淺析AI芯片企業(yè)寒武紀(jì)面臨的困境及未來前景

國內(nèi)首家人工智能AI芯片研發(fā)廠商寒武紀(jì)于2020年7月20日登陸科創(chuàng)板，當(dāng)日股價最高飆升到295元/股，比64.39元/股的發(fā)行價狂漲358%，總市值一度沖破千億。然而公司2020年前三季度虧損持續(xù)擴(kuò)大，迅速跌落神壇。實(shí)際上，自寒武紀(jì)申請上市開始，業(yè)內(nèi)質(zhì)疑聲就沒間斷過。

2016年成立的寒武紀(jì)主營AI芯片的設(shè)計(jì)、研發(fā)與銷售，為客戶提供各類AI芯片產(chǎn)品及系統(tǒng)軟件解決方案。公司業(yè)務(wù)包括終端智能處理器IP、云端智能芯片及加速卡、邊緣智能芯片及加速卡、與產(chǎn)品配套的系統(tǒng)軟件平臺。上市前一年，寒武紀(jì)的主要創(chuàng)收業(yè)務(wù)由終端智能處理器IP變?yōu)榱酥悄苡?jì)算集群系統(tǒng)，業(yè)務(wù)收入非常不穩(wěn)定。據(jù)招股書披露，2017-2019年，寒武紀(jì)的處理器IP授權(quán)業(yè)務(wù)收入如下圖所示，2019年計(jì)算集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)收入達(dá)2.96億元，占營收的66.72%。

唯一大客戶華為不再續(xù)約不僅導(dǎo)致寒武紀(jì)IP授權(quán)業(yè)務(wù)的斷崖式下降，更引發(fā)了業(yè)內(nèi)對寒武紀(jì)上市的爭議，因?yàn)槿A為撤單會帶來上市資質(zhì)的不確定性，2017-2019年，華為海思對寒武紀(jì)處理器IP授權(quán)業(yè)務(wù)的銷售貢獻(xiàn)為100.00%、97.94%和92.56%。有專家認(rèn)為，寒武紀(jì)必須找到新的業(yè)績支撐點(diǎn)，改變對單一大客戶的依賴，才能順利進(jìn)入資本市場。

01 寒武紀(jì)面臨的困境

盡管業(yè)界一直存有質(zhì)疑，寒武紀(jì)還是光速上市了，甚至一度受到資本熱捧。可是，上半年、三季度財(cái)報的發(fā)布，表明寒武紀(jì)的業(yè)績并不理想。

2019年，寒武紀(jì)在智能計(jì)算集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)營收上的大幅增長，主要來自政府項(xiàng)目。珠海橫琴和西安灃東兩個政府互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心IDC項(xiàng)目，為寒武紀(jì)貢獻(xiàn)了約80%的收入，其中橫琴項(xiàng)目貢獻(xiàn)了60%的收入。橫琴項(xiàng)目一共有三期，在一期建設(shè)中（2019年），寒武紀(jì)向中科曙光銷售了6384萬元的智能加速卡。2019年6月一期建成后，二期直接由寒武紀(jì)承建，將為其帶來2億元的“智能計(jì)算集群系統(tǒng)”業(yè)務(wù)收入。為此，2019年寒武紀(jì)向中科可控采購了8110萬元的服務(wù)器。預(yù)計(jì)2022年將進(jìn)行三期擴(kuò)建。盡管橫琴項(xiàng)目未來幾年內(nèi)都可以為寒武紀(jì)帶來豐厚收入，可是一家獨(dú)立的AI芯片公司做IDC項(xiàng)目承包商，顯然不能充分體現(xiàn)其業(yè)務(wù)優(yōu)勢。

長期來看，政府項(xiàng)目背后的關(guān)聯(lián)關(guān)系、地方引資招商的戰(zhàn)略考量等因素變化會讓公司的商業(yè)價值大打折扣。有私募人士表示，在面向政府的2G模式中，企業(yè)沒有話語權(quán)，政府不可能給企業(yè)很高的毛利率。不少依賴政府訂單的民營上市公司（如高鐵、衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈、軍工制造等行業(yè)）很難實(shí)現(xiàn)真正的成長，長時間依賴政府訂單，寒武紀(jì)的商業(yè)估值可能會下降。

除此之外，寒武紀(jì)在其他方面也面臨著挑戰(zhàn)。

公司客戶與供應(yīng)商的集中度很高，隨時可能發(fā)生主要供應(yīng)商“斷供”、主要客戶流失的風(fēng)險。招股書顯示，2017-2019年，寒武紀(jì)對前五大客戶的累計(jì)銷售額占營收總額的100.00%、99.95%和95.44%；對前五名直接供應(yīng)商的合計(jì)采購額占采購總額的92.64%、82.53%和66.49%。

