AI造芯：實(shí)力擔(dān)當(dāng)還是華美冒險(xiǎn)？

AI造芯路上，最不缺的就是夢(mèng)想和勇氣。不管是高通、英偉達(dá)這樣的巨頭，還是無數(shù)前仆后繼的成長(zhǎng)型企業(yè)。

關(guān)于AI，前景無疑足夠有吸引力，才能轉(zhuǎn)化為放手一搏的動(dòng)力。這場(chǎng)圍繞AI的造芯熱潮，被認(rèn)為將在2019年經(jīng)歷落地應(yīng)用的關(guān)鍵考驗(yàn)。未來是否能如期而至？紛紛落地的賽道上，什么樣的AI芯片能夠穩(wěn)穩(wěn)著陸？

巨頭的盛宴

4月19日，高通在人工智能開放日上，正式推出布局云端的AI推理加速處理器——Cloud AI 100。在此之前，高通一直致力于無線網(wǎng)絡(luò)邊緣終端側(cè)的耕耘，推出了四代基于驍龍平臺(tái)的AI芯片。從終端到云端，高通一個(gè)更為完整的AI版圖呼之欲出。

4月23日，特斯拉的自動(dòng)駕駛芯片公布。這款馬斯克口中“世界上最好的自動(dòng)駕駛芯片”，與上一代由Nvidia驅(qū)動(dòng)的硬件相比，據(jù)稱每秒幀數(shù)處理能力提高了 21 倍，可使每輛車的硬件成本降低約 20％。這項(xiàng)重磅芯片系統(tǒng)的研發(fā)、更新、量產(chǎn)和應(yīng)用無疑需要耗費(fèi)無數(shù)心力與金錢，能不能撐住這個(gè)“世界最強(qiáng)”，還要看特斯拉的長(zhǎng)遠(yuǎn)表現(xiàn)。

瑞芯微：老牌企業(yè)擁抱AIoT

去年，在全球前20名的AI芯片企業(yè)排名中，中國(guó)大陸僅占兩個(gè)席位，瑞芯微便是其中之一。面對(duì)撲面而來的AIoT時(shí)代，瑞芯微針對(duì)視覺、圖像感知、語(yǔ)音交互等領(lǐng)域，推出一系列AI芯片產(chǎn)品，以多種應(yīng)用形態(tài)量產(chǎn)并商用。

瑞芯微日前在福州舉辦千人開發(fā)者大會(huì)，期間發(fā)布的人工智能計(jì)算棒AI加速器是一大亮點(diǎn)，內(nèi)置的NPU算力最高可達(dá)3.0TOPs。相同性能下，功耗相比28nm工藝可降低30%左右。這個(gè)加速棒被稱為是AI、物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者、開發(fā)者的“產(chǎn)品研發(fā)利器”，在眾多與場(chǎng)景結(jié)合的學(xué)習(xí)能力方面被寄予厚望。開發(fā)者通過U盤大小的計(jì)算棒，外加一臺(tái)Linux系統(tǒng)的終端，即可獲得強(qiáng)大的算力與深度學(xué)習(xí)推理能力，大大降低了開發(fā)門檻。

而在此之前，瑞芯微的AI芯片RK3399和RK3399 Pro已經(jīng)有了成熟的落地應(yīng)用案例。在支付寶一款人臉支付產(chǎn)品“蜻蜓”中，采用的正是RK3399 芯片方案。

多年來的技術(shù)積累，深耕產(chǎn)業(yè)形成的敏銳觸覺，以及在終端市場(chǎng)的強(qiáng)大生態(tài)鏈，或許都是瑞芯微在AI芯片商業(yè)化道路上先聲奪人的主要因素。

云知聲的AI哲學(xué)：“全?！焙汀坝埠恕?/strong>

近來，云知聲的AI技術(shù)開放日很熱鬧，四地巡回日程過半，北京、深圳已盛大舉行。以語(yǔ)音識(shí)別及語(yǔ)言處理技術(shù)起家的云知聲，去年5月推出其首款面向物聯(lián)網(wǎng)的AI芯片UniOne，采用自主AI指令集，號(hào)稱性能比通用方案提升超50倍。

