔助系統(tǒng)雷達(dá)研發(fā)部門總監(jiān)蔡旌向智東西表示,,博世正在與眾多自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)供應(yīng)商合作探索,其中既有巨頭,,又有初創(chuàng)公司,。博世對自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)在功耗、成本上有較高要求,。
對于自動(dòng)駕駛需要的計(jì)算平臺(tái),,博世與較多供應(yīng)商正在合作探索,其中既有巨頭,,又有初創(chuàng)公司,。博世對自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)在功耗、成本上有較高要求,未來博世的選擇將會(huì)是嵌入式的計(jì)算平臺(tái),。
自動(dòng)駕駛初創(chuàng)企業(yè)智行者CEO張德兆也曾向智東西表示,,自動(dòng)駕駛技術(shù)離普及還有待時(shí)日,因此創(chuàng)業(yè)公司在進(jìn)行技術(shù)研發(fā)的同時(shí)也要著力于技術(shù)的落地與商業(yè)變現(xiàn),。而且無人車雖然需要較強(qiáng)的算力,,但成本、功耗與量產(chǎn)都是需要考慮的元素,。
4)云計(jì)算——為互聯(lián)網(wǎng)AI供能,,高效靈活
無論上微博還是點(diǎn)外賣,我們現(xiàn)在使用所有互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,,背后都是云服務(wù)數(shù)據(jù)機(jī)房在提供計(jì)算能力,。而我們現(xiàn)在使用的各種互聯(lián)網(wǎng)AI能力(比如在線翻譯、人證比對,、圖片搜索等),,背后都有云AI芯片在龐大的數(shù)據(jù)中心機(jī)房中日夜不停地提供算力。,。
▲數(shù)據(jù)中心機(jī)房里7×24工作的服務(wù)器
上文提到,,云AI芯片的特點(diǎn)是性能強(qiáng)大、能夠同時(shí)支持大量運(yùn)算,、并且能夠靈活地支持圖片,、語音、視頻等不同AI應(yīng)用,。這是一個(gè)體量巨大的市場,,同時(shí)也是各類芯片巨頭廝咬最緊的戰(zhàn)場。
打響第一槍的是英偉達(dá),,這家成立于1993年的年輕芯片公司在人工智能時(shí)代嘗盡的紅利,,由于其GPU特別適合用于如今的主流AI算法——深度學(xué)習(xí)——的訓(xùn)練,這家公司不僅股價(jià)從30多美元一路飆升至200多美元,,還在全球范圍內(nèi)掀起了這場規(guī)模宏大的AI芯片熱潮,。
最先響應(yīng)是全球各大傳統(tǒng)芯片巨頭們,英特爾,、高通,、ARM、聯(lián)發(fā)科等都陸續(xù)進(jìn)場,。而這其中,,稱霸芯片市場十多年的英特爾更是重金出倉,一路“買買買”,,布局了眾多AI芯片產(chǎn)品線,,云AI芯片與端AI芯片都有所涉及,。
英特爾研究院院長宋繼強(qiáng)曾經(jīng)向智東西表示,AI芯片的未來一定是多樣化,,不同種類的產(chǎn)品滿足不同功耗,、尺寸、價(jià)錢的要求——英特爾如今的AI芯片布局就朝著這種多樣性發(fā)展,。人工智能是一場馬拉松,,現(xiàn)在這場比賽才剛剛開始。
此外,,國內(nèi)科技巨頭如百度,、阿里、騰訊,、科大訊飛等也都陸續(xù)進(jìn)軍云AI芯片領(lǐng)域,,不過暫時(shí)以投資動(dòng)向居多,其中百度在2017年8月發(fā)布了XPU,,這是一款256核,、基于FPGA的云計(jì)算AI芯片。
四大門派:少林,、武當(dāng)、五岳,、明教
