AI芯片風(fēng)口背后：“拿來(lái)”主義盛行，代工貼牌也能做

　　深度學(xué)習技術(shù)，猶如一管強大的興奮劑，讓中年遲暮的半導體產(chǎn)業(yè)整個(gè)沸騰了——它能讓現有的芯片性能提升1萬(wàn)倍。正在經(jīng)歷“摩爾定律失效”危機的從業(yè)者們喜出望外，終于因深度學(xué)習而柳暗花明。

　　隨之而來(lái)的還有，前赴后繼的趕風(fēng)者，他們野心勃勃，手握前沿算法，紛紛誓言要做傳統半導體行業(yè)的顛覆者……讓資本和市場(chǎng)興奮不已。

　　坊間傳聞，僅僅2017年下半年，在全球最大晶圓代工廠(chǎng)臺積電，忙碌的流水線(xiàn)上已積攢了超過(guò)30款人工智能芯片等待下線(xiàn)流片。作為芯片正式量產(chǎn)前的小規模試產(chǎn)，流片意味著(zhù)芯片距離落地越來(lái)越近了。

　　AI時(shí)代下的“軟”紅利

　　中國是全球最大電子產(chǎn)品制造國，但芯片卻一直是從業(yè)者們的一塊心病。

　　雖然中國市場(chǎng)消耗著(zhù)全球近三分之一的芯片，但芯片自給率低卻是不爭的事實(shí)。業(yè)界早有“中國進(jìn)口芯片比石油還多”的說(shuō)法。

　　“這個(gè)數字大概是10%左右?！毙酒袠I(yè)資深專(zhuān)家莫大康談到中國芯片的自給率時(shí)說(shuō)道，“一些機構給出的數字為17%，但這是把英特爾和三星在中國生產(chǎn)的芯片也計算在內?！?/p>

　　需求催生出市場(chǎng)。自上世紀90年代開(kāi)始，華為海思、展訊、中星微等一批中國芯片企業(yè)崛起，但站在全球市場(chǎng)上來(lái)看，這遠遠不夠，直到最近以深度學(xué)習為首的人工智能技術(shù)落地。

　　依托中國人口紅利的海量數據，資本加持、人才和巨大市場(chǎng)需求，讓中國成為人工智能時(shí)代最具潛力的選手。同時(shí)，政府立志實(shí)現“人工智能強國”宏愿，人工智能芯片被列為八大關(guān)鍵技術(shù)之一。

　　一切因素向好，似乎中國芯彎道超車(chē)的機會(huì )終要來(lái)臨，主角是人工智能芯片。它又被稱(chēng)為深度學(xué)習芯片、神經(jīng)元芯片，主要指專(zhuān)為深度學(xué)習計算特點(diǎn)和需求而設計的一類(lèi)專(zhuān)用芯片。

　　根據AI財經(jīng)社統計，國內以人工智能芯片為核心的創(chuàng )業(yè)規模公司為18家，成立時(shí)間多為1年～2年，融資輪次集中在A(yíng)輪及更早，多聚焦在端智能和視覺(jué)領(lǐng)域。

　　在這群極具挑戰精神的人工智能芯片創(chuàng )業(yè)者中，中科寒武紀是最為耀眼的一家：已經(jīng)拿下華為麒麟970芯片合作訂單——將其人工智能芯片的設計專(zhuān)利植入麒麟970芯片，為華為Mate10、榮耀V10等旗艦手機加速。據業(yè)內人士透露，該款芯片的出貨量將達到3000萬(wàn)片。

　　“公司如其名?！敝锌坪浼o依托于“國家隊”創(chuàng )建，其中陳云霽、陳天石兩兄弟為創(chuàng )始人。陳云霽9歲上中學(xué)，14歲進(jìn)入科大少年班，是典型的“天才少年”。弟弟陳天石也基本沿襲了哥哥的成長(cháng)路徑。

　　“我畢業(yè)后一直做芯片，弟弟一直做算法——芯片加算法，正好誕生了‘寒武紀’人工智能芯片?！标愒旗V說(shuō)道。這位在2015年入選《麻省理工科技評論》“全球最佳創(chuàng )新人士”的天才語(yǔ)出驚人：“要讓人工智能芯片的計算效率提高1萬(wàn)倍，功耗降低1萬(wàn)倍?！?/p>

