清微智能:AI芯片的競(jìng)爭(zhēng)已進(jìn)入高維的比拼

在渡過(guò)AI最初的喧囂之后，落地成為衡量AI芯片實(shí)際商業(yè)價(jià)值和生命力的關(guān)鍵準(zhǔn)則。在這一比拼真刀實(shí)槍的“戰(zhàn)場(chǎng)”上，眾多AI芯片企業(yè)無(wú)不在各施神通，以期在這一大考中獲取駛向未來(lái)的“通行證”。以可重構(gòu)計(jì)算來(lái)行走江湖的北京清微智能科技有限公司，交出了自己獨(dú)特的答卷。

新品的“進(jìn)擊”

盡管是行業(yè)的新軍，但清微智能的速度可謂唯快不破。

繼去年語(yǔ)音芯片量產(chǎn)之后，清微智能再下一城，針對(duì)視覺(jué)處理的多模態(tài)智能計(jì)算芯片TX510已規(guī)模量產(chǎn)，首批出貨客戶為智能門(mén)鎖廠商，并已陸續(xù)拿到多家智能家居、安防和人臉支付客戶的訂單。

創(chuàng)始人兼CEO王博認(rèn)可了TX510的表現(xiàn)，他評(píng)價(jià)說(shuō)，盡管因?yàn)橐咔榈脑?，TX510的芯片比預(yù)期稍微晚了兩三個(gè)月量產(chǎn)，但從落地來(lái)看，基本上覆蓋了之前設(shè)想的應(yīng)用場(chǎng)景，目前已實(shí)現(xiàn)了十幾萬(wàn)顆的出貨量，而且其他涉及語(yǔ)音與視覺(jué)的量產(chǎn)芯片也在陸續(xù)接單中。

良好的開(kāi)頭意味著成功了一半。王博樂(lè)觀說(shuō)，第四季度開(kāi)始預(yù)計(jì)每個(gè)月芯片出貨將突破10萬(wàn)顆。

這一“成績(jī)單”的取得實(shí)屬不易。王博從實(shí)戰(zhàn)中總結(jié)了落地面臨的挑戰(zhàn)：一是芯片本身設(shè)計(jì)層面，要提升性能，比如ISP、編解碼、電源等等環(huán)節(jié)都要最優(yōu)化。二是與AI相關(guān)的部分如何提高能效比，即支持更高的算力以及更靈活的算法等。三是軟件，這涉及底層的SDK驅(qū)動(dòng)以及配套的工具鏈等，需要一代一代的產(chǎn)品積累。四是供應(yīng)鏈?zhǔn)艿揭咔榈牟埃a(chǎn)能保證存在挑戰(zhàn)。

這涉及立身之本——芯片及生態(tài)的性價(jià)比，而清微智能在短短兩年時(shí)間攻克上述挑戰(zhàn)，取得應(yīng)用場(chǎng)景的多維覆蓋，均與一個(gè)新創(chuàng)舉——可重構(gòu)計(jì)算架構(gòu)息息相關(guān)。通過(guò)可重構(gòu)計(jì)算架構(gòu)開(kāi)發(fā)的TX510芯片，在高算力和低功耗表現(xiàn)出色，輔以清微智能的算法和工具鏈，得以在落地大考中首戰(zhàn)告捷。

可重構(gòu)計(jì)算的“份量”

不得不說(shuō)，可重構(gòu)計(jì)算居功至偉。

而追溯可重構(gòu)計(jì)算的緣起，不得不提清華大學(xué)可重構(gòu)計(jì)算研究團(tuán)隊(duì)?，F(xiàn)任中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、清華大學(xué)教授、核高基國(guó)家科技重大專項(xiàng)技術(shù)總師魏少軍教授在十多前一直深耕于一項(xiàng)核心技術(shù)——“軟件定義芯片”，即可重構(gòu)計(jì)算架構(gòu)。2006年魏少軍教授牽頭成立了清華大學(xué)可重構(gòu)計(jì)算研究團(tuán)隊(duì)，這支團(tuán)隊(duì)后來(lái)成為清微智能的核心。