云AI芯片方面,,以英偉達(dá)GPU為代表的海外玩家起步較早。而在端AI芯片方面,,中國的眾多初創(chuàng)公司則跑在了世界前列,。
美國國家工程院院士、英偉達(dá)首席科學(xué)家Bill Dally教授曾經(jīng)向智東西表示,,目前云端AI芯片的市場已經(jīng)較為成熟,,全球各大科技巨頭扎根已深,格局很難被撼動(dòng),。相比而言,,種類繁多而且數(shù)量巨大的終端AI芯片市場還有待拓展,是眾多AI芯片初創(chuàng)企業(yè)的機(jī)會(huì)所在,。
在動(dòng)輒融資上億元融資的催化之下,,中國AI芯片創(chuàng)業(yè)市場尤為興盛,不僅從2015年之后陸續(xù)涌現(xiàn)出一批AI芯片創(chuàng)業(yè)公司,,還催生了不少獨(dú)角獸企業(yè),。根據(jù)創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)背景、公司屬性,、技術(shù)流派等特點(diǎn),,國內(nèi)的這些AI芯片創(chuàng)業(yè)公司可以分成“少林,、武當(dāng)、五岳,、明教”四大派系,。(在智東西對話框回復(fù)“AI芯片江湖”獲取AI芯片四大門派企業(yè)信息匯總表)
1)少林:學(xué)術(shù)濃厚,一脈傳承
之所以把這幾家稱作“少林派”,,是因?yàn)檫@些創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)普遍成立較早,,大多從清華、北大,、中科院,、電子科技大學(xué)等高等院校/研究機(jī)構(gòu)脫胎而來,具備極強(qiáng)的學(xué)術(shù)屬性,。創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)中一般還會(huì)有一個(gè)“老教授”加持,,他們在芯片及相關(guān)學(xué)術(shù)研究上有著多年的學(xué)術(shù)積累,并且在這些院校與機(jī)構(gòu)中任職多年,,能夠?yàn)楣咎峁┮惶壮上到y(tǒng)的人才資源體系——對于高新科技公司來說,,人才意味著技術(shù)優(yōu)勢、也意味著強(qiáng)大的市場競爭力,。
這一派別不僅憑借深厚的學(xué)術(shù)背景受到資本親睞,,而且能夠獲得“母校”在市場與人才方面的支持,。比如代表玩家之一:中科寒武紀(jì)——其創(chuàng)始人陳云霽,、陳天石兩兄弟都是中科院計(jì)算所博士畢業(yè),2016年創(chuàng)業(yè)之初,,寒武紀(jì)不僅在天使輪獲得了中科院計(jì)算所的1000萬元研究經(jīng)費(fèi),,還在各種項(xiàng)目資源中獲得了中科院的支持。在搭載寒武紀(jì)AI芯片技術(shù)的華為海思麒麟970芯片發(fā)布之后,,中科院計(jì)算所還特意向華為發(fā)來賀信,,強(qiáng)調(diào)了寒武紀(jì)的中科院背景。
此外,,代表玩家還有清華電子系汪玉副教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成立的深鑒科技,、電子科技大學(xué)博士生導(dǎo)師劉洋教授帶隊(duì)成立的深思創(chuàng)芯、清華大學(xué)魏少軍教授帶領(lǐng)的清華大學(xué)微電子學(xué)研究所,、清華精儀系施路平老師組領(lǐng)銜的類腦計(jì)算芯片團(tuán)隊(duì),、北京大學(xué)高能效計(jì)算與應(yīng)用中心主任叢京生帶領(lǐng)的基于FPGA的深度學(xué)習(xí)加速團(tuán)隊(duì)等等。
