AI需要新的商業(yè)模式，芯片與算法是探索

作者 / 王瑩 《電子產(chǎn)品世界》編輯

編者按：2017年底，地平線(xiàn)公司發(fā)布了兩款AI芯片——“征程”和“旭日”，分別面向自動(dòng)駕駛和智能攝像頭。公司首席芯片架構師周峰教授曾在浙大工作15年，也曾在A(yíng)itech、華為美國研發(fā)中心等多家企業(yè)做過(guò)架構師。地平線(xiàn)為何要做AI芯片?如何看待AI芯片及算法的機會(huì )?

“征程”如何打入汽車(chē)市場(chǎng)?

　　“征程”與“旭日”的區別是應用場(chǎng)景不同?！罢鞒獭泵嫦蚱?chē)的應用，這對芯片的要求更高，因為汽車(chē)不僅需要高精度、高準確度，高實(shí)時(shí)性，而且對芯片在各種應用環(huán)境下的穩定性要求也特別高。而智能監控的要求相對低一些。

　　“征程”目前基本還是以汽車(chē)后裝市場(chǎng)為主。后續公司會(huì )為車(chē)規設計智能芯片，例如滿(mǎn)足溫度-40℃~125℃，以進(jìn)入前裝市場(chǎng)，同國內外車(chē)企及一級供應商合作。

　　實(shí)際上，自動(dòng)駕駛市場(chǎng)競爭激烈，典型的如英偉達GPU;英特爾2017年初收購了Mobileye，推出芯片+算法方案;本土也有越來(lái)越多的企業(yè)涌現。面對越來(lái)越多的企業(yè)加入，周峰教授認為這是件好事，說(shuō)明大家都看好自動(dòng)駕駛。而且自動(dòng)駕駛不可能只用一兩家公司的產(chǎn)品，因此很多公司都有機會(huì )。當然，眾多公司出現后，將來(lái)也會(huì )出現大浪淘沙、優(yōu)勝劣汰的局面。

　　地平線(xiàn)的優(yōu)勢不在于單純的芯片，而在于算法，在于算法和芯片的深度整合優(yōu)化。因為算法要取決于數據。數據是需要本地化的，中國和美國的數據不一樣，這也是本土企業(yè)的優(yōu)勢。

市面上的芯片和算法廠(chǎng)商有何特點(diǎn)?

　　每一家公司都有自己的基因。英特爾收購的Mobileye公司算法很好，不過(guò)Mobileye成立已十余年，算法較為傳統，例如基于傳統的計算機視覺(jué)進(jìn)行圖像處理。當然之前的算法也可以做得很好，但魯棒性可能會(huì )差一點(diǎn)。地平線(xiàn)等公司是基于新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(NN)算法，效率較高一些。

　　英偉達以銷(xiāo)售GPU芯片為主要商業(yè)模式。英偉達對實(shí)際各種應用場(chǎng)景下的智能算法的積累可能并不太多。目前的智能算法(包括傳統算法和目前的AI算法)，以及要考慮今后的新AI智能算法，決定了其產(chǎn)品的市場(chǎng)規劃。從英偉達現有的幾款產(chǎn)品規劃看，還是基于GPU架構。GPU架構的通用性較強，適合各種算法，但是功耗、成本等方面跟Intel/Mobileye或地平線(xiàn)等專(zhuān)用芯片廠(chǎng)商相比，可能會(huì )稍遜。

　　在應用場(chǎng)景方面，各家主要集中在云端計算。用得最多的是英偉達GPU，因為算法好、計算快，而且軟件生態(tài)做得好(可以很方便地用這個(gè)平臺去實(shí)現編程)。

　　云端除了GPU以外，還有基于FPGA的方案。FPGA處于GPU和ASIC之間，優(yōu)勢是開(kāi)發(fā)周期較短;但相對GPU，FPGA的成本和性能提高了。

　　ASIC處理器算法速度和效率是最高的，但相對GPU、FPGA，對各種AI算法的適應性以及編程性會(huì )難一些，并且對后續新出現的AI算法不一定能完全支持。典型產(chǎn)品如谷歌的TPU，另外ASIC芯片的研發(fā)周期也相當要長(cháng)。

　　相對于大部分巨頭公司關(guān)注云端，地平線(xiàn)公司的定義是做嵌入式智能產(chǎn)品的AI解決方案，該解決方案中包括采用公司自己專(zhuān)用智能芯片。

