6月23日，媒體報(bào)道，證監(jiān)會(huì)宣布同意寒武紀(jì)科創(chuàng)板首次公開(kāi)發(fā)行股票注冊(cè)，科創(chuàng)板將迎來(lái)國(guó)內(nèi)首家人工智能芯片領(lǐng)域龍頭公司。

資料顯示，寒武紀(jì)成立于2016年3月，注冊(cè)資本3.6億元，公司主業(yè)為應(yīng)用于各類云服務(wù)器、邊緣計(jì)算設(shè)備、終端設(shè)備中人工智能核心芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷售，主要產(chǎn)品包括終端智能處理器IP、云端智能芯片及加速卡、邊緣智能芯片及加速卡以及與上述產(chǎn)品配套的基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件平臺(tái)。

產(chǎn)品方面，寒武紀(jì)先后推出了用于終端場(chǎng)景的寒武紀(jì)1A、寒武紀(jì)1H、寒武紀(jì)1M系列芯片，基于思元100和思元270芯片的云端智能加速卡系列產(chǎn)品以及基于思元220芯片的邊緣智能加速卡等產(chǎn)品。

客戶方面，雖然成立不久，但寒武紀(jì)已為華為海思、紫光展銳、晨星(MStar)/星宸半導(dǎo)體等多家公司的SoC芯片和智能終端提供智能處理器IP。

招股書顯示，寒武紀(jì)此次IPO計(jì)劃融資28.01億元，將投入到新一代云端訓(xùn)練芯片及系統(tǒng)、新一代云端推理芯片及系統(tǒng)、新一代邊緣人工智能芯片及系統(tǒng)、補(bǔ)充流動(dòng)資金4個(gè)項(xiàng)目中。

寒武紀(jì)科創(chuàng)板新進(jìn)展，AI芯片第一股將至最先出現(xiàn)在北京中代科技有限公司。

日前，中國(guó)證監(jiān)會(huì)北京監(jiān)管局披露了中信證券關(guān)于中科寒武紀(jì)科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“寒武紀(jì)”）首次公開(kāi)發(fā)行股票并科創(chuàng)板上市之輔導(dǎo)基本情況表。信息顯示，寒武紀(jì)與中信證券于2019年12月5日簽署關(guān)于首次公開(kāi)發(fā)行A股股票之輔導(dǎo)協(xié)議。

根據(jù)輔導(dǎo)備案信息，此次輔導(dǎo)目的包括促進(jìn)公司建立良好的公司治理結(jié)構(gòu)，形成獨(dú)立運(yùn)營(yíng)和持續(xù)發(fā)展的能力，督促寒武紀(jì)的董事、監(jiān)事、高級(jí)管理人員及持股5%以上（含5%）股東和實(shí)際控制人（或其法定代表人）全面理解境內(nèi)發(fā)行上市的有關(guān)法律法規(guī)、境內(nèi)證券市場(chǎng)規(guī)范運(yùn)作和信息披露的要求，樹立進(jìn)入證券市場(chǎng)的誠(chéng)信意識(shí)、法制意識(shí)，具備進(jìn)入證券市場(chǎng)的基本條件；同時(shí)促進(jìn)輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)履行勤勉盡責(zé)義務(wù)。

資料顯示，寒武紀(jì)成立于2016年3月，注冊(cè)資本3.6億元，其團(tuán)隊(duì)來(lái)源于中科院計(jì)算所，主要聚焦端云一體、端云融合的智能新生態(tài)，致力打造各類智能云服務(wù)器、智能終端以及智能機(jī)器人的核心處理器芯片，并為用戶提供IP授權(quán)、芯片服務(wù)、智能子卡和智能平臺(tái)等服務(wù)。

雖成立不久，但寒武紀(jì)已為華為海思、紫光展銳、晨星(MStar)/星宸半導(dǎo)體等多家公司的SoC芯片和智能終端提供智能處理器IP，此前華為麒麟970芯片和麒麟980芯片均采用了寒武紀(jì)的NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元），而這兩款芯片已搭載于華為多款旗艦手機(jī)上。

在產(chǎn)品方面，寒武紀(jì)于2016年推出了首款A(yù)I處理器；2018年，寒武紀(jì)推出思元100（MLU100）機(jī)器學(xué)習(xí)處理器芯片；2019年6月，寒武紀(jì)推出云端AI芯片中文品牌“思元”、第二代云端AI芯片思元270（MLU270）及板卡產(chǎn)品；2019年11月，寒武紀(jì)發(fā)布邊緣AI系列產(chǎn)品思元220（MLU220）芯片及模組產(chǎn)品。

近年來(lái)，人工智能在國(guó)內(nèi)掀起投資熱潮，作為人工智能芯片領(lǐng)域的獨(dú)角獸，寒武紀(jì)在資本市場(chǎng)上頗受青睞。工商資料顯示，寒武紀(jì)此前已進(jìn)行了多輪融資，投資方包括中科院、阿里巴巴、聯(lián)想創(chuàng)投、科大訊飛、國(guó)投創(chuàng)業(yè)等一眾明星資本。

2016年4月，寒武紀(jì)獲得來(lái)自中科院的數(shù)千萬(wàn)元天使輪融資；2016年8月，寒武紀(jì)獲得來(lái)自元禾原點(diǎn)、科大訊飛、涌鏵投資的Pre-A輪融資；2017年8月，寒武紀(jì)完成1億美元A輪融資，投資方包括聯(lián)想創(chuàng)投、阿里巴巴創(chuàng)投、國(guó)投創(chuàng)業(yè)，國(guó)科投資、中科圖靈、元禾原點(diǎn)、涌鏵投資。2018年6月，寒武紀(jì)完成由中國(guó)國(guó)有資本風(fēng)險(xiǎn)投資基金、國(guó)新啟迪、國(guó)投創(chuàng)業(yè)、國(guó)新資本聯(lián)合領(lǐng)投的數(shù)億美元B輪融資；2019年，寒武紀(jì)亦完成了股權(quán)融資，注冊(cè)資本多次擴(kuò)增。

