在眾多種類的芯片中，專注于人工智能應用的AI芯片是名副其實的“風口”——無論是科技巨頭還是初創(chuàng)企業(yè)，芯片廠商還是互聯(lián)網(wǎng)公司，紛紛積極布局這一領域。

 

以BAT為代表的互聯(lián)網(wǎng)公司在芯片行業(yè)雖無深厚家底，但是靠著雄厚資金、尖端人才和海量數(shù)據(jù)，步子走得一點兒也不慢。繼今年4月阿里達摩院宣布正在研發(fā)應用于圖像視頻分析、機器學習領域，性價比是同類產(chǎn)品40倍的神經(jīng)網(wǎng)絡芯片Ali－NPU之后；百度在7月的AI開發(fā)者大會上正式推出了專注于自然語言處理、圖像識別、自動駕駛等應用的“中國首款云端全功能AI芯片”昆侖。

 

AI芯片大熱，初創(chuàng)企業(yè)們同樣熱情高漲。成立于2015年的地平線已經(jīng)推出了面向智能駕駛的征程（Journey）系列處理器和面向智能攝像頭的旭日（Sunrise）系列處理器；成立于2016年的寒武紀則于今年5月在上海發(fā)布了采用7nm工藝的第三代機器學習終端處理器1M，其性能比此前發(fā)布的寒武紀1A高10倍。

 

一線芯片企業(yè)在AI領域早已深入布局，甚至已先聲奪人。在CES 2018上，瑞芯微發(fā)布了旗下首款AI處理器RK3399Pro，首次采用CPU＋GPU＋NPU硬件結構設計，其片上NPU運算性能高達2．4TOPs，具備高性能、低功耗、開發(fā)易等優(yōu)勢；同年3月，臺灣芯片廠商聯(lián)發(fā)科發(fā)布了首款內(nèi)建AI功能的芯片曦力P60，內(nèi)置了專門用作AI運算的APU，可以提供從入門到高級的完整API支持和開發(fā)者工具包。

 

AI芯片風口，究竟具有什么樣特質(zhì)的企業(yè)才能抓得住飛得起來呢？

 

 

近幾年，市場上一個明顯的趨勢是智能手機的人口紅利正在消失，出貨量逐年逼近天花板，與之相反的是，智能互聯(lián)設備卻呈海量激增之勢。

 

智能音箱是消費領域的典型代表，市場研究公司Canalys的數(shù)據(jù)顯示，今年第一季度的智能音箱全球出貨量高達900萬臺，較去年同期增長210％；智能攝像頭則是產(chǎn)業(yè)領域的典型代表，目前國內(nèi)大概裝有1．76億個監(jiān)控攝像頭，預計三年內(nèi)數(shù)量會增加到6．26億。在數(shù)量暴增的同時，對攝像頭的要求也越來越高，正在從“看得見”向“看得懂”轉(zhuǎn)變，這就要求攝像頭更加“智慧”。

 

顯然，這些新型的智能互聯(lián)設備需要以自然語言處理、圖像識別為代表的深度學習技術作為支撐，由此對設備的大腦——芯片在計算能力和功耗方面提出了新的要求。

 

好比繪圖工作會交給 GPU 而不是 CPU 是一樣的道理，早在2011年，谷歌就發(fā)現(xiàn)，如果每位用戶每天使用3分鐘谷歌提供的基于深度學習語音識別模型的語音搜索服務，就必須把現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心擴大兩倍。這意味著已有的CPU和GPU都不能滿足需求，這驅(qū)動了谷歌自己研發(fā)更高效的AI芯片——NPU。

 

AI 芯片的大熱正是基于這樣的理念：讓適合的架構來做適合的工作，才能得到更高的效率和更低的功耗。專用于人工智能的芯片和傳統(tǒng)的計算芯片存在很大的差異——典型CPU的架構中需要大量的空間去放置存儲單元和控制單元，相比之下計算單元只占據(jù)了很小的一部分，算力無法滿足深度神經(jīng)網(wǎng)絡（DNN）的計算需求；而AI芯片則具有大量的計算單元，能夠適合大規(guī)模并行計算的需求。

 

 

圖：CPU和GPU架構對比

 

既然這么多家企業(yè)都在布局AI芯片，那么各家研發(fā)的AI芯片究竟表現(xiàn)如何？

 

前不久，市場研究公司Compass Intelligence發(fā)布了全球AI芯片企業(yè)排名。Compass Intelligence是從公司表現(xiàn)、產(chǎn)品表現(xiàn)、市場表現(xiàn)、獨特市場四大維度計算出了這一結果。

 

在全球前20名的AI芯片企業(yè)排名表中，中國大陸占據(jù)兩個席位，分別是華為和瑞芯微，下面我們從他們的產(chǎn)品布局與生態(tài)鏈戰(zhàn)略來看看上榜的理由。

 

 

 

AI芯片想要發(fā)光發(fā)熱，必須有搭載芯片的載體，華為毫不猶豫的選擇了體量已經(jīng)非常巨大的手機作為切入點。

 

2017年9月，華為在德國柏林國際電子消費品展覽會（IFA）上正式推出其最新 AI 芯片 “麒麟 970”（Kirin 970）。麒麟 970集成 NPU 專用硬件處理單元（寒武紀IP），創(chuàng)新設計了 HiAI 移動計算架構，其 AI 性能密度大幅優(yōu)于 CPU 和 GPU。10月，華為在德國慕尼黑發(fā)布了搭載麒麟 970的新款旗艦手機Mate 10，最主要的賣點便是人工智能。NPU新架構讓華為手機在處理同樣的AI任務時，得到了50倍能效和25倍性能提升。