　　這對遵循摩爾定律運轉了近70年的半導體業(yè)而言，是一次巨大沖擊!過(guò)去，芯片的迭代周期為18個(gè)月，每一次迭代性能提升一倍?，F在，“算法”這項軟技能猶如九陽(yáng)神功，要將硬件的鐵律打破。也正因為此，在人工智能芯片創(chuàng )業(yè)團隊中，大多數領(lǐng)頭人為人工智能研究型學(xué)者或偏算法型人才，并沒(méi)有沿襲芯片行業(yè)的傳統——硬件科班出身。

　　早在2015年，英特爾豪擲167億美元收購可編程芯片廠(chǎng)商Altera時(shí)，投行分析師Tony給出的投資意見(jiàn)就是：“VC們在面對這樣的芯片創(chuàng )業(yè)者——根本沒(méi)有意識到他們在從事軟件工作，不具備軟件知識，應該迅速撤離?！?可編程芯片(FPGA)現已經(jīng)成為芯片廠(chǎng)商進(jìn)軍AI的敲門(mén)磚。

　　隨后的一年里，英特爾加大籌碼，開(kāi)啟了“買(mǎi)買(mǎi)買(mǎi)”的大力布局戰略，代表性的收購案包括以3.5億美元收購人工智能芯片創(chuàng )業(yè)公司Nervana、4億美元收購計算機視覺(jué)芯片Movidius、153億美元收購自動(dòng)駕駛供應商Mobileye等。大企業(yè)的布局，更加速了追風(fēng)人的步伐。

　　也是在這一年，中國人工智能芯片產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了軟件算法出身的余凱入場(chǎng)。

　　2015年11月，前百度研究院副院長(cháng)余凱辭職，創(chuàng )立地平線(xiàn)(原“地平線(xiàn)機器人”)。那時(shí)，人工智能芯片還是一個(gè)讓大多數中國從業(yè)者摸不著(zhù)頭腦的詞?！斑@是一件非常具有遠見(jiàn)的事。因為你看到了別人還沒(méi)有看到的事情?！庇鄤P談道。

　　“低調內斂”“不善言辭”等傳統半導體從業(yè)者的標簽被一一撕掉。取而代之的是深得互聯(lián)網(wǎng)精髓的新生代，他們自備“代言人”屬性，強調更快地迭代落地，慷慨激昂地講述著(zhù)PPT上陡峭的性能提升曲線(xiàn)。

　　2017年年初，埋頭苦干兩年后，地平線(xiàn)獲得英特爾投資;年底，其首款專(zhuān)用人工智能芯片落地?！拔覀儫o(wú)疑是這個(gè)領(lǐng)域中最快的，沒(méi)有第二?！庇鄤P激動(dòng)地對AI財經(jīng)社說(shuō)道。

　　2017年11月，人工智能獨角獸公司商湯科技宣布引入高通的戰略投資。這一芯片巨頭表示，正是看中了商湯在機器學(xué)習模型與算法上的優(yōu)勢。早些時(shí)候，兩家公司已就手機和物聯(lián)網(wǎng)人工智能芯片達成合作。

　　2017年12月，人工智能芯片初創(chuàng )團隊熠知科技(ThinkForce)橫空出世，宣布完成4.5億元A輪融資，成為芯片創(chuàng )業(yè)隊中早期融資額最大的一筆。在其亮眼的投資人背景中——依圖科技、云鋒基金、紅杉資本、高瓴資本，計算機視覺(jué)公司依圖科技排在第一位。有業(yè)內人士指出，該團隊早期曾在依圖科技內部孵化而成。

　　創(chuàng )辦于2012年，早期以提供語(yǔ)音識別、語(yǔ)音交互等技術(shù)方案的云知聲也加入了戰局。其首款集成人工智能算法的芯片將在今年完成流片。云知聲聯(lián)合創(chuàng )始人李霄寒博士向AI財經(jīng)社表示，早在2014年，公司就有做芯片的想法，“因為智能家居跟手機不一樣，不是純軟件就能解決問(wèn)題”。

