AI芯片正在成為業(yè)界新的風(fēng)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(chuàng)新公司。此前，中國企業(yè)杭州國芯宣布推出語音AI芯片，中國的寒武紀(jì)公司也發(fā)布了三款A(yù)I處理器IP和一個(gè)AI軟件平臺。這種熱潮在國外產(chǎn)業(yè)界也愈演愈烈。不久前，微軟宣布研發(fā)AI芯片，將首先應(yīng)用于其新一代的Hololens AR設(shè)備。英特爾、英偉達(dá)、高通、谷歌、蘋果等巨頭也已紛紛加入AI芯片大戰(zhàn)。未來AI芯片格局會(huì)如何演變？中國企業(yè)如何才能分一杯羹？這些都成為入局者思考的焦點(diǎn)。

應(yīng)用驅(qū)動(dòng)專用AI芯片發(fā)展

“AI是當(dāng)前信息領(lǐng)域新技術(shù)、新應(yīng)用最主要的發(fā)展方向之一，IT巨頭紛紛布局AI芯片，搶占AI時(shí)代核心元器件供應(yīng)鏈的掌控權(quán)。”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(bào)》記者采訪時(shí)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(rèn)為，與傳統(tǒng)計(jì)算通過固定流程解決“確定”問題不同，深度學(xué)習(xí)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(gè)解決問題過程所需的計(jì)算能力，卻與傳統(tǒng)芯片所擅長的不一致。這也是為什么英特爾、英偉達(dá)、IBM等傳統(tǒng)的芯片巨頭要研發(fā)新的專用AI芯片的原因。

英特爾中國研究院院長宋繼強(qiáng)表示，現(xiàn)在AI要求的計(jì)算能力不斷提升，有的公司也采取圖形加速器去做訓(xùn)練、做識別，遇到的難題之一就是隨著計(jì)算能力的提升，功耗也變大。而很多智能設(shè)備是移動(dòng)的，不管是無人車還是服務(wù)機(jī)器人，都要求續(xù)航時(shí)間，都對功耗有迫切要求。而做AI智能設(shè)備有三步，識別、推理、行動(dòng)，所以它不僅僅是需要進(jìn)行識別，還要進(jìn)行分析、挖掘信息，計(jì)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(jì)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(jié)合的系統(tǒng)，其實(shí)不是純軟件的事情，軟件可以做算法優(yōu)化，將計(jì)算量砍下來。另一個(gè)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(gè)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(qiáng)。”宋繼強(qiáng)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(jī)、自動(dòng)駕駛、AR/VR研發(fā)相關(guān)的人工智能芯片了。要?jiǎng)?chuàng)造更好的用戶體驗(yàn)，更好的性能，越來越多的IT巨頭選擇從芯片到軟件到設(shè)備軟硬件全部由自己來做，以創(chuàng)造AI時(shí)代的“iPhone效應(yīng)”。

事實(shí)上，在多元的智能設(shè)備時(shí)代，需要豐富而多元的各種專用AI芯片。據(jù)Tirias Research預(yù)測，到2025年，幾乎人們使用的所有電子設(shè)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(jī)、智能家居、安防、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域，都存在AI芯片大量機(jī)會(huì)。在11月15日，高通宣布對中國9家人工智能算法+芯片的創(chuàng)新公司進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)投資，搶占人工智能生態(tài)鏈上的各個(gè)場景入口。

劉欣亮表示，目前在AI芯片正在呈現(xiàn)出這樣的發(fā)展態(tài)勢，一是在專用AI芯片方面，會(huì)呈現(xiàn)出應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)。具體到應(yīng)用場景來說，自動(dòng)駕駛不論從市場規(guī)模還是技術(shù)成熟度，都是最被看好的應(yīng)用之一。有數(shù)據(jù)顯示，目前汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)占整個(gè)GDP的1/6，而自動(dòng)駕駛是汽車廠商爭相布局的重點(diǎn)，自動(dòng)駕駛會(huì)是近期AI市場最大的風(fēng)口。二是在通用芯片方面，將會(huì)呈現(xiàn)出CPU、GPU乃至FPGA融合的發(fā)展趨勢，通用型CPU將會(huì)越來越多地突出圖形處理、語音識別、深度學(xué)習(xí)等AI計(jì)算能力。AI發(fā)展現(xiàn)在還處于早期階段，瑞銀（UBS）預(yù)測，在超大型服務(wù)器、自動(dòng)駕駛汽車、機(jī)器人、無人機(jī)、智能手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）裝置的帶動(dòng)下，2021年時(shí)AI芯片市場規(guī)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(jù)麥肯錫全球研究院今年六月的預(yù)測，2016年AI領(lǐng)域的投資額估計(jì)在260億到390億之間，是三年前的3倍之多。

