數字經(jīng)濟浪潮下，如何做AI芯片

1  創(chuàng )業(yè)公司成功的三要素                                     在半導體業(yè)，創(chuàng )業(yè)是一場(chǎng)持久的馬拉松賽。跑馬拉松需要有三個(gè)前提條件。第一，要選擇合適的賽道，例如在北京和廈門(mén)賽跑的體驗是不一樣的。第二，要有充沛的體能。第三，要制定合適的策略。

　　對于芯片設計公司，需要看賽道/市場(chǎng)是否足夠大，同時(shí)自身是否具備一定的技術(shù)實(shí)力，最關(guān)鍵的是在巨頭林立、成熟的半導體行業(yè)中，你是否具備聰明的商業(yè)策略，能夠真正進(jìn)入市場(chǎng)，獲得商機。

1.1 賽道的選擇現在是“數字經(jīng)濟“時(shí)代

       這個(gè)時(shí)代有一個(gè)很重要的條件——大數據。數據的來(lái)源是基本的生產(chǎn)資料；其次，數據價(jià)值提取是相應的價(jià)值創(chuàng )造點(diǎn)，其中一個(gè)很關(guān)鍵的因素是計算力。過(guò)去七八年，特別是最近兩三年AI很熱，因為過(guò)去七八年，整個(gè)世界的算力提升了30萬(wàn)倍，直接促進(jìn)了當代AI的發(fā)展。因此，算力是很重要的條件，是算力賽道。

　　算力賽道有智能云和智能端，因此算力有云端和端端之分。云端的需求是穩定、持續的，這需要對算法甚至對整個(gè)數字經(jīng)濟發(fā)展有一定的前瞻性的支撐；同時(shí)產(chǎn)品更加需要性?xún)r(jià)比、功耗比的優(yōu)異。端端有手機端、智能設備端，價(jià)格絕對值相對比較低，算力要足夠高。

1.2 天數智芯如何在賽道中突破？

　　首先看體能。作為芯片算力設計公司，可以在很多方面有相應的技術(shù)選擇，例如可以選擇一種核心技術(shù)，也可以針對具體的算法做專(zhuān)用的加速器，或者針對算法的基礎形態(tài)做通用性支撐，也可以使用通用性架構或者針對某一類(lèi)型架構做領(lǐng)域專(zhuān)用型處理器，同時(shí)芯片設計企業(yè)還要考慮到軟件問(wèn)題。

　　天數智芯的特點(diǎn)是軟硬件結合。從軟件角度，有三個(gè)很重要的特點(diǎn)。第一，能否承載已有的開(kāi)發(fā)者生態(tài)。從算力客戶(hù)角度，開(kāi)發(fā)者是應用開(kāi)發(fā)商。第二，根據特殊場(chǎng)景能夠快速落地，直接產(chǎn)生場(chǎng)景化的應用和系統方案。第三，算力本身是單一的因素，在一個(gè)完整的計算系統中，瓶頸往往不在處理器端而是在I/O端，如何讓計算機系統把算力均值地提升？這是軟件的價(jià)值。

　　前瞻性通用性支撐需要天數智芯關(guān)注是否真正做到了自主可控，做到無(wú)縫替換，這是天數智芯從硬件角度上突出的問(wèn)題。

　　可見(jiàn)，天數智芯的軟硬件結合如何在市場(chǎng)上真正的落地，有相應的軟件和硬件，有相應的價(jià)值。

1.3 策略

　　基于應用的解決方案，而并不是把算法固化，做通用AI的計算。天數智芯云端GPGPU有前瞻性算力支撐。因為AI本身算法是否是二十年后流行的算法？軟件的更新迭代較硬件的更新迭代是快之又快。為此，天數智芯選擇了自研通用并行計算IP架構，自研產(chǎn)品中的低端計算芯片，在2019年下半年會(huì )推出，高端計算芯片將于2020年問(wèn)世，中端計算芯片將于2021年上半年推出。

