群雄逐鹿AI“中國芯”，突破口在哪里？

　　特朗普近日簽署行政命令，將動(dòng)用更多資源鞏固美國在人工智能領(lǐng)域的實(shí)力。AI實(shí)力在很大程度上依賴(lài)于芯片的研發(fā)制造實(shí)力。在傳統芯片領(lǐng)域表現平平的中國企業(yè)，如何能在A(yíng)I芯片領(lǐng)域實(shí)現超車(chē)?從技術(shù)底層和應用場(chǎng)景兩方面來(lái)看，開(kāi)源芯片架構和邊緣計算或將成為新的發(fā)力方向。

　　美國總統特朗普近日簽署行政命令，啟動(dòng)“美國人工智能倡議(American AI Initiative)”，將從國家戰略層面調動(dòng)更多聯(lián)邦資金和資源用于人工智能研發(fā)，確保美國的領(lǐng)先地位。

　　這仿佛是特朗普的又一項“邊境墻”計劃——在美國的AI“沃土”上，構建更高技術(shù)壁壘。

　　把美國稱(chēng)為AI“沃土”并非溢美之詞。正如本文開(kāi)篇所指，美國在A(yíng)I研發(fā)及應用領(lǐng)域引領(lǐng)全球。據烏鎮智庫《烏鎮指數全球人工智能發(fā)展報告》，自2000年以來(lái)美國新增AI企業(yè)數超3000家，融資規模比重占全球60%以上。

　　盡管人工智能技術(shù)給普通大眾的感受頗為“形而上學(xué)”，但支撐和驅動(dòng)人工智能發(fā)展和應用的基礎，卻是看得見(jiàn)摸得著(zhù)的。根據去年12月清華大學(xué)聯(lián)合北京未來(lái)芯片技術(shù)高精尖創(chuàng )新中心發(fā)布的《人工智能芯片技術(shù)白皮書(shū)》，人工智能產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展，無(wú)論是算法的實(shí)現、海量數據的獲取和存儲，還是計算能力的體現，都離不開(kāi)目前唯一的物理基礎——芯片。

　　該白皮書(shū)指出：“無(wú)芯片不AI”，能否開(kāi)發(fā)出具有超高運算能力、符合市場(chǎng)需求的芯片，已成為人工智能領(lǐng)域可持續發(fā)展的重要因素。

　　在A(yíng)I芯片領(lǐng)域，美國企業(yè)一直在全球占據主導。根據Compass Intelligence去年年中發(fā)布的全球AI芯片供應商指數，以英偉達和英特爾為首，美國企業(yè)領(lǐng)先全球，其中還包括IBM、AMD、ARM、谷歌、蘋(píng)果、高通等傳統巨頭。

　　就連社交巨頭臉書(shū)(Facebook)也加入了。公司首席人工智能科學(xué)家、現代人工智能領(lǐng)域先驅者楊立昆(Yann LeCun)近日表示，Facebook正在開(kāi)發(fā)自己的定制專(zhuān)用集成線(xiàn)路(ASIC)芯片，并透露研究重點(diǎn)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的新設計。

　　在傳統芯片領(lǐng)域坐冷板凳的中國企業(yè)，能否在A(yíng)I芯片領(lǐng)域獲得出場(chǎng)機會(huì )?

　　1 群雄逐鹿AI“中國芯”

　　清華-中國工程院知識智能聯(lián)合實(shí)驗室去年10月發(fā)布的《人工智能芯片研究報告》把人工智能芯片定義為：從廣義上講只要能夠運行人工智能算法的芯片都叫作AI 芯片。

　　這一寬泛的定義似乎預示了AI芯片產(chǎn)業(yè)的門(mén)檻并不如傳統CPU那么高，也讓各種“段位”的選手都有機會(huì )入場(chǎng)。

　　傳統互聯(lián)網(wǎng)巨頭自然不會(huì )錯過(guò)這塊“蛋糕”。阿里巴巴集團于去年全資收購中天微(后與達摩院合并成立“平頭哥”)，其投資的AI 芯片公司還包括耐能(Kneron)、寒武紀、深鑒科技及Barefoot Networks，初步形成芯片產(chǎn)業(yè)布局。百度也于去年發(fā)布了自主研發(fā)的國內首款全功能AI 芯片“昆侖”。

　　此外，老牌芯片廠(chǎng)商中星微自2016年起就布局AI產(chǎn)品。而西井科技、靈汐科技、啟英泰倫等后起之秀也都是AI“中國芯”的創(chuàng )業(yè)代表。