隨著5G時(shí)代到來(lái)，人工智能的應(yīng)用將有望走向新階段，而人工智能芯片作為基石與核心，亦將迎來(lái)新一輪發(fā)展，登陸資本市場(chǎng)有利于寒武紀(jì)持續(xù)大規(guī)模投入研發(fā)，科創(chuàng)板為其提供了一個(gè)好機(jī)會(huì)。如今，寒武紀(jì)已進(jìn)行上市輔導(dǎo)，正式踏上了IPO之路，但最終能否結(jié)果如何則有待后續(xù)觀察。

接受上市輔導(dǎo) AI芯片企業(yè)寒武紀(jì)開(kāi)啟科創(chuàng)板IPO征程最先出現(xiàn)在北京中代科技有限公司。

人工智能芯片巨頭中科寒武紀(jì)科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“寒武紀(jì)”）向科創(chuàng)板發(fā)起沖擊。北京證監(jiān)局官網(wǎng)2月28日晚間披露的信息顯示，中信證券與寒武紀(jì)在2019年12月5日簽署輔導(dǎo)協(xié)議，寒武紀(jì)計(jì)劃在科創(chuàng)板上市。

具體來(lái)看，中信證券和寒武紀(jì)于2019年12月5日簽署《中科寒武紀(jì)科技股份有限公司與中信證券股份有限公司關(guān)于首次公開(kāi)發(fā)行A股股票之輔導(dǎo)協(xié)議》。

通報(bào)信息顯示，寒武紀(jì)擬在科創(chuàng)板上市。此次中信證券對(duì)其進(jìn)行上市輔導(dǎo)目的在于促進(jìn)寒武紀(jì)建立良好的公司治理結(jié)構(gòu)，形成獨(dú)立運(yùn)營(yíng)和持續(xù)發(fā)展的能力，督促寒武紀(jì)的董事、監(jiān)事、高級(jí)管理人員及持股5%以上（含5%）股東和實(shí)際控制人（或其法定代表人）全面理解境內(nèi)發(fā)行上市的有關(guān)法律法規(guī)、境內(nèi)證券市場(chǎng)規(guī)范運(yùn)作和信息披露的要求，樹立進(jìn)入證券市場(chǎng)的誠(chéng)信意識(shí)、法制意識(shí)，具備進(jìn)入證券市場(chǎng)的基本條件。同時(shí)，促進(jìn)輔導(dǎo)機(jī)構(gòu)履行勤勉盡責(zé)義務(wù)。

公開(kāi)資料顯示，寒武紀(jì)成立于2016年，是聚焦端云一體、端云融合的智能新生態(tài)，致力打造各類智能云服務(wù)器、智能終端以及智能機(jī)器人核心處理器芯片的AI芯片領(lǐng)域獨(dú)角獸。寒武紀(jì)與中國(guó)電信、中興通訊等均有合作。

接受上市輔導(dǎo) 寒武紀(jì)擬登陸科創(chuàng)板最先出現(xiàn)在北京中代科技有限公司。

剛滿周歲，“未來(lái)之芯”IC PARK 年產(chǎn)值已突破240億元5G與AI的齊頭并進(jìn)，使得中國(guó)集成電路在制造、封測(cè)、設(shè)計(jì)領(lǐng)域迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

5G芯片市場(chǎng)上演了一出“強(qiáng)強(qiáng)爭(zhēng)霸”的大戲。

2019年的12月5日，高通推出了全新處理器“驍龍865”和“驍龍765/765G”。就在同一天，華為發(fā)布已經(jīng)搭載了麒麟990芯片的最新款5G手機(jī)nova6。再早些時(shí)候，聯(lián)發(fā)科舉行5G方案發(fā)布會(huì)，在中國(guó)正式推出“天璣1000”，三星Exynos 980也于2019年9月問(wèn)世。一場(chǎng)5G二代芯片的競(jìng)技正式拉開(kāi)帷幕。

5G芯片行業(yè)鏖戰(zhàn)未消，AI技術(shù)也開(kāi)始走向商業(yè)化階段，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)正處在一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期。各方面利好不斷，以中關(guān)村集成電路設(shè)計(jì)園（IC PARK）為代表的各地集成電路產(chǎn)業(yè)園區(qū)也日漸成熟，讓業(yè)界對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的未來(lái)十分看好。

IC和AI正在引發(fā)一場(chǎng)深刻變革

被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“糧食”的芯片，一定程度上也被視為國(guó)家科技創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。直到最近幾年，以華為、中興為首的中國(guó)科技企業(yè)才開(kāi)始嶄露頭角。

“5G是三十年一遇的大變化，很多產(chǎn)業(yè)和模式將被顛覆?！敝袊?guó)移動(dòng)前董事長(zhǎng)王建宙曾在公開(kāi)場(chǎng)合這樣表示。從諾基亞，到摩托羅拉，無(wú)數(shù)事實(shí)證明，每一代通信技術(shù)的更迭，都伴隨著手機(jī)品牌和芯片廠商的洗牌。

行業(yè)從來(lái)不缺乏掉隊(duì)者，受制于技術(shù)與市場(chǎng)等諸多因素，目前全球能夠參與5G芯片競(jìng)爭(zhēng)的也只有高通、三星、華為、聯(lián)發(fā)科以及展銳。

行業(yè)也從不缺乏后繼者，國(guó)內(nèi)一國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商負(fù)責(zé)人曾表示：“如果想要做更好的產(chǎn)品，芯片自研是一條必經(jīng)之路，雖然投資巨大，但在行業(yè)內(nèi)，逐漸成為共識(shí)?！蹦壳埃ㄌO果、三星、華為、小米、OPPO和vivo在內(nèi)的手機(jī)廠商都在芯片層面或早或晚開(kāi)始了投資。

“新陳代謝”正在行業(yè)的各個(gè)層面悄無(wú)聲息地進(jìn)行著，在市場(chǎng)巨大潛力的推動(dòng)下，誰(shuí)都有可能成為下一個(gè)科技巨頭。

在5G芯片行業(yè)之外，一場(chǎng)人工智能的變革也正在醞釀著。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)酵，中國(guó)的AI技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。

技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，到2020年我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破1600億元，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)突破1萬(wàn)億元。