　　當然，在諸多以算法為核心實(shí)力的團隊之外，還有“硬”背景出身的人工智能芯片公司。因獲三星、賽靈思、聯(lián)發(fā)科等芯片巨頭投資而備受關(guān)注的深鑒科技，脫胎于清華大學(xué)電子系，其CEO姚頌是一位來(lái)自于2011屆的90后。他在本科期間就發(fā)表了多篇相關(guān)論文，同時(shí)也是清華電子系學(xué)生科協(xié)主席。

　　2015年姚頌本科畢業(yè)。一年后，深鑒科技成立?！拔覀兟?lián)合創(chuàng )始人之一韓松是在博士研究過(guò)程中轉向算法方向的?！币炚劦綀F隊背景，“做人工智能芯片靠純硬件背景行不通。我們在機器學(xué)習、SLAM算法(實(shí)時(shí)定位和地圖構建)等方面進(jìn)行了長(cháng)期研究?！?/p>

　　2014年創(chuàng )立于美國圣地亞哥，兩年后選擇在中國珠海落地的耐能科技也同樣堅信著(zhù)“硬件工程師”文化。創(chuàng )始人劉峻城曾供職于三星、高通等巨頭公司的研發(fā)中心，創(chuàng )始團隊多畢業(yè)于世界名校的電子工程系，擁有超過(guò)10年的芯片行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗。2017年11月，耐能科技獲得阿里巴巴、紅杉、高通等數千萬(wàn)美元的A輪融資。

　　風(fēng)口背后：偽概念和“拿來(lái)”主義

　　然而，這不過(guò)是冰山一角。

　　早在2014年12月，“大基金”甫一成立就釋放出強烈信號，這是一只200億美元規模的國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金。隨后3年間，各級地方政府相繼設立了超過(guò)30只半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，公布的融資規模超過(guò)1000億美元。

　　僅在資本層面，芯片市場(chǎng)已足夠掀起一場(chǎng)創(chuàng )投狂歡。但就在從業(yè)者歡呼雀躍地擁抱人工智能芯片之時(shí)，它的定義似乎都還沒(méi)準備好。

　　“你不覺(jué)得人工智能芯片是個(gè)偽概念嗎?”一位人工智能芯片創(chuàng )業(yè)者對AI財經(jīng)社直言，“從半導體圈子的人來(lái)看，人工智能芯片概念比較怪，定義也非常寬泛。你做機器學(xué)習也是人工智能芯片，做深度學(xué)習也是人工智能芯片，做某幾種特定算法也是人工智能芯片?！?/p>

　　地平線(xiàn)CEO余凱則對AI財經(jīng)社分析道，廣義的人工智能芯片是指能夠很好地去支持主流算法，尤其是以深度學(xué)習為代表的算法的芯片。其中包括GPU(圖形處理器)、一些性能不錯的CPU和DSP(數字信號處理芯片)等。

　　過(guò)去一年，中國芯片半導體領(lǐng)域投資事件為61起，總融資額超過(guò)1500億人民幣。來(lái)源IT桔子

　　狹義的人工智能芯片則要求高得多。它要圍繞深度學(xué)習或者人工智能算法，對這顆芯片內部的架構和計算、存儲單元進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設計，比如谷歌的TPU。

　　曾在高通、三星電子研發(fā)中心、晨星半導體等企業(yè)擔任研發(fā)職務(wù)的耐能創(chuàng )始人劉峻誠則表示，在美國，人工智能加速芯片對應著(zhù)嚴苛的NSF認證：“要讓DNN(深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法)計算功耗比提升1000倍的芯片”。 (注：NSF是美國獨立的非政府組織，專(zhuān)門(mén)致力于為各行業(yè)標準制訂、產(chǎn)品測試和認證服務(wù)工作。)

　　可是這樣的討論僅限于認知層面。和指甲蓋一般大小的芯片，一旦植入密密麻麻的電路板，再套上硬件的外殼，包裝上理想的性能參數表，其“人工智能”的含量和真假實(shí)在難辨。