　　整體來(lái)看，在A(yíng)I芯片領(lǐng)域，中國企業(yè)和國際玩家仍存差距，但也在全力追趕。據上述Compass Intelligence全球AI芯片供應商指數排名，前24位企業(yè)中有7家中國公司入圍，包括華為(海思)(12位)、聯(lián)發(fā)科(MediaTek，14位)、Imagination (15位)、瑞芯微(Rockchip，20位)、芯原(Verisilcon，21位)、寒武紀(Cambricon，23位)、地平線(xiàn)機器人(Horizon Robotics，24位)。

　　除了巨頭和創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)企業(yè)外，涌入AI芯片市場(chǎng)的還有無(wú)奈于數字貨幣大熊市、上市之路受阻，或經(jīng)歷重大人事變動(dòng)的區塊鏈礦機生產(chǎn)商。

　　自2017年起，比特大陸就已接連發(fā)布多款AI芯片產(chǎn)品。CEO吳忌寒表示，未來(lái)5年內公司40%的收入可能來(lái)自AI部門(mén)。2018年9月，嘉楠耘智發(fā)布人工智能芯片“勘智”。董事長(cháng)張楠賡表示，嘉楠科技可以同時(shí)把握人工智能芯片和區塊鏈硬件這兩大領(lǐng)域。

　　究竟是華麗轉型還是被迫保命，答案似乎清晰而又模糊。畢竟，在“幣圈”已經(jīng)涼到“凍死人”的當下，AI芯片領(lǐng)域也已是群雄逐鹿。新入場(chǎng)者能否打開(kāi)局面，專(zhuān)業(yè)創(chuàng )業(yè)者能否一鳴驚人，巨頭能否再次稱(chēng)霸世界，都需要找到新的突破口。

　　2 技術(shù)突破口：開(kāi)源架構RISC-V

　　盡管AI芯片是新賽道，但從本質(zhì)來(lái)看，AI芯片也是芯片。中國在芯片領(lǐng)域從來(lái)就是弱實(shí)力、弱話(huà)語(yǔ)權，甚至是受制于人的。

　　中國工程院院士倪光南去年就指出，“中興事件”有很多問(wèn)題，但表現出來(lái)的就是芯片。我們可以體會(huì )到，發(fā)達國家很怕中國在高新技術(shù)，特別在新技術(shù)方面趕超。

　　他相信，不同形式的制裁還會(huì )繼續，關(guān)鍵核心技術(shù)要發(fā)展，今后會(huì )特別難?！皢芜呏髁x和貿易保護主義逼著(zhù)中國自力更生。但這不是壞事，因為我們最終還是要靠自己，不能再寄希望于花錢(qián)買(mǎi)技術(shù)，因為很多關(guān)鍵的信息是拿不到的”，他說(shuō)道。

　　對于中國芯片如何突破重圍，倪光南院士給出了清晰的答案：“我們可能在見(jiàn)證一個(gè)歷史的開(kāi)端，開(kāi)源芯片聯(lián)盟是我們趕超發(fā)達國家的機會(huì )?！?/p>

　　對此，倪光南院士近期在上?！皬埥?019未來(lái)產(chǎn)業(yè)峰會(huì )”上介紹說(shuō)，目前世界上CPU核心技術(shù)最重要的兩大架構是英特爾和AMD的X86架構和ARM架構。

　　他表示，X86架構很好，但很遺憾除了美國這兩家公司以外，世界上還沒(méi)有第三家公司能夠通過(guò)這個(gè)架構成功發(fā)展起來(lái)，按目前形勢今后也很難有。ARM架構同樣有很多公司采用，但是很貴——根據要求架構的授權不同，花費大概在幾百萬(wàn)到幾億人民幣。

　　巨大的技術(shù)和經(jīng)濟壁壘嚴重限制了我國芯片的創(chuàng )新。倪光南院士相信，開(kāi)源芯片正是實(shí)現換道超車(chē)的機會(huì )，而RISC-V正是當今開(kāi)源芯片的代表架構。

　　倪光南院士

　　據算力智庫了解，在目前主流指令集架構極為復雜和冗繁，專(zhuān)利授權費用極高，其他開(kāi)源架構問(wèn)題較多的背景下，RISC-V于2010年誕生于美國加州大學(xué)伯克利分校，是一種全新簡(jiǎn)單開(kāi)發(fā)的免費指令集架構。RISC-V旨在成為一種完全開(kāi)放的指令集，可以被任何學(xué)術(shù)機構或商業(yè)組織自由使用。