5G與AI的齊頭并進(jìn)，使得中國(guó)集成電路的技術(shù)和市場(chǎng)均保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。IC PARK也給自己定下了“打造世界一流的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)”的目標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境，提高園區(qū)綜合服務(wù)能力，增強(qiáng)對(duì)高端企業(yè)和項(xiàng)目吸引力。

理性投資，全面發(fā)展

在前不久的一場(chǎng)智能大會(huì)上，李開(kāi)復(fù)如此說(shuō)到：“AI行業(yè)正在回歸理性，這是一個(gè)退潮知道誰(shuí)在裸泳的時(shí)刻，需要回歸商業(yè)本質(zhì)?！彼嘎?，AI作為最火的投資領(lǐng)域，曾有過(guò)許多不理性的投資，導(dǎo)致一些企業(yè)被過(guò)高估值。而到了2019年，上市則成為了他們無(wú)法越過(guò)的大山。

但回歸理性，并不意味著市場(chǎng)冷卻，事實(shí)上，更多的優(yōu)質(zhì)融投資正在改變AI行業(yè)的現(xiàn)狀。

AI行業(yè)白皮書顯示，2019年，產(chǎn)業(yè)資本和企業(yè)投資正在快速跟進(jìn)。同時(shí)，AI技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)一步產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)性融合，得益于聊天機(jī)器人和智能對(duì)話終端應(yīng)用的大規(guī)模落地，企業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)對(duì)話式人工智能平臺(tái)市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)了整個(gè)人工智能軟件市場(chǎng)的發(fā)展。

資金實(shí)力強(qiáng)勁的互聯(lián)網(wǎng)巨頭也加強(qiáng)了AI產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局。阿里巴巴重點(diǎn)布局安防和基礎(chǔ)組件，投資了商湯、曠視和寒武紀(jì)科技等；騰訊投資的重點(diǎn)主要集中在智慧健康、教育、智慧汽車等領(lǐng)域，代表性的公司包括蔚來(lái)汽車、碳云智慧等企業(yè)；百度投資的重點(diǎn)主要在汽車、零售和智慧家居等領(lǐng)域。

一場(chǎng)關(guān)乎未來(lái)的投資之戰(zhàn)正在上演，而這也表明，我國(guó)人工智能已進(jìn)入商業(yè)化階段。

行業(yè)的跨越性發(fā)展，使得市場(chǎng)對(duì)人才的需求劇增。根據(jù)《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書（2018-2019年版）》，到2020年前后，我國(guó)集成電路行業(yè)人才需求規(guī)模約為72萬(wàn)人左右，而我國(guó)現(xiàn)有人才存量46萬(wàn)人，人才缺口將達(dá)到26萬(wàn)人。城市之間，圍繞著人才的爭(zhēng)奪未曾停歇，各地紛紛出臺(tái)人才政策，一個(gè)個(gè)激勵(lì)I(lǐng)C創(chuàng)新研發(fā)的項(xiàng)目也在高校落地。

在區(qū)域產(chǎn)業(yè)聚集方面，中國(guó)集成電路已經(jīng)形成上海為中心的長(zhǎng)三角、北京為中心的環(huán)渤海、深圳為中心的泛珠三角以及武漢、西安、成都為代表的中西部四個(gè)各具特色的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)；北京、上海、合肥等數(shù)十個(gè)城市已建或者準(zhǔn)備建設(shè)集成電路產(chǎn)業(yè)園。

IC PARK位于北京市海淀區(qū)，是一所建筑面積近22萬(wàn)平方米的IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)園，正在以超越行業(yè)整體發(fā)展的速度，成為全國(guó)領(lǐng)先的園區(qū)范本，也為行業(yè)提供了諸多值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

被點(diǎn)贊的IC PARK ，如何做到了行業(yè)領(lǐng)先

好的園區(qū)要有頭部企業(yè)，產(chǎn)生聚集效應(yīng)；要有優(yōu)秀設(shè)計(jì)人才，打造人才聚集高地；要有政策支持，扶持引導(dǎo)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展；要有貼心服務(wù)，培養(yǎng)優(yōu)秀的運(yùn)營(yíng)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，用好公共科技創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)。

政策、企業(yè)、人才、服務(wù)四個(gè)方面，也正是IC PAKR的優(yōu)勢(shì)所在。

經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬光遠(yuǎn)曾表示：“在下一個(gè)十年，海淀最有前景的地方就是海淀北部新區(qū)，北京科技創(chuàng)新的新增長(zhǎng)點(diǎn)以及中關(guān)村未來(lái)的新發(fā)展就在海淀北部新區(qū)?！?/p>

依托于海淀北部新區(qū)的IC PARK，是北京“三城一區(qū)”的發(fā)展戰(zhàn)略中，中關(guān)村科學(xué)城的核心之一，享受首都扶持創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)和引進(jìn)創(chuàng)新人才的政策優(yōu)惠，入駐園區(qū)的企業(yè)在稅收方面，可以兩年免征，三至五年按25%的法定稅率減半征收企業(yè)所得稅。

不僅如此，這里還匯聚了清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)人民大學(xué)等一批高精尖科研院校，是中國(guó)人才最扎堆的區(qū)域。

ICPARK董事長(zhǎng)苗軍曾總結(jié)到：“IC PARK最大的優(yōu)勢(shì)其實(shí)也是北京的優(yōu)勢(shì)，那就是人才、技術(shù)、項(xiàng)目、資本密集?！?/p>

在園區(qū)的服務(wù)上，IC PARK構(gòu)建了“一平臺(tái)三節(jié)點(diǎn)”產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系。一平臺(tái)指線上線下相結(jié)合的一站式企業(yè)服務(wù)平臺(tái)，構(gòu)建面向企業(yè)全生命周期的全方位、全過(guò)程服務(wù)價(jià)值鏈，其中的“三個(gè)節(jié)點(diǎn)”指的是投融資節(jié)點(diǎn)、孵化節(jié)點(diǎn)和人才節(jié)點(diǎn)。