　　“去年就有一家公司出了款號稱(chēng)NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理器)的芯片，但實(shí)際上，只是幾顆傳統DSP(數字信號處理器)芯片的組合，加上軟件的修改?！毙酒瑥臉I(yè)者吳力說(shuō)道。

　　如果說(shuō)概念炒作只是從業(yè)者的一個(gè)入門(mén)，那么，挖對手墻腳、“拿來(lái)主義”、噱頭包裝……才是進(jìn)階后的真正“套路”。

　　年初，在剛結束的CES(全球消費電子展)上，中國人工智能芯片創(chuàng )業(yè)隊是不容忽視的存在。展會(huì )期間，一篇關(guān)于人工智能行業(yè)芯片的采訪(fǎng)報道這樣寫(xiě)道：“我們敢為人先。完全舍棄了傳統運算，采取了一種獨特的新型架構……這將讓我們獲得全世界最好性能功耗比、最好性?xún)r(jià)比的芯片?！?/p>

　　百公里之外，正在趕去機場(chǎng)路上的Kevin看到報道后，異常氣憤。他認為，文中所謂的“新型架構”，正是自家獨有的專(zhuān)利技術(shù)，卻被競爭對手公司拿來(lái)作產(chǎn)品宣傳的新噱頭。

　　“這部分是我們公司的專(zhuān)利，2016年我們團隊發(fā)布的論文中就已詳細論述，2017年1月這篇論文被刊發(fā)在IEEE雜志上?！盞evin對AI財經(jīng)社解釋道，并翻出了論文原文和對應內容。他補充，該項專(zhuān)利已在美國和中國大陸申請到方法型專(zhuān)利保護，在中國臺灣地區，專(zhuān)利還在提交過(guò)程中。

　　但迫于知識產(chǎn)權糾紛案件取證和指控都十分困難，Kevin并不打算將時(shí)間和精力耗費在起訴對手公司上。取證難是知識產(chǎn)權維權的主要障礙。上海浦瑞律師事務(wù)所合伙人邢路對此表示““在侵犯商業(yè)秘密案件中，原告取證的難度要遠遠高于其他知識產(chǎn)權案件。起訴時(shí)間長(cháng)，主要是取證復雜?！?/p>

　　Kevin之所以對競爭對手“竊取”自家專(zhuān)利技術(shù)如此肯定，其佐證之一在于該篇論文的其中一名作者在2017年初被挖到了競爭對手公司?！爱敃r(shí)團隊成員里有一名學(xué)生，他很清楚該專(zhuān)利的技術(shù)細節?！?/p>

　　激烈的技術(shù)競爭背后，隱含的是人才爭奪的拉鋸戰?！案邇r(jià)碼的薪資固然有吸引力，但這也是有代價(jià)的?！爆F為某上市公司深度學(xué)習加速項目負責人張然說(shuō)道。春節后，張然打算跳槽，年底他正在物色更有活力的創(chuàng )業(yè)公司，但面試經(jīng)歷卻讓他心里有說(shuō)不出來(lái)的別扭。

　　“我面試過(guò)一些相關(guān)企業(yè)，無(wú)一例外地，他們都會(huì )委婉地提出一個(gè)問(wèn)題——能否快速地將原公司或原來(lái)的研究成果復制出來(lái)?！睆埲贿M(jìn)一步解釋道，“換句話(huà)說(shuō)，就是讓你把原公司的技術(shù)‘拿’到新公司來(lái)”?！?/p>

　　“大家都這樣?！蹦持麆?chuàng )業(yè)公司CEO一語(yǔ)道出了行業(yè)的“潛規則”。

　　“這個(gè)行業(yè)的準入門(mén)檻很高，站在外圍的旁觀(guān)者通常是缺少判斷力的?！绷硪晃蝗斯ぶ悄苄酒瑯I(yè)者說(shuō)道。

　　在“拿來(lái)主義”背后，是各家爭相出頭，一味追求速度的急功近利。芯片設計不再是一門(mén)高深的科技藝術(shù)。在工業(yè)化的流水線(xiàn)上，現在，一些追風(fēng)人比拼的僅僅是組裝能力。