地平線(xiàn)的核心是智能算法與芯片架構的有效結合

　　有些AI公司的商業(yè)模式是賣(mài)芯片，有的是賣(mài)架構，有的是賣(mài)算法。地平線(xiàn)的核心是智能算法和芯片架構效率的緊密結合。

　　因為現在A(yíng)I芯片開(kāi)發(fā)人員并不是很多，大部分開(kāi)發(fā)者還沒(méi)有AI開(kāi)發(fā)能力，也不可能一下就起來(lái)，因此很多公司難以找到AI人才，而且AI人才的薪水也炒得很高，使得公司開(kāi)發(fā)成本大大提高。所以地平線(xiàn)把芯片和算法合在一起，給客戶(hù)提供嵌入式智能產(chǎn)品解決方案。

　　“AI芯片銷(xiāo)售過(guò)程商業(yè)模式和傳統芯片模式過(guò)去不一樣，還需要人們共同探索?！?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/周峰">周峰教授稱(chēng)。例如Arm是做生態(tài)，而H264/H265視頻編/解碼器賣(mài)芯片就行了。但AI不同，本身是處理器，可編程的同時(shí)算法還在不斷發(fā)展，需要考慮算法如何優(yōu)化。當然，對于一些AI能力特別強的客戶(hù)，地平線(xiàn)也會(huì )提供一套工具鏈SDK，有處理器、編碼器等。

小公司如何被大客戶(hù)認可?

　　整機產(chǎn)品公司往往都有固定的芯片合作伙伴，有些甚至自己也做芯片。不過(guò)，地平線(xiàn)自信性能做得更好，因為有能力將智能算法與芯片架構進(jìn)行合理搭配，而很多懂智能算法的人不一定能將芯片和算法結合得好。

　　AI的計算量很大，其核心運算主要是矩陣運算，但由于涉及內存數據容量，外存數據帶寬及數據計算單元的規模，以及這三者之間有效地平衡搭配，對不同的智能算法都要做到高效還是有難度的。周峰教授過(guò)去曾做過(guò)H265開(kāi)發(fā)，認為H265編碼器算法的復雜度比AI的矩陣算法復雜很多，因此有信心做好AI方案。

　　那么，自動(dòng)駕駛的廠(chǎng)商對“征程”的接受度如何?實(shí)際上，“征程”剛剛推出，應用會(huì )有個(gè)過(guò)程，這個(gè)周期約半年以上。那么，地平線(xiàn)的算法怎樣最快地被用戶(hù)用起來(lái)?目前地平線(xiàn)一方面跟外部廠(chǎng)商合作，一方面自己也在做智能駕駛解決方案。

　　其中，自己做嵌入式智能產(chǎn)品決方案很重要。例如智能攝像頭領(lǐng)域，本土一些安防設備商也在用GPU做AI，假定地平線(xiàn)把產(chǎn)品解決方案做出來(lái)以后，客戶(hù)覺(jué)得地平線(xiàn)的方案比較好，就會(huì )和地平線(xiàn)合作。但如果一開(kāi)始就跟設備商合作，必須要把自己的資源開(kāi)放出來(lái)，有可能支持客戶(hù)花了很長(cháng)時(shí)間，最后客戶(hù)由于各種原因說(shuō)不需要你了，他自己能做了。因此需要自己先把方案做出來(lái)，或和第三方公司合作去開(kāi)發(fā)，再去推給客戶(hù)。

　　要打市場(chǎng)，成本也是關(guān)鍵之一。定價(jià)包涵很復雜的因素，不是一定賣(mài)得低就好、賣(mài)得高就不好。當然賣(mài)得高，附加價(jià)值也高;若賣(mài)得低，就要靠量來(lái)支撐附加值……這些都是一些現實(shí)問(wèn)題，并不取決于你的產(chǎn)品好與壞。

　　那么，當初TI DSP為了和華為海思的商品編碼器競爭，為何不把DSP價(jià)格降下來(lái)?因為很難降下來(lái)。芯片就是拼PPA(性能、功耗、面積)，相同性能下，關(guān)鍵的“面積”決定了成本，而成本是硬碰硬的。DSP有DSP價(jià)值——在市場(chǎng)不成熟的時(shí)候，沒(méi)有ASIC芯片的時(shí)候，DSP有優(yōu)勢;但當芯片上量后，例如攝像頭用于“平安中國”，需求量非常大，專(zhuān)用芯片肯定有優(yōu)勢。但TI的基因是做通用DSP，不做ASIC。