近日，IC PARK主導(dǎo)的集成電路產(chǎn)業(yè)基金——芯創(chuàng)基金正式成立。這標(biāo)志IC PARK以芯創(chuàng)基金為主導(dǎo)，“科技金融+認(rèn)股權(quán)池+基金投資”的全生命周期的投融資體系已經(jīng)形成。IC PARK成立的認(rèn)股權(quán)池，與進(jìn)駐園區(qū)企業(yè)簽署認(rèn)股權(quán)協(xié)議，在企業(yè)的增資擴(kuò)股中，園區(qū)享有認(rèn)股權(quán)，助力企業(yè)發(fā)展。

據(jù)了解，芯創(chuàng)基金總投資規(guī)模達(dá)15億元，重點(diǎn)關(guān)注5G、云計(jì)算、汽車電子和AIOT等領(lǐng)域的投資。在2019年，芯創(chuàng)基金接收企業(yè)商業(yè)計(jì)劃書300余個(gè)，調(diào)研對(duì)接企業(yè)150余家，儲(chǔ)備項(xiàng)目40余個(gè)，立項(xiàng)5個(gè)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)年成立當(dāng)年投資。2020年還將持續(xù)聚焦集成電路行業(yè)，預(yù)計(jì)投資額1.2億左右。

在孵化方面，為了扶持中小型、創(chuàng)業(yè)公司的發(fā)展，IC PARK設(shè)立了3000平米孵化器“芯創(chuàng)空間”，以供小型的IC設(shè)計(jì)企業(yè)在園區(qū)進(jìn)行獨(dú)立研發(fā)或與園區(qū)內(nèi)的大公司展開(kāi)合作，還配有導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)輔導(dǎo)創(chuàng)業(yè)者。

在人才方面，IC PARK聯(lián)合七所在京示范性微電子學(xué)院和北京半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、賽迪智庫(kù)、中關(guān)村芯園、安博教育、摩爾精英共同發(fā)起成立中關(guān)村芯學(xué)院，園區(qū)與龍頭企業(yè)共同發(fā)起成立人才產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟,充分利用海淀區(qū)的人才資源，搭建起高校與企業(yè)人才培養(yǎng)和成果轉(zhuǎn)化的橋梁，通過(guò)培養(yǎng)集成電路領(lǐng)域的復(fù)合型人才，助力“芯火”雙創(chuàng)平臺(tái)的建設(shè)與實(shí)施，緩解集成電路人才痛點(diǎn)問(wèn)題。

芯片產(chǎn)業(yè)最關(guān)鍵的是產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，在這方面，以龍頭企業(yè)為引領(lǐng)、中小微創(chuàng)企業(yè)為補(bǔ)充，吸引了比特大陸、兆易創(chuàng)新、兆芯等數(shù)十家頭部企業(yè)進(jìn)駐，匯聚芯片企業(yè)50多家，產(chǎn)業(yè)組織模式日益成熟，產(chǎn)業(yè)配套也日益完善。

向來(lái)重視文化、生活配套的IC PARK，還在載體空間以及服務(wù)手段上進(jìn)行了革新與創(chuàng)造。園區(qū)內(nèi)配置了北京市唯一一家2000平方米的專業(yè)集成電路科技館、建筑面積4200平方米的配套圖書館、2400平方米的IC國(guó)際會(huì)議中心，以及能夠滿足IC精英品質(zhì)生活需求的兩萬(wàn)平米的商業(yè)街區(qū)……足不出園，入駐人員的大部分商務(wù)、生活、交流需求都可以被滿足。不設(shè)圍墻的開(kāi)放式空間布局，也惠及周邊企業(yè)和居民。

如今，開(kāi)園剛滿周年的IC PARK，IC設(shè)計(jì)企業(yè)的年產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到240億元，占據(jù)全市集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域產(chǎn)值的42%，創(chuàng)造稅收40億元，企業(yè)研發(fā)投入5億元，專利數(shù)也達(dá)到了6068項(xiàng)，成為了一顆“未來(lái)之芯”。

“未來(lái)之芯” IC PARK 年產(chǎn)值已突破240億元最先出現(xiàn)在北京中代科技有限公司。

無(wú)芯片不AI，芯片是支撐人工智能的基礎(chǔ)。2019年，云端AI芯片迎來(lái)亞馬遜、高通、阿里巴巴、Facebook等新玩家，軟硬一體化趨勢(shì)加強(qiáng);終端芯片功耗比競(jìng)爭(zhēng)加強(qiáng)，語(yǔ)音芯片持續(xù)火熱;邊緣AI芯片勢(shì)頭初現(xiàn)。2020年，AI芯片將逐漸進(jìn)入洗牌期，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

邊緣AI芯片進(jìn)入搶灘戰(zhàn)

AI正在從云端向邊緣端擴(kuò)展，邊緣計(jì)算被視為人工智能的下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)。寒武紀(jì)副總裁劉道福表示，在邊緣計(jì)算種類中，邊緣往往和各類傳感器相連，而傳感器的數(shù)據(jù)往往是非結(jié)構(gòu)化的，很難直接用于控制和決策，因此需要邊緣人工智能計(jì)算將非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，從而用于控制和決策。

2019年，圍繞邊緣AI芯片的搶灘布局已經(jīng)開(kāi)始。一方面，英偉達(dá)、寒武紀(jì)、百度等已經(jīng)在云、端有所積累的廠商，希望以邊緣芯片完善云、邊、端生態(tài)，打造一體化的計(jì)算格局。英偉達(dá)發(fā)布了面向嵌入式物聯(lián)網(wǎng)的邊緣計(jì)算設(shè)備Jetson Nano，適用于入門級(jí)網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、家用機(jī)器人以及具備全面分析功能的智能網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用，之后又發(fā)布了邊緣AI超級(jí)計(jì)算機(jī)Jetson Xavier NX，能夠在功耗10W的模式下提供最高14TOPS，在功耗15W模式下提供最高21 TOPS的性能。寒武紀(jì)發(fā)布用于深度學(xué)習(xí)的SoC邊緣加速芯片思元220，采用臺(tái)積電16nm工藝，最大算力32TOPS(INT4)，功耗控制在10W，支持Tensorflow、Caffe、mxnet以及pytorch等主流編程框架。百度聯(lián)合三大運(yùn)營(yíng)商、中興、愛(ài)立信、英特爾等，發(fā)起百度 AI 邊緣計(jì)算行動(dòng)計(jì)劃，旨在利用 AI 推理、函數(shù)計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理和產(chǎn)業(yè)模型訓(xùn)練推動(dòng) AI 場(chǎng)景在邊緣計(jì)算的算力支撐和平臺(tái)支持。

