AI芯片，為何會(huì)成為新軍備競賽？

AI芯片，正在引發(fā)一場浩大的軍備競賽

一場新的軍備競賽已經(jīng)打響，不在地面，不在空中，它將是虛擬網(wǎng)絡(luò)世界新一代基石，也是AI時(shí)代連接虛擬和現(xiàn)實(shí)的核心。

沒錯(cuò)，AI芯片，正在引發(fā)一場無形但聲勢(shì)浩大的軍備競賽。

而且美國and中國，仍然是這場競賽里的國家主角。

兩大類玩家

要宏觀了解AI芯片，可以粗略分為兩大類玩家。

第一類，老霸主。

比如IBM已經(jīng)在去年發(fā)布了一款A(yù)I處理器，用以PK英偉達(dá)的GPU；

英特爾也在通過收購加速AI芯片開發(fā)，并提供通用化的AI處理器；

ARM則擁有兩個(gè)專為圖像識(shí)別而生的處理器；

當(dāng)然，霸中之霸，還屬英偉達(dá)，至少目前為止，GPU仍然供不應(yīng)求，而且老黃對(duì)專用芯片及軟件生態(tài)的研發(fā)步伐，還在加快。

老霸主之外，新玩家也從四面八方破土而出。

其中有互聯(lián)網(wǎng)巨頭，以谷歌、微軟、亞馬遜、蘋果、Facebook，以及特斯拉為代表，正在構(gòu)建起自己專門的AI專用處理器；

△TPU

互聯(lián)網(wǎng)巨頭切入芯片領(lǐng)域，自然也是全球同此涼熱。在中國，阿里巴巴、百度和今日頭條都已先后對(duì)外公布了自己的芯片計(jì)劃。

而騰訊，一方面正在云平臺(tái)部署AI處理器功能，另一方面則已通過投資并購，將觸角伸到了之前從未開拓過的領(lǐng)域。

同時(shí)還有更廣泛且規(guī)模巨大的創(chuàng)業(yè)玩家。據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》不完全統(tǒng)計(jì)，目前AI芯片相關(guān)創(chuàng)業(yè)公司，全球已有45家之多，而且數(shù)量還在不斷增加——另外也包括一些因各種原因不愿公開亮相的項(xiàng)目。

其中，至少有5家已從投資者那里籌集了超過1億美元。據(jù)CB Insights統(tǒng)計(jì)，VC去年在芯片初創(chuàng)企業(yè)的投資超過15億美元，幾乎是兩年前投資的2倍。

人工智能芯片的中國機(jī)會(huì)

46年前，先驅(qū)者10號(hào)駛向太空，成為人類歷史上第一個(gè)駛出太陽系的探測器——以這個(gè)人類探索未知宇宙的故事開場，昨天下午，寒武紀(jì)創(chuàng)始人兼CEO陳天石發(fā)布了其最新產(chǎn)品，寒武紀(jì)1M智能處理器芯片及首款云端智能芯片MLU100。這兩款產(chǎn)品的發(fā)布，也意味著寒武紀(jì)成為中國首家同時(shí)擁有終端和云端智能處理器產(chǎn)品的公司。

此前，另一家明星創(chuàng)業(yè)公司——地平線，也發(fā)布了中國首款全球領(lǐng)先的嵌入式人工智能視覺芯片。正在舉行的北京國際車展上，地平線還展示了其自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)Matrix 1.0。該計(jì)算平臺(tái)主要在高級(jí)別自動(dòng)駕駛場景中使用，搭載了地平線今年將會(huì)推出的新一代自動(dòng)駕駛芯片架構(gòu)。地平線創(chuàng)始人余凱透露，其自主研制的處理器已經(jīng)賣到了美國，具體進(jìn)展將會(huì)陸續(xù)公布。

初創(chuàng)公司搶占AI芯片賽道

過去一年，AI芯片領(lǐng)域熱鬧非凡。目前，中國已經(jīng)涌現(xiàn)地平線、寒武紀(jì)、深鑒科技、中天微等一批明星初創(chuàng)企業(yè)。數(shù)據(jù)顯示，僅去年下半年，在芯片制造巨頭臺(tái)積電的生產(chǎn)線上，就有超過30家AI芯片排隊(duì)等待流片。