這些玩家中,,深鑒科技是最早一批獨(dú)立作為商業(yè)企業(yè)運(yùn)營的創(chuàng)企業(yè)之一,,它成立于2016年3月,最早由FPGA技術(shù)起家,,目前已成功躋身中國AI芯片創(chuàng)企第一陣營,。深鑒科技CEO姚頌向智東西透露,,目前深鑒已經(jīng)接到了數(shù)千萬的訂單,兩款A(yù)I芯片都在量產(chǎn)當(dāng)中,,已經(jīng)有不少合作伙伴在使用當(dāng)中,。
深思創(chuàng)芯CEO俞德軍博士則告訴智東西,除了現(xiàn)有的民間場景需要用到AI芯片外,,軍事上的導(dǎo)彈輔助,、艦艇、潛艇等場景也需要AI芯片,,深思創(chuàng)芯目前正與國內(nèi)軍用單位合作這些項(xiàng)目,。
魏少軍教授帶領(lǐng)的清華大學(xué)微電子學(xué)研究所則在30多年來一直致力于芯片前沿學(xué)術(shù)技術(shù)的研發(fā),AI芯片屬于其中的技術(shù)分支,;去年,,清華大學(xué)微電子學(xué)研究所的AI芯片Thinker在2017 ACM/IEEE ISLPED國際低功耗電子學(xué)與設(shè)計(jì)會(huì)議上獲得了設(shè)計(jì)競賽獎(jiǎng),這是中國大陸單位首次以第一完成單位獲得此項(xiàng)榮譽(yù),。
2)武當(dāng):老牌大廠,,跨界轉(zhuǎn)型
武當(dāng),內(nèi)家之宗,。在AI芯片這個(gè)大江湖里,,除了各類創(chuàng)業(yè)公司之外,不少傳統(tǒng)芯片廠商也陸續(xù)入局,,AI芯片對于他們來說既是其現(xiàn)有產(chǎn)品的自然升級(jí),,也是個(gè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的時(shí)間窗口——做得好了,彎道超車,、一舉成為行業(yè)龍頭;做不好了,,容易先機(jī)盡失,、甚至有被市場淘汰的危險(xiǎn)。
一直以來,,這些公司因傳統(tǒng)機(jī)頂盒芯片,、手機(jī)芯片、安防攝像頭芯片而為人所知,。與AI芯片創(chuàng)業(yè)公司相比,,這些老牌芯片公司普遍具有豐富的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)、市場渠道完善,、并且有成熟的商業(yè)運(yùn)作經(jīng)驗(yàn),。代表玩家包括華為海思、杭州國芯,、中星微電子等等,。
舉個(gè)例子,,杭州國芯成立于2001年,屬于國內(nèi)較早的一批芯片設(shè)計(jì)公司,,目前在全球機(jī)頂盒芯片市場占據(jù)份額高達(dá)15%,。2017年底,杭州國芯也發(fā)布了其首顆語音AI芯片GX8010,。
值得一提的是,,由于安防是AI芯片落地應(yīng)用的核心場景之一,而且市場巨大,。但是現(xiàn)在幾乎所有安防芯片巨頭,、安防硬件巨頭(比如宇視科技、國科微,、中天微等)都在陸續(xù)進(jìn)行著AI芯片相關(guān)的研發(fā)與合作,。目前這些廠商正式對外公布的消息不多,但是都在秘密進(jìn)展當(dāng)中,。
3)五岳:神通盡顯,,海渡八仙
“五岳派”的玩家大多在傳統(tǒng)芯片行業(yè)中有著多年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累,與前兩派的玩家相比,,他們既有著多年的芯片打造經(jīng)驗(yàn),、對于安防、家居等行業(yè)有著自己深入的理解,,同時(shí)又具備創(chuàng)業(yè)公司快速?zèng)Q策,、快速奔跑的市場屬性。
不過由于芯片前期的研發(fā)投入金額較大,,“五岳派”的玩家背后普遍有科技巨頭的投資身影,,比如百度、騰訊,、阿里,、英特爾;又比如依圖,、云知聲,、云天勵(lì)飛這類已經(jīng)具備一定資本體量的人工智能創(chuàng)業(yè)公司。