圖1 天數智芯的展位

2  做系統，兼做芯片

　　芯片、AI芯片廠(chǎng)商的命脈掌握在哪家公司手上？主要掌握在系統廠(chǎng)商和應用服務(wù)提供商手上。

　　為此，李云鵬先生并不把天數智芯定位為一家單純的半導體公司，而更愿意定位為一家具備系統能力的系統技術(shù)公司。 

　　天數智芯的整體邏輯思路是：不是一家系統集成商，“系統技術(shù)”經(jīng)天數智芯細化后，實(shí)際上就是軟硬件的結合。天數智芯通過(guò)軟件的能力，迅速在場(chǎng)景上給出具體應用的解決方案，然后在芯片上有一個(gè)入口，能夠為客戶(hù)提供無(wú)縫遷移的可能。這是一種自主可控遷移的過(guò)程。

　　有兩個(gè)有典型的AI系統公司的案例令人深思。第一個(gè)是IBM，IBM是全球最早開(kāi)始做AI芯片的廠(chǎng)商，做了類(lèi)腦芯片，也做了沃森（Watson）醫生，但沃森（Watson）醫生并沒(méi)有使用其類(lèi)腦芯片，因為這兩個(gè)項目是割裂開(kāi)來(lái)研發(fā)的，當軟件已經(jīng)能夠落地、產(chǎn)生價(jià)值的時(shí)候，芯片卻用不上了，這是件很郁悶的事情。

　　另外一家廠(chǎng)商是谷歌，也像IBM一樣具備系統能力。谷歌首先推出了TensorFlow，非常流行，各種各樣的應用在這上面去搞。忽然有一天，谷歌宣稱(chēng)要推出TPU芯片，先不談TPU技術(shù)性能，但是第一天TPU就已經(jīng)被用起來(lái)了，而且不用主動(dòng)去推銷(xiāo)，該公司的TPU Cloud Service非常受歡迎。 

　　因此，半導體業(yè)發(fā)展到今天，具體有哪四個(gè)特點(diǎn)？

　　第一，對手是強大的，半導體行業(yè)到處是巨頭。第二，本土創(chuàng )業(yè)公司是弱小的，在資源、資金、渠道方面很弱勢。第三，對于天數智芯，特色要搞軟硬件結合。第四，對國內半導體行業(yè)來(lái)說(shuō)，中國半導體在過(guò)去的一二十年中實(shí)際上也走過(guò)一些彎路，積累了很多經(jīng)驗，所以割裂來(lái)做一個(gè)東西是不行的。數字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)方面，不能割裂地看待半導體，不能割裂看待半導體設計，不能割裂地看待平臺技術(shù)軟件的支撐。

3  天數智芯的定位考慮

3.1 相比眾多AI企業(yè)，天數智芯的差異化

　　算力賽道是很明晰的一條必然的賽道，所以國內外的AI芯片創(chuàng )業(yè)公司，都根據自身的特點(diǎn)定位。例如國內AI芯片的頭部企業(yè)，他們從科研一路下來(lái)，有相應的技術(shù)積累，也有前端學(xué)術(shù)性的成果轉換，因此會(huì )有自身的特點(diǎn)。

　　而且AI創(chuàng )業(yè)公司在芯片設計后端的集成能力非常強，在第一天直接集成一些已有IP，針對AI的特征集成一款SoC出來(lái)??，這些都是他們各自根據“體能”做出的選擇。

　　那么在真正市場(chǎng)化的過(guò)程中，由于半導體芯片的TTM(Time To Market，上市時(shí)間)較長(cháng)，如何縮短上市時(shí)間？

　　天數智芯借助于軟件。這應該不是技術(shù)的范疇，而是商業(yè)模式的范疇。軟件能夠為客戶(hù)快速有效地直接產(chǎn)生價(jià)值。 

3.2 在A(yíng)I生態(tài)里的角色

　　隨著(zhù)最近20年創(chuàng )業(yè)公司的發(fā)展或者互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，一個(gè)很重要的概念的產(chǎn)生是什么呢？就是原先2B（面向商業(yè)）的企業(yè)關(guān)注的是客戶(hù)，一般做企業(yè)基本是以產(chǎn)品為核心，或者以客戶(hù)為中心。但是互聯(lián)網(wǎng)興起之后，有兩個(gè)新的概念出來(lái)：用戶(hù)和客戶(hù)。