談及造芯動(dòng)力，云知聲創(chuàng)始人/CEO黃偉說，“在AIoT市場(chǎng)加速爆發(fā)的今天，云端方案在網(wǎng)絡(luò)、帶寬、能耗、隱私以及邊緣計(jì)算等方面的限制，使得面向物聯(lián)網(wǎng)的AI芯片成為必然抉擇。”不論是CPU還是GPU、FPGA，現(xiàn)有的芯片架構(gòu)并非為 AI 專門設(shè)計(jì)，并不能滿足物聯(lián)網(wǎng)AI算力需求，且考慮了太多的向后兼容性，因此在性能上遠(yuǎn)非最優(yōu)。“基于業(yè)務(wù)方面對(duì)芯片產(chǎn)品、場(chǎng)景的反復(fù)驗(yàn)證，以及對(duì)AIoT終局的判斷，云知聲在2014年就明確必須自主研發(fā)面向物聯(lián)網(wǎng)的AI芯片?！秉S偉表示。

在今年的技術(shù)開放日上，云知聲董事長(zhǎng)/CTO梁家恩將云知聲的 AI 哲學(xué)概括為“全?！焙汀坝埠恕?，所謂全棧是指貫通技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的價(jià)值閉環(huán)，硬核則指破解產(chǎn)業(yè)規(guī)模化應(yīng)用難題。四大“硬核”技術(shù)包括：語(yǔ)音感知與表達(dá)，語(yǔ)言與知識(shí)計(jì)算，AIoT芯片落地，超算平臺(tái)與圖像、翻譯拓展。

2014年開始布局AI芯片，2016年正式啟動(dòng)，2018年拿到第一塊芯片——云知聲的AI造芯之路算是穩(wěn)健。芯片對(duì)于云知聲的戰(zhàn)略布局有多重要？梁家恩表示，這是規(guī)模化量產(chǎn)中最重要的硬核技術(shù)。面向方案商與開發(fā)者，可提供更完整的AI 應(yīng)用參考方案，幫助客戶更快、更高效地打造AI未來應(yīng)用。

在云知聲的“云端芯”生態(tài)中，AI芯片還將發(fā)揮哪些作用？值得期待。

嘉楠耘智：區(qū)塊鏈巨頭的AI摘星之旅

作為區(qū)塊鏈領(lǐng)域數(shù)一數(shù)二的企業(yè)，嘉楠耘智涉足AI可以說是順勢(shì)而為。如果說區(qū)塊鏈?zhǔn)钱?dāng)時(shí)的腳踏實(shí)地，那么AI就是必須要仰望的星空。幸運(yùn)的是，嘉楠耘智這場(chǎng)摘星之旅開始得夠早、夠及時(shí)，目前已經(jīng)小有成果。

2016年，嘉楠耘智開始了AI造芯之路。歷時(shí)兩年，于2018年9月發(fā)布量產(chǎn)RISC-V商用邊緣計(jì)算芯片勘智K210，該芯片是一顆集成機(jī)器視覺與聽覺的SoC，定位于AI與邊緣計(jì)算領(lǐng)域。

“AI市場(chǎng)化需要高效、可靠且有一定性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的芯片來為相關(guān)應(yīng)用提供計(jì)算平臺(tái)。嘉楠耘智起步于區(qū)塊鏈領(lǐng)域，專注于高性能、高算力的ASIC芯片設(shè)計(jì)，可以通過這些積累來把握AI落地的機(jī)遇?！奔伍胖卿N售總監(jiān)黃波說?！拔覀兊腁I產(chǎn)品計(jì)劃，將著力為客戶提供高度定制化和彈性化的解決方案，與合作伙伴共同打造生態(tài)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)技術(shù)與商業(yè)的雙贏?！?br />
勘智K210支持8路麥克風(fēng)陣列預(yù)處理流程，通過多路麥克風(fēng)陣列信號(hào)采集，并結(jié)合對(duì)應(yīng)的算法，可實(shí)現(xiàn)聲源的方向識(shí)別。同時(shí)，基于芯片和人臉識(shí)別AI算法能力，可以將預(yù)先錄入的人臉圖像與對(duì)應(yīng)用戶人臉進(jìn)行特征比對(duì)，從而進(jìn)行身份權(quán)限管理。搭配智能云臺(tái)攝像頭可以進(jìn)行目標(biāo)人臉追蹤和捕捉。