與傳統(tǒng)芯片相比，AI芯片究竟有何特別，吸引創(chuàng)業(yè)者、資本紛紛涌入？

“如果要用通用處理器搭建一個(gè)人腦規(guī)模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可能需要建一個(gè)電站來給它供電?！敝锌圃河?jì)算所研究員陳云霽解釋，由于計(jì)算架構(gòu)不同，在處理人工智能計(jì)算時(shí)，AI芯片相比傳統(tǒng)處理器性能強(qiáng)、功耗低。幾年前，谷歌的人工智能Alpha Go下一盤棋動(dòng)用了1000個(gè)CPU和200個(gè)GPU，每分鐘的電費(fèi)就高達(dá)300美元，而其網(wǎng)絡(luò)規(guī)模還只有人腦的千分之一。

“寒武紀(jì)的芯片放在我們的機(jī)器上，能效比提升了30倍，這在業(yè)界是很驚人的跨越?！弊鳛楹浼o(jì)的合作伙伴，中科曙光負(fù)責(zé)人也在昨天的發(fā)布會(huì)介紹選用寒武紀(jì)芯片的效果。

今年年初，清華大學(xué)微納電子系團(tuán)隊(duì)宣布研發(fā)出“思考者”(Thinker)芯片，該芯片獨(dú)特之處就在于低能耗驅(qū)動(dòng)——8節(jié)五號(hào)電池就能夠滿足該芯片一年下來的耗電量。除此之外，“思考者”可動(dòng)態(tài)調(diào)整自身的計(jì)算和記憶要求，從而適應(yīng)設(shè)備中的軟件在運(yùn)行時(shí)所需的條件。“用CPU（中央處理器）跑深度學(xué)習(xí)（人工智能的一種技術(shù)術(shù)語）也不是不行，但就像老爺車，它需要的是跑車?！币晃粯I(yè)界人士如是比喻。隨著傳統(tǒng)架構(gòu)下的芯片物理極限逼近天花板，AI芯片一時(shí)引來各方關(guān)注。

沒有輸在起跑線上

向AI芯片發(fā)力的當(dāng)然不只是中國。隨著個(gè)人電腦芯片需求量下滑，近幾年走上下坡路傳統(tǒng)芯片巨頭英特爾，也啟動(dòng)了向人工智能芯片的轉(zhuǎn)型。除了傳統(tǒng)芯片巨頭，互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌、新能源汽車科技公司特斯拉、社交網(wǎng)絡(luò)鼻祖Facebook也紛紛開始涉足芯片。一時(shí)間，新銳力量與老牌企業(yè)同場廝殺，AI芯片迎來群雄逐鹿。

不過，相比與國外領(lǐng)先水平相差十余年甚至更多、在追趕巨頭時(shí)遭遇生態(tài)壁壘等諸多阻礙的傳統(tǒng)芯片行業(yè)，初創(chuàng)型AI芯片企業(yè)顯然并無這樣“輸在起跑線”的壓力。不少聲音認(rèn)為，AI芯片領(lǐng)域蘊(yùn)藏著“中國芯”彎道超車的好機(jī)會(huì)。

一般來說，AI芯片指的是專門針對(duì)AI算法做加速處理的芯片。過去幾年，經(jīng)過多年研發(fā)的國產(chǎn)CPU龍芯，曾因技術(shù)架構(gòu)、應(yīng)用軟件與現(xiàn)有巨頭壟斷的體系不互通而屢屢遭遇聯(lián)想等國內(nèi)設(shè)備廠商的殘忍拒絕。而昨日，曙光公司宣布發(fā)布搭載寒武紀(jì)云端智能芯片的服務(wù)器產(chǎn)品。此前，寒武紀(jì)發(fā)布的世界首款智能終端處理器推出僅一年，就已經(jīng)在4款華為手機(jī)上應(yīng)用。

“新老”國產(chǎn)芯片勢(shì)力迥異的境況，與前者提早開始生態(tài)布局不無關(guān)系。寒武紀(jì)透露，其芯片研制從核心指令集、架構(gòu)到軟件生態(tài)，都建立在自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)上。在去年寒武紀(jì)首次公開亮相的發(fā)布會(huì)上，除了介紹自身的芯片產(chǎn)品，寒武紀(jì)花了很長時(shí)間介紹一長串的合作企業(yè)?！拔覀儾还馐琴u芯片，還會(huì)把基于我們指令集、開發(fā)庫、編譯庫的一整套解決方案交給用戶?！钡仄骄€副總裁賈志鵬說。

