突圍AI芯片 中國企業尋找新打法

AI芯片正在成為業界新的風口。11月15日,高通宣布投資9家中國人工智能算法+芯片的創新公司。此前,中國企業杭州國芯宣布推出語音AI芯片,中國的寒武紀公司也發布了三款AI處理器IP和一個AI軟件平臺。這種熱潮在國外產業界也愈演愈烈。不久前,微軟宣布研發AI芯片,將首先應用于其新一代的Hololens AR設備。英特爾、英偉達、高通、谷歌、蘋果等巨頭也已紛紛加入AI芯片大戰。未來AI芯片格局會如何演變?中國企業如何才能分一杯羹?這些都成為入局者思考的焦點。

應用驅動專用AI芯片發展

“AI是當前信息領域新技術、新應用最主要的發展方向之一,IT巨頭紛紛布局AI芯片,搶占AI時代核心元器件供應鏈的掌控權。”賽迪智庫集成電路研究所高級分析師劉欣亮在接受《中國電子報》記者采訪時表示。

而今天的AI芯片與過去的芯片玩法大不一樣了。有分析人士認為,與傳統計算通過固定流程解決“確定”問題不同,深度學習算法需要模擬人腦來解決那些取決于概率的“不確定問題”,而這個解決問題過程所需的計算能力,卻與傳統芯片所擅長的不一致。這也是為什么英特爾、英偉達、IBM等傳統的芯片巨頭要研發新的專用AI芯片的原因。

英特爾中國研究院院長宋繼強表示,現在AI要求的計算能力不斷提升,有的公司也采取圖形加速器去做訓練、做識別,遇到的難題之一就是隨著計算能力的提升,功耗也變大。而很多智能設備是移動的,不管是無人車還是服務機器人,都要求續航時間,都對功耗有迫切要求。而做AI智能設備有三步,識別、推理、行動,所以它不僅僅是需要進行識別,還要進行分析、挖掘信息,計算能力和功耗之間的矛盾就變得越來越突出了。

“如何解決計算力與功耗的矛盾?一是用軟件的方式,而人工智能是軟硬結合的系統,其實不是純軟件的事情,軟件可以做算法優化,將計算量砍下來。另一個是用硬件的方式。硬件方式中也有兩種,第一種是用通用CPU的方式,這個方式通用但功耗很大,第二種是用專用的芯片ASIC,它可以做到功耗很低,性能很強。”宋繼強說。

基于此,我們就能很好理解為什么這些蘋果、谷歌以及微軟要為其智能手機、自動駕駛、AR/VR研發相關的人工智能芯片了。要創造更好的用戶體驗,更好的性能,越來越多的IT巨頭選擇從芯片到軟件到設備軟硬件全部由自己來做,以創造AI時代的“iPhone效應”。

事實上,在多元的智能設備時代,需要豐富而多元的各種專用AI芯片。據Tirias Research預測,到2025年,幾乎人們使用的所有電子設備都需要人工智能的支撐。這意味著,多元的終端市場中的各種垂直場景,包括手機、智能家居、安防、自動駕駛等領域,都存在AI芯片大量機會。在11月15日,高通宣布對中國9家人工智能算法+芯片的創新公司進行風險投資,搶占人工智能生態鏈上的各個場景入口。

劉欣亮表示,目前在AI芯片正在呈現出這樣的發展態勢,一是在專用AI芯片方面,會呈現出應用驅動的特點。具體到應用場景來說,自動駕駛不論從市場規模還是技術成熟度,都是最被看好的應用之一。有數據顯示,目前汽車相關產業占整個GDP的1/6,而自動駕駛是汽車廠商爭相布局的重點,自動駕駛會是近期AI市場最大的風口。二是在通用芯片方面,將會呈現出CPU、GPU乃至FPGA融合的發展趨勢,通用型CPU將會越來越多地突出圖形處理、語音識別、深度學習等AI計算能力。AI發展現在還處于早期階段,瑞銀(UBS)預測,在超大型服務器、自動駕駛汽車、機器人、無人機、智能手機和物聯網(IoT)裝置的帶動下,2021年時AI芯片市場規模將從2016年的60億美元增至350億美元。