另一方面，自動(dòng)駕駛等專用邊緣AI芯片勢(shì)頭漸顯。地平線宣布量產(chǎn)國(guó)內(nèi)首款車規(guī)級(jí)AI芯片“征程二代”，采用臺(tái)積電28nm工藝，可提供超過(guò)4TOPS的等效算力，典型功耗僅2瓦，延遲少于100毫秒，多任務(wù)模式下可以同時(shí)運(yùn)行超過(guò)60個(gè)分類任務(wù)，每秒鐘識(shí)別目標(biāo)數(shù)超過(guò)2000個(gè)，面向車聯(lián)網(wǎng)對(duì)強(qiáng)實(shí)時(shí)響應(yīng)的需求。

多個(gè)新玩家入局云端

云端仍然是AI芯片的主要戰(zhàn)場(chǎng)。2019年，云端芯片迎來(lái)多個(gè)新玩家，算力大戰(zhàn)持續(xù)升級(jí)。高通推出了面向數(shù)據(jù)中心推理計(jì)算的云端AI芯片Cloud AI 100，峰值性能超過(guò)350 TOPS，與其他商用方案相比每瓦特性能提升10倍。云服務(wù)領(lǐng)跑者亞馬遜推出了機(jī)器學(xué)習(xí)推理芯片AWS Inferentia,最高算力為128 TOPS，在AI推理實(shí)例inf1可搭載16個(gè)Inferentia芯片，提供最高2000TOPS算力。阿里巴巴推出號(hào)稱全球最高性能AI推理芯片含光800，采用自研芯片架構(gòu)和達(dá)摩院算法，在Resnet50基準(zhǔn)測(cè)試中獲得單芯片性能第一。騰訊投資的燧原科技發(fā)布了面向云端數(shù)據(jù)中心的AI加速卡云燧 T10，單卡單精度算力達(dá)到20TFLOPS，支持單精度FP32和半精度BF16的混合精度計(jì)算，并為大中小型數(shù)據(jù)中心提供了單節(jié)點(diǎn)、單機(jī)柜、集群三種模式，在集群模式下通過(guò)片間互聯(lián)實(shí)現(xiàn)1024節(jié)點(diǎn)集群。

芯片是AI的載體，而軟件是完成智能操作的核心。隨著異構(gòu)計(jì)算逐漸導(dǎo)入AI芯片，軟硬件協(xié)同成為云端AI的重要趨勢(shì)。英特爾推出了面向異構(gòu)計(jì)算的統(tǒng)一軟件平臺(tái)One API，以隱藏硬件復(fù)雜性，根據(jù)系統(tǒng)和硬件自動(dòng)適配功耗最低、性能最佳的加速方式，簡(jiǎn)化并優(yōu)化編程過(guò)程。賽靈思也推出了軟件平臺(tái)Vitis AI，向用戶開(kāi)放易于訪問(wèn)的軟件接口，可根據(jù)軟件或算法自動(dòng)適配賽靈思硬件架構(gòu)。

功耗比仍是終端側(cè)重點(diǎn)

在終端側(cè)，功耗比仍然是角逐焦點(diǎn)。尤其在手機(jī)等對(duì)于續(xù)航能力錙銖必較的終端，主力廠商推出的AI引擎都對(duì)低功耗有所強(qiáng)調(diào)。麒麟990 5G的NPU采用雙大核+微核的方式，大核負(fù)責(zé)性能，微核擁有超低功耗。據(jù)介紹，微核在人臉檢測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景下，能耗比大核工作降低24倍。高通發(fā)布的驍龍865集成了傳感器中樞，讓終端能夠以極低功耗感知周圍情境。三星提出通過(guò)較低功耗的NPU實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備上的AI處理，實(shí)現(xiàn)在設(shè)備端直接執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)。

除了手機(jī)，終端側(cè)的另一個(gè)當(dāng)紅炸子雞是AI語(yǔ)音芯片。科大訊飛、阿里巴巴、探境科技、清微智能等都發(fā)布了針對(duì)智能家居的AI語(yǔ)音芯片，反映了AI芯片在特定領(lǐng)域的專業(yè)化、定制化趨勢(shì)。阿里達(dá)摩院公布了首款專用于語(yǔ)音合成算法的 AI FPGA芯片技術(shù)Ouroboros，使用了端上定制硬件加速技術(shù)，降低對(duì)云端網(wǎng)絡(luò)的依賴，支持實(shí)時(shí)語(yǔ)音合成和AI語(yǔ)音識(shí)別，有望在天貓精靈搭載。

2020機(jī)遇挑戰(zhàn)并存

2019-2021年，中國(guó)AI芯片市場(chǎng)規(guī)模仍將保持50%以上的增長(zhǎng)速度，到2021年，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到305.7億元。賽迪智庫(kù)預(yù)測(cè)，2019-2021年，云端訓(xùn)練芯片增速放緩，云端推理芯片、終端推理芯片市場(chǎng)增長(zhǎng)速度將持續(xù)呈上升趨勢(shì)。預(yù)計(jì)2021年，中國(guó)云端訓(xùn)練芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到139.3億元，云端推理芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到82.2億元，終端推理芯片達(dá)到84.1億元。

集邦咨詢分析師姚嘉洋向記者指出，2019年，AI芯片大致已經(jīng)走出一條較為清晰的道路，端、邊、云的芯片規(guī)格相對(duì)明確。2020年，各大芯片廠會(huì)延續(xù)在2019年的產(chǎn)品發(fā)展路徑，持續(xù)深化芯片的性價(jià)比及功耗比表現(xiàn)。從訓(xùn)練端來(lái)看，值得關(guān)注的是HBM(高頻寬存儲(chǔ)器)的整合與相關(guān)的封裝技術(shù)良率，這會(huì)牽動(dòng)芯片廠商與存儲(chǔ)器及封測(cè)廠商之間合作關(guān)系的變化。推理端的決戰(zhàn)點(diǎn)在INT8領(lǐng)域，重點(diǎn)在于如何進(jìn)一步提升芯片本身的性能及功耗表現(xiàn)。