　　同理，英偉達未來(lái)也可能會(huì )做專(zhuān)用芯片，但前提是改變策略。如果仍做GPU，是否適應市場(chǎng)?這需要觀(guān)察。

　　總之，地平線(xiàn)擁有人才、技術(shù)、市場(chǎng)、資金和知名度等，面向未來(lái)海量的AI應用市場(chǎng)，有信心和友商競爭。

條條大道通羅馬

　　做AI有各種方法，目前很多廠(chǎng)商都在探索，也不能說(shuō)哪條路上山最好，大家各顯身手。地平線(xiàn)只提供嵌入式智能產(chǎn)品解決方案給客戶(hù)，客戶(hù)可以去比較。

　　地平線(xiàn)關(guān)注自動(dòng)駕駛和智能城市。實(shí)際上，還有智慧工業(yè)、智慧農業(yè)、智慧交通等廣闊應用領(lǐng)域。

　　“地平線(xiàn)的價(jià)值是作為行業(yè)的附能者：把AI的能力給予各行各業(yè)的應用，而不是拋出一個(gè)芯片?！敝芊褰淌谥赋?。因此地平線(xiàn)不是定位為一家芯片公司，而是做嵌入式智能產(chǎn)品解決方案的公司。

　　嵌入式智能產(chǎn)品解決方案都是面向具體應用場(chǎng)景的。而大千世界，應用場(chǎng)景是豐富多樣的，機會(huì )非常多。例如智慧農業(yè)方面，有家美國企業(yè)在開(kāi)發(fā)農業(yè)除草機，需要AI識別雜草。實(shí)際上，機器識別有時(shí)比人的識別率還高。還有國內的廣電設備企業(yè)找到地平線(xiàn)，希望做對敏感內容和黃色內容過(guò)濾的方案。

　　地平線(xiàn)的芯片方案強調的是在嵌入式智能產(chǎn)品做智能處理，即在本地的處理能力較強。針對具體的應用場(chǎng)景也有可能會(huì )接入智能服務(wù)器。

AI還有漫長(cháng)的路要走

　　現在A(yíng)I還是很笨的算法，例如人看一眼人或物就認識了，計算機要看上千張照片。GPU、FPGA是平臺，類(lèi)腦芯片是模擬人腦，實(shí)際應用難度還很大。

　　地平線(xiàn)的專(zhuān)用芯片目前是第一代高斯架構，偏重感知;第二代伯努利架構是感知和預測，預計今年底或明年初問(wèn)世;第三代貝葉斯架構及以后可能就要做一些決策，就像AlphaGo一樣，預計明年底或后年初出爐?？傊?，地平線(xiàn)的規劃是一年一代芯片，以適應高速發(fā)展的AI算法。

　　當然，新一代架構性能會(huì )越來(lái)越高，但是各種使用場(chǎng)景都有各自的精度性能要求，各個(gè)階段出來(lái)的智能芯片也適應不同的應用場(chǎng)景的需求，在滿(mǎn)足應用場(chǎng)景需求前提下，低成本低功耗的芯片會(huì )更合理。

　　值得說(shuō)明的是，現在人們有種誤區，認為性能高功耗低的芯片工藝就應該越高，芯片就好賣(mài)。實(shí)際上高工藝芯片(如10 nm、7 nm芯片工藝)，對芯片前期的資金投入是很大的，如果芯片的量起不來(lái)，虧本是肯定的。同時(shí)如果在保證高性能的前提下，能夠通過(guò)優(yōu)化算法和芯片架構，采用低的芯片工藝如40 nm、28 nm等工藝研發(fā)出低成本、低功耗的智能芯片來(lái)，芯片前期投入的資金就要少很多，公司芯片總的成本就可控，芯片就有競爭力。地平線(xiàn)目前芯片上的策略也是盡量充分利用公司在智能算法優(yōu)化，及智能算法與智能芯片架構優(yōu)化結合方面的優(yōu)勢來(lái)保證公司的智能芯片在現在及未來(lái)的嵌入式智能產(chǎn)品市場(chǎng)上具有更強的競爭力。