中國企業(yè)應(yīng)加速AI芯片布局

中國應(yīng)該加速AI芯片布局。應(yīng)該說AI時(shí)代的到來，給中國的芯片產(chǎn)業(yè)帶來了新的變局機(jī)會(huì)，無論是以應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)的專用AI芯片，還是正呈現(xiàn)出CPU與GPU融合的通用AI芯片領(lǐng)域，中國都有機(jī)會(huì)。

在通用芯片領(lǐng)域，中國一直希望有更大的突破，應(yīng)該說人工智能時(shí)代的到來讓這個(gè)突破之夢有了進(jìn)一步的可能。

劉欣亮談及了這些年產(chǎn)業(yè)的變遷，從PC時(shí)代到移動(dòng)時(shí)代再到今天的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，每一次產(chǎn)業(yè)的更迭都創(chuàng)造了許多新的機(jī)會(huì)，也成就了新的芯片企業(yè)巨頭。比如PC時(shí)代是英特爾、AMD等芯片企業(yè)當(dāng)?shù)?；到了移?dòng)時(shí)代，崛起機(jī)遇流轉(zhuǎn)到提前布局的高通身上；在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，其實(shí)還沒有完獨(dú)霸天下的巨頭出現(xiàn)，所以在這個(gè)時(shí)期，中國企業(yè)是有機(jī)會(huì)的。以華為、展訊等為代表的通信廠商，經(jīng)歷了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的技術(shù)積累，有團(tuán)隊(duì)、有人才、有資金又有生態(tài)和市場的優(yōu)勢，選擇與專業(yè)的AI技術(shù)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(jì)的合作，有可能在通用領(lǐng)域獲得更多突破，華為海思剛剛發(fā)布的麒麟970就加入了來自寒武紀(jì)公司的人工智能單元NPU。在今年的前三個(gè)季度，華為的手機(jī)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(lǐng)域，中國同樣有大量機(jī)會(huì)，尤其是在這個(gè)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的技術(shù)市場，中國企業(yè)一直以來就善于從應(yīng)用切入。英特爾公司全球副總裁兼中國區(qū)總裁楊旭在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，人工智能要處理各種各樣海量的數(shù)據(jù)、面對不同的應(yīng)用場景，面對如此多的數(shù)據(jù)、變化如此快的市場，中國公司的高速運(yùn)作、低成本控制和規(guī)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(fā)布其首顆語音AI芯片GX8010，該芯片專為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)，搭載NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器）、DSP（數(shù)字信號處理）等技術(shù)，具備低功耗、可離線、可移動(dòng)的優(yōu)勢。這個(gè)芯片主要面向智能音箱、智能電視、智能玩具/幼教領(lǐng)域。

其后的幾天，另一家被高度關(guān)注的AI芯片公司寒武紀(jì)也發(fā)布了分別針對終端應(yīng)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(yīng)用的“寒武紀(jì)1H8”、擁有更廣泛通用性和更高性能的“寒武紀(jì)1H16”，以及面向智能駕駛領(lǐng)域的“寒武紀(jì)1M”。在云端，寒武紀(jì)也發(fā)布了高性能機(jī)器學(xué)習(xí)處理器芯片“寒武紀(jì)MLU100”以及“寒武紀(jì)MLU200”。寒武紀(jì)CEO陳天石透露，寒武紀(jì)的目標(biāo)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(shè)備集成有寒武紀(jì)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(gè)芯片的成功它既包含了技術(shù)的成功，也包含了生態(tài)的成功和應(yīng)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因?yàn)檎麄€(gè)AI交互是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，除了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)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(huán)節(jié)眾多，每一處需要的算法和計(jì)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(jì)希望以技術(shù)+生態(tài)的方式來加速其云端互動(dòng)的AI落地。“沒有配套的應(yīng)用和軟件，很難在市場上獲得成功。”陳天石說。目前寒武紀(jì)的合作伙伴，包括了阿里、華為、聯(lián)想、ARM等互聯(lián)網(wǎng)和硬件企業(yè)，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(jīng)有1000家AI領(lǐng)域初創(chuàng)企業(yè)，中國所有投資活動(dòng)中有50%與AI有關(guān)。全球正在迎來一個(gè)洶涌澎湃的AI時(shí)代，中國有人才、有資金，也有大量的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，我們有理由相信，中國在AI芯片，未來大有機(jī)會(huì)。