 

 

據(jù)悉，華為內(nèi)部已經(jīng)制定了代號“達芬奇”（Project Da Vinci）的項目，也被一些華為高管稱為“D計劃”。在這個計劃中，華為希望將AI引入自己所涉足的所有業(yè)務，從電信基站、云數(shù)據(jù)中心，到智能手機和攝像頭。

 

 

成立于2001年瑞芯微電子是專業(yè)的集成電路設計公司，一直為智能手機、平板電腦、通訊平板，電視機頂盒、車載導航、IoT物聯(lián)網(wǎng)和多媒體音視頻產(chǎn)品提供專業(yè)芯片解決方案。

 

既是因為歷史淵源，也是基于自身優(yōu)勢，瑞芯微做AI芯片的策略和華為有所不同，直接瞄準了正在蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)市場，推出了一系列AI芯片產(chǎn)品及應用；但和華為的相似之處是，這些產(chǎn)品都不是擺在實驗室里的樣品，而是已全方位，以多種應用形態(tài)量產(chǎn)并商用。

 

典型的比如瑞芯微日前向業(yè)界公布了四款“AI人工智能掃地機器人”芯片級解決方案：RK3399、RV1108、RK3326及RK3308，支持從AI到VSLAM及激光導航等功能，全面覆蓋從高端到入門級別掃地機器人產(chǎn)品，助力第四代AI人工智能掃地機器人定位導航的標準的定義及升級。瑞芯微在掃地機器人生態(tài)上，擁有很多算法合作伙伴以及ODM／OEM客戶，涵蓋了激光，VSLAM，AI等方向，可實現(xiàn)快速量產(chǎn)。

 

 

其中，RK3399是瑞芯微在AI芯片領域的扛鼎產(chǎn)品。在7月上旬，瑞芯微已經(jīng)正式發(fā)布基于RK3399平臺的Android 8．1 Neural Networks API （NNAPI）優(yōu)化SDK，提供模型更通用、性能更強大的AI運算支持。適用基于主流模型架構衍生開發(fā)的各類應用，如人臉識別、ADAS、商品識別、疲勞檢測等。值得一提的是，已有合作伙伴通推出搭載RK3399的人工智能主板，強勢助力高端智能終端市場。

 

 

RK3228則專注于各種帶屏的視頻類設備，旨在為人們帶來更佳的視聽盛宴。近日，愛奇藝電視果4G發(fā)布，正是搭載瑞芯微RK3228A芯片處理器。該機支持7模16頻全網(wǎng)通，支持藍牙4．1和2．4GHz／5GHz雙頻WiFi。新增了4G／WiFi雙模式，插入手機SIM卡，利用4G高質(zhì)量通信，就能將4K超清視頻投屏至大屏設備，是全球首款4G＋AI投屏終端，拓寬了人們的娛樂場景體驗。

 

語音交互解決方案也是瑞芯微AI芯片戰(zhàn)略中的重要一環(huán)。在去年的谷歌I／O開發(fā)者大會上，瑞芯微率先向全球發(fā)布基于Andorid 系統(tǒng)平臺的RK3229谷歌語音助手解決方案，該方案采用四核Cortex－A7內(nèi)核架構，在語音算法上結合谷歌在音頻領域深厚的技術積累，支持聲源定位、聲源增強、回聲消除、噪音抑制等。此外，瑞芯微還有支持百度語音助手的RK3308和RK3326等產(chǎn)品。

 

 

除了視頻、語音等解決方案，瑞芯微在視覺處理和圖像識別領域也有所建樹。2016年，瑞芯微正式發(fā)布“智慧視覺開發(fā)平臺——RK1108，在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)了高能效智能視覺和圖像感知的革命性進化。而最新發(fā)布的基于的RK1608視覺處理芯片，則展示了非常強勁的3D視覺相關的基礎能力——比如深度顏色化技術技術可以幫助人們用自然的手勢和體感控制替代復雜的遙控器和按鍵；再比如人體骨骼追蹤技術可以通過機器學習算法和追蹤后檢測技術，實現(xiàn)行人精準定位與追蹤。

 

瑞芯微這些不同定位的AI芯片，實際上覆蓋了目前AI的所有應用場景和產(chǎn)品形態(tài)。

 

AI芯片大變革時代，總有大批追風者蜂擁而至。不只中國的初創(chuàng)企業(yè)，英特爾、高通等國外芯片巨頭已經(jīng)開始向AI芯片轉(zhuǎn)型；互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌、新能源汽車科技公司特斯拉、社交網(wǎng)絡鼻祖Facebook也紛紛開始涉足芯片，一時間，AI芯片迎來群雄逐鹿。

 

值得注意的是，無論是國內(nèi)，還是國外，許多AI芯片仍停留在實驗室數(shù)據(jù)的階段，更多是搏得一時好彩，但離真正商用的距離有很長的路要走。而這恰恰是中國芯企業(yè)華為與瑞芯微實力打榜“全球前20名的AI芯片企業(yè)排名表”的原因，當競爭對手仍在“紙上談兵”的階段，他們已用超前的生態(tài)鏈布局和大規(guī)模商用的AI產(chǎn)品走在了前沿。