在經(jīng)過(guò)十多年的研發(fā)之后，作為一種全新的芯片架構(gòu)技術(shù)，可重構(gòu)計(jì)算可根據(jù)算法和應(yīng)用的不同靈活配置計(jì)算單元，實(shí)現(xiàn)“軟件可編程、硬件能變換”的能力，在同等功耗下具有更強(qiáng)算力，兼具低成本、應(yīng)用開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)。

這也正是可重構(gòu)計(jì)算在國(guó)際上備受重視的原因：《國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖》稱可重構(gòu)技術(shù)是最具前景的未來(lái)計(jì)算架構(gòu)。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局從2017年開(kāi)始，投入巨大精力支持“運(yùn)行時(shí)快速重構(gòu)”的硬件架構(gòu)研究。而且，我國(guó)科技部在集成電路產(chǎn)業(yè)支持的技術(shù)方向中，將可重構(gòu)計(jì)算列位第一位。

王博介紹說(shuō)，依靠可重構(gòu)計(jì)算架構(gòu)開(kāi)發(fā)出的芯片實(shí)現(xiàn)了高能效比，而類似MCU和其他圖像AI芯片在計(jì)算時(shí)需要處理很多不必要的傳輸數(shù)據(jù)，耗時(shí)耗能。以數(shù)字為例，TX510芯片的AI算力達(dá)9.6T（Binary），峰值功耗小于450mW，啟動(dòng)時(shí)間小于200ms，AI有效能效比達(dá)5.6TOPS/W，在業(yè)界達(dá)到領(lǐng)先水平。

此外，可重構(gòu)計(jì)算芯片強(qiáng)大的靈活性也滿足了客戶對(duì)性價(jià)比與開(kāi)發(fā)時(shí)間的多重需求，清微智能一方面在其AI芯片集成了多種存儲(chǔ)、外設(shè)接口，使得客戶整體物料BOM低；另一方面，還提供包括模組、算法和完備的SDK，以及相應(yīng)的編譯工具鏈，客戶不用了解CGRA底層的硬件，就可快速進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從而在包含人臉識(shí)別、視頻監(jiān)控、智能家居等多種應(yīng)用場(chǎng)景中以快制勝。而正因?yàn)椴捎每芍貥?gòu)計(jì)算架構(gòu)，客戶如果計(jì)劃開(kāi)發(fā)系列產(chǎn)品，或在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中用差異化的產(chǎn)品來(lái)制勝，采用清微智能的芯片即可快速實(shí)現(xiàn)便捷開(kāi)發(fā)。

以智能門(mén)鎖為例，通過(guò)此顆高性能芯片的加持，內(nèi)置TX510的智能人臉識(shí)別門(mén)鎖將實(shí)現(xiàn)諸多優(yōu)勢(shì)。王博詳細(xì)說(shuō)，一是安全性高?？蛇_(dá)到金融級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)，這一方面是基于芯片本身的性能，另一方面有賴于安防級(jí)人臉識(shí)別算法。二是響應(yīng)快，免接觸的啟動(dòng)時(shí)間不足100ms，開(kāi)鎖時(shí)間小于1秒。三是待機(jī)功耗小于10uW，峰值功耗小于450mW，在平均每天開(kāi)鎖20次的情況下，8節(jié)5號(hào)電池平均使用時(shí)間超過(guò)一年。

在安防應(yīng)用層面，王博提及，在安防層面的小安防即室內(nèi)攝像頭領(lǐng)域，通過(guò)加入清微智能的AI芯片的高算力，除實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)監(jiān)控功能外，還可識(shí)別大人或小孩，實(shí)現(xiàn)異常情況的監(jiān)控。而在大安防即室外場(chǎng)景下，可進(jìn)行車(chē)牌、人臉檢測(cè)統(tǒng)計(jì)等，可在更低成本的情況下實(shí)現(xiàn)更高效的識(shí)別。

以可重構(gòu)計(jì)算為利器，清微智能在AI的賽道上一路馳行，但山頭仍需一個(gè)個(gè)攻下，未來(lái)的征途依然需要步步為營(yíng)。

未來(lái)的“進(jìn)階”