這一派的代表玩家包括英特爾參與投資的地平線機(jī)器人,,值得一提的是,,地平線機(jī)器人創(chuàng)始人余凱是原百度副院長。此外,,還有依圖科技投資的ThinkForce,、阿里巴巴創(chuàng)業(yè)者基金與高通等投資的耐能(Kneron)、云知聲旗下的云知芯,、Roobo投資的啟英泰倫,、與上海寶信軟件股份簽訂合作協(xié)議的海青智盈等等,。
4)明教:比特加持,另辟蹊徑
在眾多AI芯片公司當(dāng)中,,還有著這樣一派另類的玩家:他們用短短幾十個(gè)月的創(chuàng)業(yè)時(shí)間就將年?duì)I收做到了25億美元,,財(cái)富積累的迅猛程度幾近恐怖;他們狂熱地崇拜技術(shù),,極盡可能地壓榨出芯片最后一絲計(jì)算性能,;他們蒙眼狂奔、千金一擲,,與此同時(shí)卻又神秘而低調(diào),,對于外界的種種猜疑不置一詞。
他們就是這波比特幣狂潮中的賣水人——虛擬貨幣“礦機(jī)芯片”的生產(chǎn)商們,,代表玩家包括比特大陸,、嘉楠耘智等。
獲取虛擬貨幣需要進(jìn)行“挖礦”,,而“礦機(jī)”的本質(zhì)就是一種專用于挖礦計(jì)算機(jī),,它同樣由芯片驅(qū)動(dòng)供能。芯片性能越強(qiáng)大,,挖起礦來就越快,、越多、越有優(yōu)勢,。在以虛擬貨幣價(jià)格一飛沖天的市場里,,這些為挖礦者提供發(fā)動(dòng)機(jī)的芯片公司的財(cái)富積累自然水漲船高。
拿比特大陸來說,,比特大陸成立于2013年10月,,2017年的總營收已經(jīng)飆升至25億美元,擁有超過1000名員工,,在全球建立了百億次計(jì)算的數(shù)據(jù)中心,,占礦機(jī)專用芯片市場超過70%份額,幾乎具有壓倒性的市場優(yōu)勢,。
不過,就在虛擬貨幣一飛沖天的2017年年底,,比特大陸卻另辟蹊徑,,正式推出了第一款A(yù)I專用芯片“SOPHON(算豐)”——這一名字正是來源于比特大陸聯(lián)席CEO詹克團(tuán)愛讀的那套科幻小說,《三體》,。
比特大陸產(chǎn)品戰(zhàn)略總監(jiān)湯煒偉還曾向智東西透露,,在最近這一兩個(gè)月內(nèi),比特大陸的AI芯片團(tuán)隊(duì)規(guī)模已經(jīng)極速擴(kuò)張到300人,。
芯片一直是個(gè)“燒錢”的東西,,這款采用28nm工藝的“算豐”AI芯片僅研發(fā)與流片費(fèi)用就高達(dá)幾百萬美元,。傳統(tǒng)芯片的迭代速度為1-2年,但比特大陸宣布其產(chǎn)品將會(huì)以9個(gè)月一代的速度進(jìn)行快速迭代著,。
此外,,世界第二大比特幣礦機(jī)生產(chǎn)商嘉楠耘智也在2017年12月預(yù)發(fā)布了其自研AI芯片KPU,目前,,這個(gè)礦機(jī)巨頭已申請掛牌新三板,。2017年公司的收入超過12億元,利潤過3億,。
與其他從AI起家切入芯片的公司相比,,礦機(jī)廠有著豐富的芯片打造經(jīng)驗(yàn)與豐厚的資本積累,不過相對而言,,其他專注AI芯片的初創(chuàng)公司則在AI算法優(yōu)化與軟件生態(tài)打造上更有優(yōu)勢,。畢竟對于AI芯片來說,AI與芯片兩方面能力都十分重要,。
源起之初:云計(jì)算,,第一批吃到肉的海外巨頭
所謂人工智能,其實(shí)就是讓機(jī)器具備像人一樣的智能,。但是一直以來,,計(jì)算機(jī)其實(shí)都是很“笨”的,一些對于人類來說易如反掌的任務(wù),,對于計(jì)算機(jī)來說卻難于登天:比如認(rèn)清楚這張照片里的動(dòng)物是什么,?