看似早春的市場,莫道君行早,更有早行人。根據麥肯錫全球研究院今年六月的預測,2016年AI領域的投資額估計在260億到390億之間,是三年前的3倍之多。

中國企業應加速AI芯片布局

中國應該加速AI芯片布局。應該說AI時代的到來,給中國的芯片產業帶來了新的變局機會,無論是以應用為驅動的專用AI芯片,還是正呈現出CPU與GPU融合的通用AI芯片領域,中國都有機會。

在通用芯片領域,中國一直希望有更大的突破,應該說人工智能時代的到來讓這個突破之夢有了進一步的可能。

劉欣亮談及了這些年產業的變遷,從PC時代到移動時代再到今天的物聯網時代,每一次產業的更迭都創造了許多新的機會,也成就了新的芯片企業巨頭。比如PC時代是英特爾、AMD等芯片企業當道;到了移動時代,崛起機遇流轉到提前布局的高通身上;在人工智能、物聯網時代,其實還沒有完獨霸天下的巨頭出現,所以在這個時期,中國企業是有機會的。以華為、展訊等為代表的通信廠商,經歷了移動互聯網時代的技術積累,有團隊、有人才、有資金又有生態和市場的優勢,選擇與專業的AI技術公司合作,布局和搶占尚未成熟的AI市場。比如華為與寒武紀的合作,有可能在通用領域獲得更多突破,華為海思剛剛發布的麒麟970就加入了來自寒武紀公司的人工智能單元NPU。在今年的前三個季度,華為的手機出貨量全球排名第二,第一、二、三季度出貨量分別為3420萬、3910萬、3850萬。

在專用AI芯片領域,中國同樣有大量機會,尤其是在這個應用驅動的技術市場,中國企業一直以來就善于從應用切入。英特爾公司全球副總裁兼中國區總裁楊旭在接受《中國電子報》記者采訪時表示,人工智能要處理各種各樣海量的數據、面對不同的應用場景,面對如此多的數據、變化如此快的市場,中國公司的高速運作、低成本控制和規模化的能力是其他市場沒有的。

10月31日,杭州國芯在深圳發布其首顆語音AI芯片GX8010,該芯片專為物聯網應用設計,搭載NPU(神經網絡處理器)、DSP(數字信號處理)等技術,具備低功耗、可離線、可移動的優勢。這個芯片主要面向智能音箱、智能電視、智能玩具/幼教領域。

其后的幾天,另一家被高度關注的AI芯片公司寒武紀也發布了分別針對終端應用與面向云端的智能解決方案。包括在終端部分面向低功耗場景視覺應用的“寒武紀1H8”、擁有更廣泛通用性和更高性能的“寒武紀1H16”,以及面向智能駕駛領域的“寒武紀1M”。在云端,寒武紀也發布了高性能機器學習處理器芯片“寒武紀MLU100”以及“寒武紀MLU200”。寒武紀CEO陳天石透露,寒武紀的目標是力爭在3年后占有中國高性能智能芯片市場30%的份額,并使全世界10億臺以上的智能終端設備集成有寒武紀終端智能處理器。

中國的芯片要想取得大的突破,打法很重要。前英特爾中國研究院院長、馭勢科技CEO吳甘沙表示,一個芯片的成功它既包含了技術的成功,也包含了生態的成功和應用的成功。所以中國的AI芯片要想真正能夠在市場上獲得成功,一定在“打法”上有所突破。

杭州國芯CEO黃智杰表示, AI芯片要真正落地,光有NPU還遠遠不夠。因為整個AI交互是一個非常復雜的過程,除了神經網絡計算還包括傳感器接入,信號處理,檢測識別,以及軟件層面的決策和反饋等,環節眾多,每一處需要的算法和計算特性還不一樣,對此,國芯提出了“全面集成,全棧打通”的策略。

寒武紀希望以技術+生態的方式來加速其云端互動的AI落地。“沒有配套的應用和軟件,很難在市場上獲得成功。”陳天石說。目前寒武紀的合作伙伴,包括了阿里、華為、聯想、ARM等互聯網和硬件企業,也包括了科大訊飛、曠世、商湯等。

來自投資人沈南鵬的透露,目前中國已經有1000家AI領域初創企業,中國所有投資活動中有50%與AI有關。全球正在迎來一個洶涌澎湃的AI時代,中國有人才、有資金,也有大量的創新團隊,我們有理由相信,中國在AI芯片,未來大有機會。

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