寒武紀(jì)在技術(shù)產(chǎn)品上沒能延續(xù)早期優(yōu)勢。2016年成立至今，寒武紀(jì)一共發(fā)布了三款終端智能處理器IP產(chǎn)品：寒武紀(jì)1A、寒武紀(jì)1H、寒武紀(jì)1M。2016年，公司推出1A，全球首款商用終端智能處理器IP產(chǎn)品。2017年11月，發(fā)布1H，作為公司第二代高性能、低功耗的處理器IP產(chǎn)品，2018年被集成進(jìn)華為全球首款7nm人工智能手機(jī)芯片麒麟980。如此優(yōu)秀的產(chǎn)品，升級到第三代1M，卻隨著與華為合作的終止，逐漸淡出了主流終端市場。

寒武紀(jì)在研發(fā)投入上無法與巨頭相比。招股書介紹，2019年寒武紀(jì)在研發(fā)上投入5.43億元，而同期華為海思的研發(fā)費(fèi)用為24.39億美元。

有專家認(rèn)為，制約寒武紀(jì)發(fā)展的一個重要原因是商業(yè)化能力。為了獲取客戶，公司加大了銷售投入，增加了銷售人員、大幅提高了職工薪酬，2020年三季度財(cái)報顯示，公司前三季度累計(jì)銷售費(fèi)用暴增233%，達(dá)到2476萬元，而營收卻沒有同步增長。商業(yè)化要從建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)出發(fā)，這是一個長期過程。

02 造成困局的原因

寒武紀(jì)今天的困局，一方面來自其內(nèi)部的發(fā)展問題，另一方面源于外部激烈的市場競爭。公司2017年11月提出的發(fā)展目標(biāo)是，3年內(nèi)占領(lǐng)10億智能AI終端，占領(lǐng)中國云端高性能芯片1/3市場份額。如今3年已過，現(xiàn)狀與目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。一直以來，寒武紀(jì)只顧低頭走路，沒有抬頭看路，如今才不得不面對這樣的窘境。

寒武紀(jì)在技術(shù)產(chǎn)品上的創(chuàng)新優(yōu)勢是毋庸置疑的。令寒武紀(jì)聲名鵲起的是2017年華為在“全球首款手機(jī)AI芯片”麒麟970中集成了寒武紀(jì)的全球首款智能處理器IP產(chǎn)品1A。剛剛成立一年，就能夠與有著超大全球手機(jī)出貨量、對質(zhì)量要求嚴(yán)苛的華為建立合作，寒武紀(jì)不僅取得了可觀的銷售收入與產(chǎn)品使用規(guī)模，還獲得了品牌效應(yīng)。事實(shí)上，從誕生之日起，寒武紀(jì)在技術(shù)路線、產(chǎn)品布局上一直積極進(jìn)取，從未松懈。

寒武紀(jì)最初布局終端智能處理器IP業(yè)務(wù)，連續(xù)迭代推出了寒武紀(jì)1A、寒武紀(jì)1H、寒武紀(jì)1M系列芯片。特別是寒武紀(jì)1H，采用定制化的低功耗處理器架構(gòu)，可顯著提升深度學(xué)習(xí)的處理速度和能效，可廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺、語音識別、自然語言處理、智能物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。它增強(qiáng)了人臉識別、物體識別、物體檢測、圖像分割、智能翻譯等AI場景應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)了從圖像識別到物體檢測的跨越。公司2018年又迅速開拓云端智能芯片及加速卡業(yè)務(wù)，先后發(fā)布了思元100、思元270系列產(chǎn)品，2019年還開發(fā)完成了基于思元220芯片的邊緣智能加速卡。2021年1月最新思元290云端智能芯片及加速卡已與一些硬件合作伙伴完成適配，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；鲐?。思元290智能芯片是寒武紀(jì)的首款訓(xùn)練芯片，采用臺積電7nm先進(jìn)制程工藝，集成460億個晶體管，全面支持AI訓(xùn)練、推理或混合型人工智能計(jì)算加速任務(wù)。相比思元270，思元290芯片峰值算力提升4倍、內(nèi)存帶寬提高12倍、芯片間通訊帶寬提高19倍。