對于人類來說,我們看到了一只在野外坐著的灰貓,,而對于計(jì)算機(jī)而言,,它看到的卻是圖像中的一組數(shù)字;我們看到的貓耳與貓眼,,在計(jì)算機(jī)看來只是數(shù)字88和23的區(qū)別,。
由此衍生出的一門重要學(xué)科叫做計(jì)算機(jī)視覺(Computer Vision,CV),,而分清楚“貓”,、“狗”這兩類外形相似的動(dòng)物、并且在圖片中圈出這只貓的位置,,一直是這門學(xué)科的冠上明珠級(jí)別的難題,,近20年來一直難有進(jìn)展。
直到2012年,。
2012年的初冬,,發(fā)生了一件大事情。在2012年計(jì)算機(jī)視覺屆的“奧林匹克”——ImageNet挑戰(zhàn)賽的賽場上,出現(xiàn)了一位另類玩家,,一位來自多倫多大學(xué)的老教授,,Geoffrey Hinton。Hinton和他的團(tuán)隊(duì)們第一次用上了GPU芯片和深度學(xué)習(xí)算法,,讓計(jì)算機(jī)識(shí)圖的錯(cuò)誤率猛然降低了數(shù)倍,,成為計(jì)算機(jī)視覺歷史上的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。
在2015年的ImageNet大賽上,,微軟亞洲研究院團(tuán)隊(duì)更是憑借GPU與深度學(xué)習(xí)算法,,第一次讓計(jì)算機(jī)的識(shí)圖能力超過了人類。人類識(shí)圖錯(cuò)誤率約為4%,,而冠軍團(tuán)隊(duì)機(jī)器識(shí)圖的錯(cuò)誤率為3.57%,。
一石激起千層浪。GPU芯片與深度學(xué)習(xí)算法一下成了人工智能屆的“網(wǎng)紅”,,無數(shù)科學(xué)們都開始將研究重心轉(zhuǎn)移到它們身上,。
深度學(xué)習(xí)算法可以理解為實(shí)現(xiàn)人工智能的一種電腦程序,它讓計(jì)算機(jī)通過對大量素材的學(xué)習(xí)(比如成千上萬張不同種類的“貓”圖片),,讓機(jī)器自己總結(jié)出“貓”的特征,,下次你再給它一張貓的照片,無論是黑貓,、白貓,、波斯貓,它都能認(rèn)出來,。
在圖片分類,、識(shí)別興起之后,視頻識(shí)別,、語音識(shí)別,、翻譯、語音助手等一系列AI應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生,。
其實(shí),,GPU的本命更加廣為人知——顯卡。陰差陽錯(cuò)地,,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)GPU芯片的并行計(jì)算架構(gòu)與深度學(xué)習(xí)一拍即合,,猛然把機(jī)器原先需要幾個(gè)月的“學(xué)習(xí)”時(shí)間壓縮到了幾天、甚至幾個(gè)小時(shí)之內(nèi),,兩強(qiáng)搭檔,,在2012年的ImageNet上大放異彩。
不過,,英特爾、IBM等老牌云服務(wù)器芯片廠商同樣在積極布局這一市場,,各自通過并購,、投資,、研發(fā)等方式不斷切入云AI芯片市場。
與此同時(shí),,谷歌作為創(chuàng)新科技的代表企業(yè),,也從2014年起開始打造屬于自己的云AI芯片——TPU(張量處理單元),谷歌的AI程序AlphaGo(阿爾法狗)就是靠它提供的強(qiáng)大計(jì)算能力戰(zhàn)勝了全球圍棋第一高手柯潔,。大約20天前,,谷歌宣布將TPU的強(qiáng)大計(jì)算能力通過谷歌云將向用戶開放。
谷歌AI中國中心總裁&谷歌云AI研發(fā)主管李佳曾經(jīng)向智東西表示,,AI芯片的熱潮將會(huì)長時(shí)間影響AI行業(yè),,芯片的進(jìn)步將會(huì)對人工智能行業(yè)發(fā)展帶來一個(gè)正向的支持,通過算力的進(jìn)步與發(fā)展,,未來將會(huì)給人工智能帶來更多的機(jī)會(huì),、更大的想象空間。
自此,,人工智能迎來了自學(xué)科建立60年以來最大規(guī)模的市場應(yīng)用爆發(fā)潮,,從曾經(jīng)遙不可及的前沿技術(shù)忽然一夜之間就來到了我們身旁,成了家喻戶曉的風(fēng)口話題,。