5G、VR/AR等新技術(shù)，也將為AI芯片，尤其是邊緣側(cè)的AI芯片提供更多的發(fā)揮空間。Arm ML事業(yè)群商業(yè)與營(yíng)銷副總裁Dennis Laudick曾向記者表示，5G通信技術(shù)改變了數(shù)據(jù)處理的方式，讓邊緣AI的工作負(fù)載也有了處理需求?？梢哉f(shuō)，5G帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)邊緣的更多創(chuàng)新。姚嘉洋也表示，AI在5G核心網(wǎng)絡(luò)存在機(jī)會(huì)，由于5G帶來(lái)了更多元的頻譜組合，AI可以輔助核心網(wǎng)絡(luò)更有效地調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，將頻寬資源的利用達(dá)到極大化。同時(shí)，5G也涵蓋車聯(lián)網(wǎng)，AI將在自動(dòng)駕駛將大有機(jī)會(huì)。在VR/AR端，AI也在導(dǎo)入，主要聚焦在人眼追蹤或是場(chǎng)景識(shí)別等應(yīng)用，有望改善VR/AR的流暢度與實(shí)時(shí)性表現(xiàn)。

清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)魏少軍表示，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律來(lái)看，在2019-2020年，AI芯片將持續(xù)火熱，企業(yè)扎堆進(jìn)入;但是到了2020年前后，則將會(huì)出現(xiàn)一批出局者，行業(yè)洗牌開(kāi)始。由于目前AI算法還在不斷演進(jìn)匯總的過(guò)程中，最終的成功與否則將取決于各家技術(shù)路徑的選擇和產(chǎn)品落地的速度。

痛點(diǎn)尚待攻克

近兩年，AI在語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別等應(yīng)用領(lǐng)域取得突破，但要從單點(diǎn)突破走向全面開(kāi)花，需要AI領(lǐng)域誕生如同CPU一樣的通用AI計(jì)算芯片。清華大學(xué)微納電子系副教授尹首一等專家指出，AI芯片短期內(nèi)以異構(gòu)計(jì)算為主，中期要發(fā)展自重構(gòu)、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)，長(zhǎng)期則朝向通用計(jì)算芯片發(fā)展。

具體來(lái)說(shuō)，AI要從應(yīng)用適應(yīng)硬件走向硬件適應(yīng)應(yīng)用，就要求AI芯片具備可編程性、動(dòng)態(tài)可變的計(jì)算架構(gòu)，來(lái)應(yīng)對(duì)層出不窮的新算法和新應(yīng)用。魏少軍表示，AI芯片一要適應(yīng)算法的演進(jìn)，二要有適應(yīng)所有應(yīng)用的架構(gòu)，這就要求架構(gòu)具備高效的轉(zhuǎn)化能力。在成本敏感的消費(fèi)電子領(lǐng)域，還需關(guān)注AI芯片的計(jì)算效能，達(dá)到低功耗、小體積、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易，這些都需要探索架構(gòu)上的創(chuàng)新。

全球AI芯片產(chǎn)業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)化早期階段，國(guó)產(chǎn)處理器廠商與國(guó)際廠商在人工智能這一全新賽場(chǎng)上處在同一起跑線。耐能創(chuàng)始人兼CEO 劉峻誠(chéng)表示，中國(guó)擁有龐大的智能手機(jī)、智能家居、智能安防等市場(chǎng)，對(duì)中國(guó)的AI公司而言，不僅在服務(wù)國(guó)內(nèi)客戶時(shí)具有本土化的優(yōu)勢(shì)，還可借助這些客戶的生產(chǎn)制造優(yōu)勢(shì)進(jìn)軍海外市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)“立足中國(guó)，放眼全球”的商業(yè)布局。

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在云端資料庫(kù)需求激增的當(dāng)下，百度與三星共同宣布，將以百度自行開(kāi)發(fā)完成的“昆侖”人工智能處理器為基礎(chǔ)，2020年初以三星的14納米制程打造云端服務(wù)器處理器。

根據(jù)雙方共同公布的資料顯示，百度“崑侖”人工智能處理器主要針對(duì)云端運(yùn)算、邊緣運(yùn)算等應(yīng)用所開(kāi)發(fā)的人工智能的類神經(jīng)處理器（XPU）架構(gòu)。而處理器預(yù)計(jì)將采用三星的14納米制程技術(shù)，以及旗下的I-Cube TM封裝解決方案來(lái)打造。

百度表示，這款處理器將能提供512GBps的存儲(chǔ)器頻寬，在150瓦的功率下達(dá)成260TOPS的運(yùn)算效能。此外，這款新的處理器還將支援針對(duì)自然語(yǔ)言處理的預(yù)訓(xùn)練模型Ernie，使得整體的推理速度比傳統(tǒng)GPU或FPGA的加速模型快3倍。

百度進(jìn)一步指出，藉助這款芯片的計(jì)算能力和能效，百度可以支援包括大規(guī)模人工智能預(yù)算在內(nèi)的多種功能，例如搜尋排序、語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理、自然語(yǔ)言處理、自動(dòng)駕駛和PaddlePaddle等深度學(xué)習(xí)平臺(tái)。

百度表示與三星是首次處理器代工合作。百度將提供人工智能性能最大化的人工智能平臺(tái)，而三星將把芯片制造業(yè)務(wù)拓展至專門用于云端運(yùn)算及邊緣計(jì)算的高性能計(jì)算（HPC）領(lǐng)域。

事實(shí)上，除了百度本身積極自行發(fā)展專用處理器，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Google也已投入該項(xiàng)領(lǐng)域多年。包括企業(yè)與云端服務(wù)器使用的處理器，Google也都做了相當(dāng)大量的投資，這些處理器大多為張量處理單元（Tensor Processing Units，TPU）。而透過(guò)這些處理器的運(yùn)算效能，Google能提供業(yè)界優(yōu)異的運(yùn)算能力，以促進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能訓(xùn)練的發(fā)展。