經(jīng)過不懈努力，寒武紀(jì)完成了“云邊端一體、軟硬件協(xié)同、訓(xùn)練推理融合”的新生態(tài)建立，在AI芯片三個主流領(lǐng)域，云端訓(xùn)練、云端推理、終端推理，均有技術(shù)積累和產(chǎn)品布局。在技術(shù)產(chǎn)品上的快速更新迭代，有如低頭走路；對AI芯片市場現(xiàn)狀的了解、發(fā)展趨勢的把握，有如抬頭看路。寒武紀(jì)過去忙著低頭快走，現(xiàn)在需要抬頭看路，在AI芯片這條競爭激烈的賽道上，一旦跑偏，很容易被趕超，被拋棄。

人工智能市場的發(fā)展離不開數(shù)據(jù)、算法、算力的提升。業(yè)內(nèi)人士曾有一個形象比喻：AI算法如菜譜，數(shù)據(jù)如原料，AI芯片如炊具，沒有原料，再好的菜譜與炊具也做不出飯菜；菜譜、炊具會不斷更新完善，但始終受制于原料。類似的，不論是AI芯片還是算法，它們的發(fā)展都需要以大量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，不斷進(jìn)行迭代、驗(yàn)證，因此，擁有數(shù)據(jù)的公司比單純做芯片或算法的公司更具優(yōu)勢。

擁有海量數(shù)據(jù)的巨頭們正是意識到這一點(diǎn)，紛紛進(jìn)入自研AI芯片市場。百度和三星合作，推出自研的昆侖AI芯片；阿里成立了平頭哥芯片公司，先后推出自研的玄鐵910CPU、含光800AI推理芯片。因數(shù)據(jù)形成的天然優(yōu)勢，巨頭們在短時間內(nèi)完成設(shè)計(jì)研發(fā)一款高性能AI芯片并不難。平頭哥用7個月就完成了云端AI推理芯片含光800的前端設(shè)計(jì)，又用3個月成功實(shí)現(xiàn)了流片一次性通過。整體上，含光800從設(shè)計(jì)到商用只花了一年半。阿里表示，和絕大多數(shù)芯片商不同的是，平頭哥的目的并非賣芯片，含光800將通過阿里云對外輸出AI算力。

寒武紀(jì)曾經(jīng)的大客戶華為也踏上了自研AI芯片的征程。2018年10月，華為公布了“達(dá)芬奇計(jì)劃”，一口氣發(fā)布了兩款A(yù)I芯片：昇騰910、310。2019年又推出了新款手機(jī)芯片麒麟990、810，并全面采用了自研的智能處理器IP產(chǎn)品。華為高管表示，華為需要的產(chǎn)品是從云到各種物聯(lián)網(wǎng)終端的全場景支持，寒武紀(jì)很好，但是沒法支持我們所需要的全場景。失去華為，寒武紀(jì)不僅少了一家大客戶，更多了一個強(qiáng)勁的競爭對手，華為海思在終端智能芯片、云端智能芯片、邊緣端智能芯片的產(chǎn)品路線上與寒武紀(jì)完全重合。

巨頭們不僅研發(fā)AI相關(guān)產(chǎn)品，還在逐步建設(shè)AI開放平臺，將自己的AI能力進(jìn)一步釋放。這樣一來，將使巨頭們更好享有“馬太效應(yīng)”，而使各獨(dú)立AI公司更被動、更缺乏競爭力。阿里從2011年開始一直參與技術(shù)開源社區(qū)的建設(shè)，其Github主體賬號的總項(xiàng)目數(shù)是國內(nèi)最多的。百度開源了其自動駕駛系統(tǒng)Apollo，開放了“百度大腦”底層的深度學(xué)習(xí)平臺Paddle、自研的底層區(qū)塊鏈技術(shù)XuperChain等。

除了上述擁有數(shù)據(jù)的大廠加入，各AI芯片細(xì)分市場均不乏垂直領(lǐng)域競爭者與AI芯片巨頭。在手機(jī)AI芯片市場，除了華為，還有高通、蘋果、三星。在汽車AI芯片領(lǐng)域，有英特爾、高通、英偉達(dá)等芯片巨頭，此外還有Mobileye、地平線等新興企業(yè)。

眾多業(yè)界高手一起擠進(jìn)了空間有限的AI芯片市場，造成激烈競爭。這一市場現(xiàn)狀不僅嚴(yán)重沖擊了寒武紀(jì)，也打擊了其他獨(dú)立AI芯片公司。2020年，美國第一家AI芯片公司W(wǎng)aveComputing申請破產(chǎn)保護(hù)，該公司曾一度被譽(yù)為全球最具前途的AI公司之一。