如果說2015-2016年是AI芯片巨頭們廝殺激烈的爭奪戰(zhàn),,那么接下來的2016-2017年則是國內(nèi)AI芯片創(chuàng)業(yè)市場逐漸升溫加熱、最終大紅大火,、進(jìn)入白熱化競爭的時(shí)段,。隨著市場的進(jìn)一步升溫發(fā)酵,到了2017年年底,,市場競爭達(dá)到了前所未有的激烈程度,。
僅僅是在2017年10月-11月這兩個(gè)月間,就有四間國內(nèi)AI芯片公司同時(shí)宣布獲得千萬美元以上的大額融資,,如果從2017年8月開始算起,,四個(gè)月間至少有十幾款A(yù)I芯片面市。芯片產(chǎn)品升級(jí)周期普遍長達(dá)12-24個(gè)月,,如今這樣密集火熱的市場轟炸,,簡直有如一場AI芯片的集體狂歡。
狂歡后的思考
不過,,集體狂歡的背后,,總是存在冷靜的聲音,不少業(yè)內(nèi)人士都曾經(jīng)向智東西表示過對AI芯片行業(yè)幾點(diǎn)擔(dān)憂:
1)芯片競爭非常慘烈,,是個(gè)“數(shù)一數(shù)二”的行業(yè),。芯片的優(yōu)勢在于規(guī)模,一塊普通芯片的銷量需要達(dá)到百萬顆級(jí)別才能達(dá)到盈虧平衡。一旦市場開始成熟,,巨頭們能夠通過十倍,、百倍的產(chǎn)量進(jìn)行市場收割,這些大量涌現(xiàn)的AI芯片創(chuàng)業(yè)公司可能最終只能跑出來一兩家,。
2)人工智能技術(shù)宣傳多,,行業(yè)落地少。幾乎所有AI芯片創(chuàng)業(yè)公司都將自己的主要目標(biāo)定在了安防與自動(dòng)駕駛這兩類市場上,,對于安防而言,,AI這一市場需求雖然已經(jīng)存在多年,但是大規(guī)模遠(yuǎn)距離場景下的AI應(yīng)用還有很多工程化問題需要解決,;而對于自動(dòng)駕駛而言,,一則這一技術(shù)離大規(guī)模落地商用還有一段時(shí)間,二則各大車廠把安全屬性奉為至高,,對人工智能目前的“黑箱”狀況較難接受?,F(xiàn)在除了手機(jī)外,并沒有哪一款A(yù)I芯片銷售量超過100萬塊的,。
3)人工智能算法還在快速發(fā)展過程中,,每半年到一年間計(jì)算模型都在發(fā)生變化。而芯片的設(shè)計(jì)研發(fā)周期普遍較長,,只有非常成熟的算法才適合固化到芯片上,,現(xiàn)在的人工智能算法還不夠成熟。
中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)IC設(shè)計(jì)分會(huì)理事長,、清華大學(xué)微電子學(xué)研究所所長魏少軍教授認(rèn)為,,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律來看,在今明兩年之內(nèi)AI芯片將持續(xù)火熱,,大家扎堆進(jìn)入,;但是到了2020年前后,則將會(huì)出現(xiàn)一批出局者,,行業(yè)洗牌開始,。
芯片,國之根本
作為所有電子產(chǎn)品的“大腦”,,芯片對于科技發(fā)展的重要性無需贅言,。長久以來,中國大陸地區(qū)芯片技術(shù)發(fā)展落后,,嚴(yán)重依賴海外進(jìn)口:2013年以來,,中國大陸用在進(jìn)口芯片上金額已超高達(dá)2000億美元,芯片已經(jīng)超過石油,,成為國內(nèi)第一大進(jìn)口商品,。
與發(fā)達(dá)國家與地區(qū)相比,,我國大陸地區(qū)芯片制造工藝差距不小。雖然近年來國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)保持著快速增長(約20%),,但總的來說,,產(chǎn)業(yè)發(fā)展依舊存在自主創(chuàng)新能力弱、關(guān)鍵核心技術(shù)對外依存度度,、人才缺乏等問題。舉個(gè)例子,,現(xiàn)在臺(tái)積電,、英特爾等已經(jīng)在進(jìn)行7nm芯片的技術(shù)開發(fā)當(dāng)中,而我國大陸地區(qū)現(xiàn)階段28nm工藝才剛剛順利普及,,14nm工藝仍在攻關(guān)當(dāng)中,。