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人工智能芯片熱潮再起。近日，全球最大的云服務(wù)提供商亞馬遜AWS發(fā)布消息：Invent上發(fā)布了首款高性能機(jī)器學(xué)習(xí)加速芯片Inferentia。由騰訊領(lǐng)投的AI芯片企業(yè)燧原科技也于近日發(fā)布了首款云端AI訓(xùn)練芯片邃思DTU及加速卡云燧T10。2019年人工智能技術(shù)加快滲透進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，成為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的AI落地之年。而其中關(guān)鍵在于AI芯片，算力的支撐成為人工智能發(fā)展的“發(fā)動(dòng)機(jī)”。這也使得人工智能芯片市場(chǎng)有望快速成長(zhǎng)。

AI芯片開(kāi)發(fā)踴躍

全球最大的云服務(wù)提供商亞馬遜AWS發(fā)布了首款高性能機(jī)器學(xué)習(xí)加速芯片Inferentia。作為全球最大的云服務(wù)提供商，亞馬遜AWS此舉頗為引人關(guān)注。根據(jù)亞馬遜公布的指標(biāo)，Inferentia芯片能夠提供128TOPS的算力，并支持INT-8和FP-16/bfloat-16計(jì)算類型。亞馬遜同時(shí)公布了幾種搭載了Inferentia芯片的服務(wù)器配置，最高性能的版本可以搭載16顆Inferentia芯片，從而能提供高達(dá)2000TOPS的峰值算力。

實(shí)際上，關(guān)于亞馬遜自研AI芯片的情況早有消息傳出。2018年美國(guó)科技媒體The Information報(bào)道稱，亞馬遜已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)定制人工智能芯片，未來(lái)將用在其開(kāi)發(fā)的智能語(yǔ)音設(shè)備Echo之上，以幫助Alexa語(yǔ)音助手獲得更快的響應(yīng)速度，從而提升整體的使用體驗(yàn)。2015年，亞馬遜斥資3.5億美元收購(gòu)以色列芯片制造商Annapurna Labs。Annapurna Labs設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的芯片用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、WiFi路由器、智能家居設(shè)備和流媒體設(shè)備之上。

燧原科技的產(chǎn)品同樣引人關(guān)注。燧原科技是騰訊投資的第一家國(guó)內(nèi)AI芯片企業(yè)，成立不足一年半，就完成超過(guò)6.6億元的累計(jì)融資。目前燧原已同騰訊一起針對(duì)通用AI應(yīng)用場(chǎng)景項(xiàng)目展開(kāi)密切合作，未來(lái)也將會(huì)擴(kuò)展到更多AI應(yīng)用場(chǎng)景。燧原科技CEO趙立東介紹，此次發(fā)布的邃思DTU采用格羅方德12nm FinFET工藝，480平方毫米主芯片上承載141億個(gè)晶體管，實(shí)現(xiàn)2.5D高級(jí)立體封裝，算力可達(dá)20TFLOPS，最大功耗225W。產(chǎn)品將于2020年第一季度上市。同時(shí)，燧原科技發(fā)布首款計(jì)算及編程平臺(tái)“馭算”，可支持開(kāi)源學(xué)習(xí)平臺(tái)TensorFlow進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

新應(yīng)用驅(qū)動(dòng)AI芯片增長(zhǎng)

一家大型一家初創(chuàng)，一家國(guó)際一家國(guó)內(nèi)，亞馬遜AWS與燧原科技先后發(fā)布AI芯片，顯示了AI芯片當(dāng)前的火熱。實(shí)際上，近年來(lái)各類勢(shì)力均在發(fā)力AI芯片，參與者包括傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)、IT廠商、技術(shù)公司、互聯(lián)網(wǎng)以及初創(chuàng)企業(yè)等，產(chǎn)品覆蓋了CPU、GPU、FPGA、ASIC等。

安富利亞洲供應(yīng)商及產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)鐘僑海指出，當(dāng)前人工智能技術(shù)正在快速落地，正在滲透進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用。這是AI芯片快速發(fā)展的原因之一。根據(jù)Fortunebusinessinsights的預(yù)測(cè)，2018年全球人工智能市場(chǎng)規(guī)模為206.7億美元，至2026年有望增長(zhǎng)到2025.7億美元。而Gartner則預(yù)測(cè)，2018年AI芯片市場(chǎng)約為42.7億美元規(guī)模，有望在2022年增長(zhǎng)至343億美元。

人工智能的應(yīng)用首先是在云端服務(wù)器市場(chǎng)展開(kāi)，這也是當(dāng)前AI芯片開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。不過(guò)隨著市場(chǎng)的不斷拓展，人工智能將向邊緣以及終端領(lǐng)域擴(kuò)展。未來(lái)一段時(shí)間，邊緣計(jì)算將成為AI芯片發(fā)展最快的新領(lǐng)域。對(duì)此，清華大學(xué)電子工程系教授汪玉表示：“在發(fā)展過(guò)程中， AI芯片首先是受到了云端服務(wù)器市場(chǎng)的關(guān)注和應(yīng)用，國(guó)際公司如Google的TPU、亞馬遜的Inferentia、英特爾的SpringCrest，國(guó)內(nèi)公司如寒武紀(jì)的MLU100、百度的昆侖、華為的升騰、比特大陸的算豐，都是面向云計(jì)算所開(kāi)發(fā)”不過(guò)，隨著邊緣計(jì)算的發(fā)展，面向邊緣計(jì)算的AI芯片也開(kāi)始受到越來(lái)越多的重視?！靶碌倪吘墕⒂?，數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用和工作負(fù)載將由AI提供支持。AI將用于分析和解釋來(lái)自這些應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，以幫助人們(在某些情況下，其他機(jī)器)實(shí)時(shí)做出關(guān)鍵決策?！蓖粲癖硎?。