業(yè)內(nèi)投資者認(rèn)為，脫離市場談技術(shù)沒有意義，投資首先還是看市場需求。寒武紀(jì)需要關(guān)注市場看需求。

03 寒武紀(jì)未來的前景

在布局技術(shù)產(chǎn)品的同時，寒武紀(jì)可以結(jié)合自身優(yōu)勢、市場環(huán)境變化，思考如何更好融入AI芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)，爭取在未來競爭中贏得勝利。

其實(shí)，面對慘烈的市場競爭，各獨(dú)立AI芯片公司都在想辦法破局。如以屏下指紋識別芯片為主營業(yè)務(wù)的匯頂科技，由于受到來自思立微、神盾等競爭對手的強(qiáng)力打壓，陷入價格戰(zhàn)，導(dǎo)致公司增收不增利。為了扭轉(zhuǎn)局面，匯頂科技瞄準(zhǔn)汽車市場，基于自身指紋識別的優(yōu)勢，開發(fā)了軟硬件結(jié)合的車規(guī)級車載指紋產(chǎn)品。又如面向云端AI訓(xùn)練芯片的燧原科技，鑒于開發(fā)AI訓(xùn)練芯片需要AI算法、模型的不斷更新迭代，公司通過與騰訊合作，利用騰訊大規(guī)模數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品上的優(yōu)化。

雖然，到目前為止，寒武紀(jì)依然沒有拿出優(yōu)異的市場表現(xiàn)，但并不是沒有機(jī)會。公司面向云端、邊緣端、終端的三個系列智能芯片與處理器產(chǎn)品，通過共用的自研指令集、處理器架構(gòu)與基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件平臺，實(shí)現(xiàn)了云、邊、端通用產(chǎn)品線的全面覆蓋。憑借技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品積累，手握重金不缺錢的財(cái)務(wù)支撐，寒武紀(jì)還有時間成長。

Tractica公司報告認(rèn)為，當(dāng)下國內(nèi)人工智能芯片市場規(guī)模不足200億元，但未來幾年內(nèi)，中國人工智能芯片市場規(guī)模將保持40%-50%的增長速度，預(yù)計(jì)2023年即可突破500億元。

在2020AI芯片創(chuàng)新峰會上，清華大學(xué)尹首一教授指出，在推動智能化的發(fā)展中，AI芯片發(fā)揮著兩個核心的作用，一是芯片的算力決定了人工智能的上限，二是芯片的能效直接影響了人工智能所能覆蓋的應(yīng)用場景。他還認(rèn)為，人工智能仍處于起步階段，AI芯片的需求推動了集成電路的發(fā)展，促使業(yè)界探索顛覆性技術(shù)，突破傳統(tǒng)架構(gòu)在性能和效能上的瓶頸。安謀中國高管梁泉表示，架構(gòu)創(chuàng)新、通用加專用芯片形態(tài)、軟硬一體是AI芯片發(fā)展的三大趨勢。

咨詢公司IDC預(yù)計(jì)，2022年AI云端推斷市場規(guī)模將超過訓(xùn)練市場。國產(chǎn)芯片正加速進(jìn)入市場，未來國內(nèi)通用型AI芯片、服務(wù)器或云廠商自研AI芯片將成為主流?；谄髽I(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大趨勢，未來AI芯片市場的發(fā)展動力很足、技術(shù)創(chuàng)新空間很大，寒武紀(jì)還有機(jī)會趕超。

“寒武紀(jì)是5-6億年前一個非常有意思的地質(zhì)紀(jì)年。在這個時期，物種多樣性出現(xiàn)了空前的提升。我們?nèi)∵@個名字是希望看到，人工智能時代也能出現(xiàn)各種技術(shù)的大爆發(fā)。”創(chuàng)始人陳天石曾這樣解釋寒武紀(jì)這個名字的由來。

國產(chǎn)芯片的追趕，好似寒武紀(jì)生命大爆炸，在進(jìn)化出一批多樣化的物種之后，留下來的都是最適應(yīng)自然環(huán)境的。三葉蟲是寒武紀(jì)時代地球上的代表物種，古生態(tài)學(xué)家認(rèn)為三葉蟲之所以能成為地球霸主，主要因?yàn)樗鼈兙哂泻芎眠m應(yīng)環(huán)境的生存方式。三葉蟲們不遵循單一的生活模式，它們有的喜歡在水面上漂浮，有的喜歡在海底爬行，還有的習(xí)慣鉆在泥沙中，它們占據(jù)了不同的生態(tài)空間，寒武紀(jì)的海洋成了三葉蟲的世界。

在AI芯片海洋中，寒武紀(jì)會生存下來，成為“三葉蟲”嗎？
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