　　RISC-V在商業(yè)上的重大意義，正如倪光南院士所指，是給中小企業(yè)和創(chuàng )業(yè)團隊帶來(lái)了創(chuàng )新的機遇?！跋Ｍ窈笮∥⑵髽I(yè)的開(kāi)發(fā)團隊，幾個(gè)人幾個(gè)月幾萬(wàn)塊錢(qián)，就能夠開(kāi)發(fā)出創(chuàng )新的特殊運用的芯片?！?/p>

　　他預計，隨著(zhù)RISC-V的發(fā)展，其在芯片架構市場(chǎng)會(huì )與X86和ARM形成三足鼎立局面。中國的創(chuàng )業(yè)團隊將能充分利用RISC-V帶來(lái)的芯片創(chuàng )新，加上軟件硬件的共同支撐，實(shí)現產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新。

　　3 場(chǎng)景突破口：邊緣計算IoT

　　如果說(shuō)RISC-V所代表的開(kāi)源芯片架構是AI芯片開(kāi)發(fā)者在基礎層的突圍機會(huì )，那么在場(chǎng)景層面，基于IoT的邊緣計算則是近年來(lái)的新熱點(diǎn)。2018年10 月，Gartner將邊緣計算列入2019 年十大戰略科技發(fā)展趨勢之一。

　　在“未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)”已成為全球共識的背景下，2018年全球物聯(lián)網(wǎng)設備超過(guò)230億臺，預計將在2020年達到307億臺，并有望在2025年突破754億臺。龐大的數量和復雜的網(wǎng)絡(luò )對云端產(chǎn)生巨量計算需求，同時(shí)也將暴露網(wǎng)絡(luò )傳輸能力的瓶頸。在此趨勢下，產(chǎn)業(yè)界和學(xué)界都在探索云算力的“下沉”，而邊緣計算架構的產(chǎn)生正是為了解決集中式運算架構中帶寬和延遲兩大瓶頸問(wèn)題。

　　嘉楠耘智輪值總裁張麗近期在國盛證券2019年資本市場(chǎng)年會(huì )上表示：“我們并不認為云是最終解決方案，也不認為端是最終解決方案，云和端是一個(gè)互相結合的過(guò)程。我們用邊緣計算可以加強隱私保護，因為不需要所有數據都回到云端，把絕大部分問(wèn)題在終端解決?！?/p>

　　她以自動(dòng)駕駛場(chǎng)景為例表示，在速度很快的情況下，要回到云端處理是來(lái)不及的，有可能車(chē)禍已經(jīng)發(fā)生，但云還沒(méi)有反應?！爱斀K端很多的時(shí)候，所有計算發(fā)回云端會(huì )讓通訊設備無(wú)法承載。因此一些簡(jiǎn)單的，不耗費大量算力的計算，并不需要放到云端，完全可以在終端完成，價(jià)格還比云端便宜?！?/p>

　　嘉楠耘智區塊鏈事業(yè)部總經(jīng)理邵建良則通過(guò)隱私保護的需求強調了芯片在邊緣計算中的重要性：“工業(yè)4.0下，云端計算能力已經(jīng)很發(fā)達;5G之后，傳輸速率也很快，運算并沒(méi)有太大障礙，但在某些特別需要隱私保護的行業(yè)，需要在端層面有運算能力，這就需要芯片通過(guò)邊緣計算提高效率?！?/p>

　　嘉楠耘智區塊鏈事業(yè)部總經(jīng)理邵建良

　　在這一維度上，以嘉楠耘智為例，盡管巨頭尚未練成，但前路還算清晰。邵建良表示，嘉楠耘智希望搭建底層平臺，通過(guò)芯片來(lái)實(shí)現端的高效計算能力，以及解決終端的隱私保護功能。張麗也務(wù)實(shí)地表示：“我們最關(guān)注的IoT領(lǐng)域，目前尚未出現真正意義上的芯片巨頭?！?/p>

　　張麗表示，嘉楠耘智的第一款AI芯片“勘智”就主打邊緣計算，其技術(shù)有30%借鑒了礦機芯片設計，而這30%的交集就在于，邊緣計算的場(chǎng)景往往要求低功耗，而低功耗正是礦機芯片的重要特質(zhì)。

　　另?yè)榻B，“勘智”在代碼層面使用了RISC-V架構，相信這一架構能夠占據一部分X86或ARM的市場(chǎng)，目前嘉楠耘智正推動(dòng)全球開(kāi)發(fā)者一同關(guān)注和使用RISC-V。

　　張麗認為，盡管“勘智”可以用于各種應用場(chǎng)景，但AI最好最快的落地應用就是IoT，因為這和每個(gè)人息息相關(guān)，這樣AI才能真正走進(jìn)人們生活的每個(gè)環(huán)節。