業(yè)界分析，AI芯片全球起步時(shí)間幾乎同步，此時(shí)，人工智能領(lǐng)域尚未出現(xiàn)“獨(dú)步天下”的國際巨頭。在此基礎(chǔ)上，國內(nèi)廠商建立芯片應(yīng)用生態(tài)、尋求合作伙伴之路才不會(huì)過于荊棘叢生，這也是新生代國產(chǎn)芯片選手們謀求“彎道超車”占據(jù)的“天時(shí)”優(yōu)勢(shì)。

人工智能產(chǎn)業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)的渴求也給中國初創(chuàng)企業(yè)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。曾在老牌半導(dǎo)體企業(yè)工作十余年的地平線副總裁張永謙認(rèn)為，國外無論是算法公司還是芯片公司，都很難獲得中國的大數(shù)據(jù)，市場、數(shù)據(jù)、應(yīng)用場景都扎根在中國本土。以自動(dòng)駕駛為例，國外與中國的路況差異極大，這意味著需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練、深度學(xué)習(xí)的自動(dòng)駕駛?cè)斯ぶ悄?，巨頭并無優(yōu)勢(shì)?！皬倪@一點(diǎn)來看，中國本土企業(yè)顯然更有優(yōu)勢(shì)?！?/p>

去年10月，地平線宣布獲得英特爾領(lǐng)投的近億美元融資。把自己的發(fā)展方向定位為“AI時(shí)代英特爾”的這家中國本土人工智能芯片初創(chuàng)企業(yè)，收獲了來自行業(yè)巨頭真金白銀投資的“示好”。

記者手記

警惕“全民造芯”虛火

對(duì)于中興事件引發(fā)的對(duì)于中國芯片產(chǎn)業(yè)的高度關(guān)注，余凱也作出了警示，“要冷靜，切忌全民造芯”。

清華大學(xué)微電子所所長魏少軍認(rèn)為，現(xiàn)在AI芯片已經(jīng)存在被過度“炒作”的隱憂。他認(rèn)為，目前還沒有出現(xiàn)像CPU（中央處理器）一樣的AI通用算法芯片，AI的殺手級(jí)應(yīng)用還沒出現(xiàn)，未來這個(gè)產(chǎn)業(yè)還有很長一段路要走。魏少軍甚至預(yù)言，在未來2到3年內(nèi)，AI芯片行業(yè)一定會(huì)經(jīng)歷一個(gè)低潮，“今天的一部分、甚至大部分創(chuàng)業(yè)者都會(huì)成為技術(shù)變革的先烈?！?/p>

除了AI芯片有過熱嫌疑，芯片制造也進(jìn)入了奮進(jìn)期。中科院6寸平面光波導(dǎo)晶圓生產(chǎn)線落地成都，紫光集團(tuán)460億美元成都、南京建設(shè)兩大半導(dǎo)體基地，總投資100億美元的華虹集成電路研發(fā)和制造基地項(xiàng)目無錫開工……據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國在建的芯片生產(chǎn)線達(dá)16條。

北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)投促局副局長李冬明提醒，芯片產(chǎn)業(yè)是極為典型的“三密”行業(yè)：人才密集、技術(shù)密集、資金密集。在有限的時(shí)間、資源背景下，對(duì)芯片領(lǐng)域的投入須謹(jǐn)防盲目蜂擁而上，而應(yīng)瞄向我國需求量大、亟待突破的關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破。此時(shí)，政府宏觀調(diào)控與有序引導(dǎo)必不可少。

值得注意的是，在資本爭相投入的領(lǐng)域之外，我國在芯片設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域還存在不少盲點(diǎn)、弱點(diǎn)區(qū)域。例如，由于金融IC芯片認(rèn)證等問題，我國國內(nèi)銀行IC卡芯片基本上被NXP等國外芯片廠壟斷；芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域迎來華為、阿里等巨頭爭相重金布局，但芯片設(shè)計(jì)軟件等基礎(chǔ)工具仍然被美國壟斷。