以落地為考驗(yàn)，亦表明AI芯片的競(jìng)爭(zhēng)已進(jìn)入高維的比拼。

“除了能效比之外，AI芯片業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)是綜合性的競(jìng)爭(zhēng)：一則是否能提供完整好用的芯片，包括各種關(guān)鍵性能指標(biāo)的優(yōu)化，同時(shí)具備高性價(jià)比；二是AI的算力性能要不斷進(jìn)階。2019年時(shí)安防芯片的算力在1T左右，但到了2020年需要2T，到明后年可能要做到4T甚至更高，芯片的能效比等也變得愈發(fā)重要。三是在軟件、工具鏈層面是否完備，可提供一體化的完整方案?！蓖醪┓治稣f(shuō)。

為此，王博也胸有丘壑：清微智能不僅在縱向上規(guī)劃了清晰的產(chǎn)品路線圖，明年將再接再厲，推出兩款新芯片，在性能和工藝層面再度躍遷，并在包括底層驅(qū)動(dòng)軟件與工具鏈層面，不斷潛心優(yōu)化，為客戶的遷移和開(kāi)發(fā)締造更多的價(jià)值，形成正循環(huán)。

此外，清微智能還將在端側(cè)立足之后，進(jìn)一步向云側(cè)拓展。因端側(cè)和云側(cè)的體量相輔相成，而云側(cè)對(duì)算力有極高的要求，而可重構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的能效比可發(fā)揮更突出的價(jià)值。但王博也同時(shí)強(qiáng)調(diào)，這需要在資金、人才、市場(chǎng)等要素齊備之后，才穩(wěn)妥推進(jìn)。

而可重構(gòu)計(jì)算架構(gòu)也將在這一路徑引領(lǐng)中不斷進(jìn)化。“如何進(jìn)一步發(fā)揮可重構(gòu)計(jì)算的最大化優(yōu)勢(shì)，計(jì)算單元如何進(jìn)行更優(yōu)的配置，執(zhí)行更高效的計(jì)算，并在功耗不斷優(yōu)化的同時(shí)保持強(qiáng)靈活性，清微智能的芯片將持續(xù)保持一年半左右的迭代演進(jìn)，不斷優(yōu)化?！蓖醪?lè)觀直言。

從清微智能產(chǎn)品演進(jìn)的節(jié)奏來(lái)看，可以說(shuō)，它既擁有堅(jiān)實(shí)的技術(shù)根基，同時(shí)也具備快速推進(jìn)將產(chǎn)品變現(xiàn)的能力，其應(yīng)用場(chǎng)景的全面“落子”也進(jìn)一步驗(yàn)證了其商業(yè)價(jià)值。

在經(jīng)受“落地”大考之際，也預(yù)示著AI業(yè)在不斷走向理性。王博的判斷是，AI隨著應(yīng)用的不斷加持，已逐漸成為各行各業(yè)支持性的基礎(chǔ)技術(shù)。如家電的語(yǔ)音控制，就像以往的遙控器一樣成為標(biāo)配；又如智能門(mén)鎖的識(shí)別，從密碼到指紋再到人臉識(shí)別，預(yù)計(jì)在兩三年內(nèi)也將成為標(biāo)配，成為日常隨時(shí)可用、隨時(shí)可見(jiàn)的一種通用性標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，未來(lái)仍將大有可為。

面對(duì)中美關(guān)系變局之下風(fēng)起云涌的國(guó)產(chǎn)化浪潮，會(huì)否引發(fā)AI芯片企業(yè)的新機(jī)會(huì)和新命題？王博分析，國(guó)產(chǎn)化的邏輯是先有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，然后才是國(guó)產(chǎn)化，而不是說(shuō)因?yàn)閲?guó)產(chǎn)化了，就有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于AI芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)，最直接的考驗(yàn)是一定要在落地中錘煉競(jìng)爭(zhēng)力，不斷提升自己的綜合實(shí)力。

已經(jīng)完成A輪融資的清微智能，王博估計(jì)明年?duì)I收預(yù)計(jì)在兩億元左右。正所謂“善思者智，善行者遠(yuǎn)”，未來(lái)的清微智能有實(shí)力、有底氣在智能的道路上一往無(wú)前。
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