　　對于初創(chuàng )芯片公司，要成立專(zhuān)門(mén)的系統級芯片設計部門(mén)存在一定風(fēng)險。一旦市場(chǎng)暗淡或產(chǎn)品沒(méi)能及時(shí)量產(chǎn)，此前的大筆投入將會(huì )付之東流。這時(shí)，一批設計代工廠(chǎng)商便應運而生，他們致力于提供完整的芯片設計打包方案。

　　當數家設計都集中涌向設計代工企業(yè)，他們沒(méi)有花費太多精力打磨產(chǎn)品。一般來(lái)說(shuō)，最為關(guān)鍵的人工智能計算加速部分——前端的芯片體系結構設計，應該由芯片創(chuàng )業(yè)公司自己完成。而接口、布線(xiàn)等其他后端工作交由代工設計方完成。

　　但“求快”的創(chuàng )業(yè)氛圍改變了這一切。部分芯片創(chuàng )業(yè)公司有著(zhù)“更精明”的打算?！坝械娜斯ぶ悄苄酒具B前端的設計也都外包給代工方做?！庇袕臉I(yè)者透露。

　　無(wú)人駕駛太遠，人人都想切安防蛋糕

　　行業(yè)早期競爭的亂象印證著(zhù)市場(chǎng)的不理性，而更大的質(zhì)疑還在于——能夠支撐起產(chǎn)品落地的故事越來(lái)越難講了。

　　在產(chǎn)業(yè)化落地方面，以安防/泛安防和智能手機為主要切入的市場(chǎng)和領(lǐng)域。其次，在云端的訓練和大型數據處理中心也有數家公司有嘗試與挑戰，如中科寒武紀、深鑒科技等。離普羅大眾的智能家居產(chǎn)品中也越來(lái)越多地需要針對語(yǔ)音交互、視覺(jué)處理等功能的專(zhuān)用芯片。

　　在這之中，產(chǎn)業(yè)成熟度最高、需求量最大的當屬安防產(chǎn)業(yè)。2016年國內安防行業(yè)規模達到5410億元，同比增長(cháng)了11%，占據我國GDP的0.73%。在攝像頭中加入人工智能芯片，不僅能提高其影像錄制效率，還能為其加入人臉識別、身份比對、人數統計、行為分析等智能功能。

　　主打安防場(chǎng)景的深鑒科技樂(lè )觀(guān)地表示，這個(gè)市場(chǎng)是巨大的?！昂？低曇荒甑臄z像頭出貨量是1億臺，大華是3千萬(wàn)臺?！?/p>

　　就市場(chǎng)規模而言，前端市場(chǎng)的芯片需求的確比服務(wù)器和云端的想象力更大。但這是一個(gè)“看上去很美”的市場(chǎng)。安防產(chǎn)業(yè)以傳統和封閉著(zhù)稱(chēng)，要撬開(kāi)這扇大門(mén)并非易事。目前來(lái)看，面向人工智能芯片市場(chǎng)的存量仍十分有限，并且天平更多時(shí)候還是向“更便宜”的那一方傾斜。

　　在我們大談人工智能芯片即將普及前，有一個(gè)前提需要被明確，只有規?；某鲐浟坎拍艿窒甙旱牧髌脱邪l(fā)投入?！?8nm規格的芯片從投入到流片的成本大概是400萬(wàn)美元，如果能夠賣(mài)出去100萬(wàn)片，每片的成本大概能攤到4美元，這比客戶(hù)購買(mǎi)FPGA芯片便宜多了?！币晃蝗斯ぶ悄苄酒瑒?chuàng )業(yè)公司CEO給AI財經(jīng)社算了一筆賬。

　　然而，這與現實(shí)情況相去甚遠?！澳壳按蟾胖挥?%的安防設備應用了人工智能技術(shù)。?？低晫τ谟ミ_一年的需求量在20萬(wàn)片左右，這還是世界上最大的安防廠(chǎng)商需求量?！蹦成鲜泄旧疃葘W(xué)習加速項目總監張然表示。