不過,AI芯片的崛起,,為中國長久以來只能埋頭追趕的芯片行業(yè)打開了一扇新大門,。在這類新興技術(shù)的戰(zhàn)場上,我們第一次與技術(shù)發(fā)達(dá)國家站在了同一起跑線上,,在有些領(lǐng)域甚至站在了全球科技發(fā)展的前列,。
國家對于人工智能及AI芯片的重視程度也達(dá)到了前所未有的高度,去年7月與12月,,國務(wù)院與國家工業(yè)和信息化部接連發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,、《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃》,對于人工智能行業(yè)下一步的發(fā)展規(guī)劃提出了方向性的意見,。其中除了包括我國面向2030年的新一代人工智能“三步走”戰(zhàn)略,,還將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片(AI芯片)提到了三大核心技術(shù)之一的高度。
《行動(dòng)計(jì)劃》指出,,到2020年,,國內(nèi)AI芯片技術(shù)需要取得突破進(jìn)展,包括云端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片和終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片,。與此同時(shí),,AI芯片需要實(shí)現(xiàn)在智能終端、自動(dòng)駕駛,、智能安防,、智能家居等重點(diǎn)領(lǐng)域的規(guī)模化商用,。
而在今天公布的總理2018年政府工作報(bào)告中還提出,,要加強(qiáng)新一代人工智能研發(fā)應(yīng)用,在醫(yī)療,、養(yǎng)老,、教育,、文化、體育等多領(lǐng)域推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”,。
結(jié)語:重塑世界的AI芯片
在一場AI芯片大火燒過了2017年之后,,2018年,我們將看到一大批AI芯片初創(chuàng)企業(yè)的產(chǎn)品正式落地商用,,各大芯片巨頭玩家的相關(guān)產(chǎn)品也會(huì)逐一面市,,我們即將進(jìn)入“無芯片不AI、無終端不AI,、無行業(yè)不AI”的時(shí)代當(dāng)中,。
未來,每個(gè)芯片都提升它的AI計(jì)算能力,,小到一個(gè)耳機(jī),、一臺(tái)音箱,大到一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,、一輛自動(dòng)駕駛汽車,,這些終端的AI化將深入到各行各業(yè)當(dāng)中,除了文中重點(diǎn)解讀的四大行業(yè),,未來,,工業(yè)、制造,、醫(yī)療,、教育等行業(yè)也會(huì)逐漸被AI芯片滲透入侵;隨著AI計(jì)算逐步滲透社會(huì)各行各業(yè),,我們的世界將逐漸被AI重塑,,我們也將進(jìn)入一個(gè)AI社會(huì)。
隨著巨頭玩家的不斷入局,、創(chuàng)業(yè)公司的快速奔跑,,AI芯片——作為人工智能產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠——已經(jīng)逐漸成為了一場高手間的較量。這一新興技術(shù)既為科技巨頭帶來了業(yè)務(wù)升級(jí),、產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大的新風(fēng)口,;又也為各大創(chuàng)業(yè)者提供了顛覆現(xiàn)有格局,重塑科技話語權(quán)的嶄新機(jī)會(huì),;同時(shí)還為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)超車提供了一個(gè)絕好的新機(jī)遇,。