通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，勘智K210能夠靈活運(yùn)用圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、視頻處理、信息檢索等功能。可應(yīng)用于智能家居、新零售、物流檢測(cè)等場(chǎng)景，還可以為未來社區(qū)、智慧城市提供整套解決方案。

勘智K210采用RISC-V架構(gòu)，雙核處理器，最高主頻400M，擁有CNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速單元、KPU和音頻預(yù)處理單元，單芯片可實(shí)現(xiàn)圖像和語(yǔ)音識(shí)別能力。

在區(qū)塊鏈的技術(shù)、資金和資源積累，對(duì)嘉楠耘智在AI領(lǐng)域能起到哪些推進(jìn)作用？由于礦機(jī)芯片出貨量巨大，嘉楠耘智已成為臺(tái)積電在中國(guó)市場(chǎng)的前五大客戶。在ASIC芯片設(shè)計(jì)和自研算法方面的積累，都有助于設(shè)計(jì)和產(chǎn)品化的快速推進(jìn)。

如何看待AI芯片市場(chǎng)當(dāng)前的競(jìng)爭(zhēng)格局？黃波表示，從資本和技術(shù)角度來看，國(guó)際巨頭仍處于優(yōu)勢(shì)地位。從芯片架構(gòu)角度來看，AI時(shí)代完全不同于以往。它有著大量豐富的應(yīng)用，技術(shù)路線有分散、碎片化的特征，因此終端需要實(shí)現(xiàn)很多可定制化的功能，也需要芯片架構(gòu)更有彈性、更為開放。

正是如此，嘉楠耘智不遺余力推動(dòng)著RISC-V商用邊緣計(jì)算芯片的落地?！皒86架構(gòu)在PC領(lǐng)域的成功毫無疑問，ARM架構(gòu)在移動(dòng)終端一時(shí)風(fēng)頭無兩。一個(gè)處理器架構(gòu)能在一個(gè)時(shí)期勝出，最主要還是它適應(yīng)了本時(shí)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要?，F(xiàn)在，RISC-V在短短幾年時(shí)間迅速被業(yè)界認(rèn)可，主要原因是它滿足IoT邊緣計(jì)算的需求。”黃波表示。

在AI領(lǐng)域，嘉楠耘智目前主要聚焦于本地邊緣計(jì)算?！叭?a target="_blank">中心化的技術(shù)是我們的信仰，”黃波強(qiáng)調(diào)，“許多數(shù)據(jù)并不一定需要發(fā)送到服務(wù)器去處理，例如采集的聲音、人臉，本地端就能夠?qū)崿F(xiàn)存儲(chǔ)識(shí)別，這對(duì)于提高處理效率、保護(hù)消費(fèi)者隱私都大有益處。”

“基于RISC-V的解決方案大量落地仍需要兩三年時(shí)間，我們已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)商用。下一步，將繼續(xù)致力于優(yōu)化功耗控制，將單位晶圓下的算力發(fā)揮到極致。”黃波表示，“算法方面我們也更歡迎與更多的第三方伙伴進(jìn)行合作，共同打造生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)在更多行業(yè)的落地應(yīng)用。”

結(jié)語(yǔ)

集成電路與其他行業(yè)的最大差別在于，玩家除了要擁有規(guī)模和成本優(yōu)勢(shì)之外，決勝關(guān)鍵關(guān)乎持續(xù)的創(chuàng)新能力。芯片作為高投入、高尖精的技術(shù)，布局不僅要看眼前，更要看未來，要做好深耕五年十年甚至幾十年的準(zhǔn)備。這樣的行業(yè)和技術(shù)屬性，注定了AI造芯本身就是一場(chǎng)冒險(xiǎn)。

但值得慶幸的是，經(jīng)歷了轟轟烈烈的造芯大潮，我們看到越來越多的芯片走向落地應(yīng)用。而隨著IoT的大規(guī)模實(shí)施、5G商用的到來，AI的落地應(yīng)用也有望得到革命性的進(jìn)展。

好戲才剛剛開始。