　　如果說(shuō)，“100萬(wàn)片”是現階段人工智能芯片公司維持正常運轉的出貨量標準線(xiàn)，那么一家AI創(chuàng )業(yè)芯片公司至少要談下5家?？低曅枨罅考壍拇罂蛻?hù)才行。此外，盡管是在這樣有限的增量市場(chǎng)里，人工智能芯片創(chuàng )業(yè)公司也未能掌握獨立的話(huà)語(yǔ)權?，F階段創(chuàng )業(yè)公司所能提供的大多為折中方案，多采購第三方FPGA芯片再進(jìn)行編程和優(yōu)化，如Xilinx(賽靈思)、被英特爾收購的Altera等。

　　“他們(創(chuàng )業(yè)公司)對芯片價(jià)格和用量是及其敏感的，用量多可能導致整體方案很貴。因為議價(jià)權還是掌握在FPGA廠(chǎng)商手中——他們并不會(huì )因為創(chuàng )業(yè)公司的方案而降價(jià)?！?但對于芯片巨頭而言，如英特爾，針對客戶(hù)的行業(yè)需求，他們給出一個(gè)打包后的解決方案價(jià)格，方案中涉及到的芯片使用量并不會(huì )影響方案價(jià)格的浮動(dòng)。

　　當然，摩爾定律的另一面也同樣值得重視。當人工智能芯片企業(yè)推出專(zhuān)用的芯片，每隔18個(gè)月，芯片性能提升一倍的同時(shí)，其價(jià)格也將下降一倍。在大部分從業(yè)者和投資人看來(lái)，人工智能芯片的增量市場(chǎng)仍大有可為。

　　2016年～2021年人工智能芯片市場(chǎng)整體規模變化。

　　在落地層面，性能和功耗之間的平衡也是硬性指標之一。追求性能容易，但功耗可能達不到。云知聲IoT副總裁李霄寒介紹，因為格力對產(chǎn)品質(zhì)量和相關(guān)驗收標準及其嚴格，我們跟格力磨合了近一年時(shí)間。

　　僅次于“安防熱”的，便是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，但同樣面臨著(zhù)“雷聲大、雨點(diǎn)小”的尷尬。談到是否真正投身其中，大多數廠(chǎng)商仍持觀(guān)望態(tài)度。其原因主要在兩個(gè)方面：

　　不過(guò)，在該領(lǐng)域仍不乏敢于挑戰的試險者。前百度研究創(chuàng )始人副院長(cháng)余凱博士創(chuàng )辦的地平線(xiàn)就瞄準了該方向，在落地方面主要依靠英特爾，英特爾也是其投資方之一在異構智能中國區總裁周斌看來(lái)，哪怕是自動(dòng)駕駛訓練和測試階段，人工智能芯片也已經(jīng)需求不斷?！艾F在跑無(wú)人車(chē)的GPU芯片要占滿(mǎn)整個(gè)后備箱，而且通常跑個(gè)半小時(shí)就需要停下來(lái)降溫。在今年的CES現場(chǎng)，我們已經(jīng)收到了很多關(guān)于該領(lǐng)域的需求?！?/p>

　　總結

　　可以預見(jiàn)的是，2018年，將會(huì )是人工智能芯片產(chǎn)業(yè)密集落地的一年，深鑒科技、云知聲、異構智能等一波芯片公司均在今年完成流片。芯片產(chǎn)業(yè)在搭載深度學(xué)習加速的火箭后，將以指數級速度向前發(fā)展。

　　前是嗷嗷待哺的行業(yè)需求，后有巨額的產(chǎn)業(yè)基金刺激，人工智能芯片創(chuàng )業(yè)者受到了前所未有的關(guān)注和期待。然而，逐風(fēng)口的狂歡背后，也少不了荒唐的亂象和叢生的泡沫。概念模糊不清、貼牌式廠(chǎng)商濫竽充數、“拿來(lái)”主義司空見(jiàn)慣、一味追求速度的急功近利……隨著(zhù)落地步伐的加速，危機正在不斷放大。

　　站在機遇和泡沫共存的十字路口，每一位趕風(fēng)者都在理性與野心之間博弈。