　　從生態(tài)角度上看，在A(yíng)I時(shí)代，首先要看AI的用戶(hù)生態(tài)，這里特指從事AI或大數據挖掘的數據科學(xué)家們/數據分析師們，他們是用戶(hù)。從用戶(hù)生態(tài)角度來(lái)看，天數智芯承接這些用戶(hù)的生態(tài)。為此，天數智芯采取開(kāi)放標準的態(tài)度，因為用戶(hù)使用的都是開(kāi)源產(chǎn)品，諸如Tensorflow及各種AI數據分析的計算平臺。

　　從客戶(hù)的角度上看，AI的頭部企業(yè)，例如商湯、曠視、依圖等，在安防、新零售、金融等領(lǐng)域已經(jīng)有很切實(shí)的場(chǎng)景落地。相比之下，天數智芯關(guān)注的客戶(hù)是裝備制造業(yè)或高端制造業(yè)，特指軌道交通、新能源（如風(fēng)電）。這些行業(yè)的特點(diǎn)與安防有類(lèi)似之處：數據源充足，數據的挖掘價(jià)值和提取的訴求很高。裝備設備主要關(guān)注安全和運營(yíng)效率的提升。實(shí)際上，在軌道交通領(lǐng)域，天數智芯在A(yíng)I場(chǎng)景落地方面已是頭部企業(yè)。因為該公司已經(jīng)在軌道交通行業(yè)的主要企業(yè)中有完整的系統場(chǎng)景進(jìn)行落地，包括平臺軟件具體的應用場(chǎng)景，及在行業(yè)領(lǐng)域的加法價(jià)值方面已經(jīng)落地了。

3.3 為何做GPGPU？

　　有兩個(gè)原因。

　　首先，AI芯片有很多技術(shù)的選擇和流派，天數智芯選擇了一個(gè)更加通用性支撐的技術(shù)路徑。

　　其次，如前所述，應用軟件或者軟件應用場(chǎng)景的變化，或者軟件能力的迭代周期相對來(lái)說(shuō)比較短；而半導體的生命周期很長(cháng)，迭代周期相對來(lái)說(shuō)比較長(cháng)，特別是云端，迭代周期如果沒(méi)有兩三年是不可能的。在這種情況下，如果沒(méi)有一個(gè)前瞻性的通用支撐能力，芯片產(chǎn)品很有可能做出來(lái)之后，在短短的幾年內就失去了生命力，就很難成功。

3.4 未來(lái)三五年的規劃 

　　在市場(chǎng)落地端，天數智芯做的是通用型的產(chǎn)品。前期戰略是在一個(gè)行業(yè)內由小而精、小而專(zhuān)，做大做強，才具備向其他行業(yè)拓展的可能。

　　所以在這個(gè)戰略下，近三年內，天數智芯在已有的行業(yè)，諸如軌道交通、新能源和石油天然氣行業(yè)，能夠做到精而專(zhuān)，而且能夠支撐自己有一定現金流的收益。

       在隨后的三五年中具備向其他行業(yè)拓展的能力。因為再往其他行業(yè)推，一定是通過(guò)渠道的方式去做，和更多的渠道合作伙伴去合作，這是商業(yè)端。在技術(shù)端，這三年內，把天數智芯的第一代核心的芯片產(chǎn)品迭代一次。迭代也很關(guān)鍵，因為這第一款產(chǎn)品將涉足國產(chǎn)的大芯片領(lǐng)域，是一個(gè)從0到1的過(guò)程，那么迭代一次代表的是從1向85發(fā)展的過(guò)程。 

　　實(shí)際上，從0到1是很難的，從1往后，最難的是85到100。