鐘僑海也表示，人工智能在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域正在迅速展開(kāi)。在人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)上，安富利已經(jīng)開(kāi)發(fā)出許多相關(guān)的成功案例，如智能制造系統(tǒng)、智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、智慧城市系統(tǒng)等?！澳壳皡^(qū)分人工智能在云服務(wù)和邊緣側(cè)的市場(chǎng)份額還比較難。但是，很多用戶都希望在他們?cè)械奈锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中能夠加上人工智能的功能。此外，越來(lái)越多的企業(yè)希望有他們自己的云，他們自己的云可以做訓(xùn)練，他們自己的云可以做數(shù)據(jù)的分析，這些事情他們可能不希望通過(guò)公有云來(lái)做。因此，可以預(yù)計(jì)未來(lái)人工智能在邊緣側(cè)的市場(chǎng)將會(huì)越來(lái)越大?！?/p>

架構(gòu)彈性成為關(guān)注焦點(diǎn)

雖然前景看好，但是AI芯片在應(yīng)用落地同樣存在挑戰(zhàn)。鐘僑海認(rèn)為，人工智能落地還將面臨三個(gè)挑戰(zhàn)：第一，人工智能需要繁多的訓(xùn)練、數(shù)據(jù)分析、識(shí)別、大量計(jì)算。所以，AI解決方案應(yīng)針對(duì)不同的應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)和性能參數(shù)，要求不同速度、延遲、能耗、準(zhǔn)確性。第二，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需要大量的數(shù)據(jù)以訓(xùn)練模型，在大量的運(yùn)算中有數(shù)十億次乘積累加運(yùn)算以及幾十兆字節(jié)參數(shù)，故需要大量運(yùn)算符、自定義數(shù)學(xué)及存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)。第三，人工智能算法的更新?lián)Q代較為迅速，在固定架構(gòu)中會(huì)存在很多風(fēng)險(xiǎn)，一旦舊人工智能架構(gòu)失靈，在新架構(gòu)出現(xiàn)時(shí)，原本的固化架構(gòu)很大程度上即刻失效。所以，架構(gòu)的彈性成為業(yè)界需要聚焦關(guān)注的問(wèn)題。

汪玉提出建議，目前AI芯片設(shè)計(jì)面臨著太多種的樞架，如TF 、Pytorch、Caffe、Mxnet等。同時(shí)現(xiàn)存的芯片平臺(tái)也有很多，如CPU、GPU、FPGA、ASIC等。這就給AI芯片的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。如果能有公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出一款中間層性質(zhì)的平臺(tái)產(chǎn)品，由它來(lái)向上支持不同類型的設(shè)計(jì)框架，向下支持各種芯片平臺(tái)，并最終服務(wù)于各個(gè)人工智能公司，將大大降低AI芯片設(shè)計(jì)中的復(fù)雜度，提高工作效率。這其中蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。汪玉也呼吁應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合，以技術(shù)為基本出發(fā)點(diǎn)，營(yíng)造出有利于創(chuàng)新發(fā)展的環(huán)境。通過(guò)這一系列的努力，中國(guó)完全可以抓住新一輪由5G商用所趨動(dòng)的邊緣計(jì)算市場(chǎng)商機(jī)。

亞馬遜入局，AI芯片熱潮再起最先出現(xiàn)在北京中代科技有限公司。

12月3日，一年一度的Imagination Inspire在上海拉開(kāi)序幕，同期第十代PowerVR圖形處理器架構(gòu)IMG A系列新品推出。會(huì)議邀請(qǐng)了業(yè)內(nèi)人士探討AI芯片發(fā)展趨勢(shì)和方向。清華大學(xué)、北京大學(xué)雙聘教授魏少軍出席會(huì)議并發(fā)表題為“深度學(xué)習(xí)與智慧芯片-路徑與架構(gòu)”的演講。

架構(gòu)創(chuàng)新推動(dòng)智能化

“將AI芯片的計(jì)算能力與人類的計(jì)算能力比較，是走了一條錯(cuò)誤的路線。與AI芯片相比，人腦的計(jì)算能力著實(shí)有限?！蔽荷佘姳硎?，在計(jì)算能力方面，機(jī)器的計(jì)算能力遠(yuǎn)超人類，可比性很小，多樣性的適應(yīng)能力才是最大的差距。人類大腦具備適應(yīng)多種不同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能，這是AI芯片最難完成的功能之一。此外，功耗也讓兩者產(chǎn)生巨大差距?！叭耸橙?，就可以適應(yīng)多樣化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。但是一臺(tái)裝上AI芯片的設(shè)備，很可能需要一臺(tái)發(fā)電機(jī)為其專有供電，功耗可達(dá)2400W?！蔽荷佘娬f(shuō)。

“所以，目前的AI芯片并不是真正的AI?！彼J(rèn)為，真正的AI芯片要從架構(gòu)方面進(jìn)行突破。目前市場(chǎng)廠商流行的架構(gòu)包括CPU+SW、CPU+GPU、CPU+FPGA等方式，“但這些都不是AI的理想架構(gòu)。”魏少軍表示，宏觀上看，計(jì)算、軟件、優(yōu)化、演進(jìn)、訓(xùn)練是AI芯片的幾個(gè)重要的架構(gòu)模塊，而在完成這些重要模塊的同時(shí)，是否可以設(shè)計(jì)出類似通用CPU獨(dú)立存在的“通用AI處理器”?如果存在的話，他的架構(gòu)應(yīng)該是怎樣的?

可重構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算架構(gòu)或許可以給出答案，這是魏少軍認(rèn)為最有可能迎接未來(lái)復(fù)雜人工智能市場(chǎng)的AI架構(gòu)。該架構(gòu)的可重構(gòu)性和可配置性為AI芯片適應(yīng)多重神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供可能，實(shí)現(xiàn)最佳能源效應(yīng)。通過(guò)應(yīng)用來(lái)決定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的選擇，實(shí)現(xiàn)“定制化AI芯片”，打造可重構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算架構(gòu)“高效能、低功耗”的訓(xùn)練引擎。

“架構(gòu)創(chuàng)新讓AI芯片變得更智慧，讓機(jī)器模仿人的行為，教機(jī)器學(xué)會(huì)人能做的事情。”魏少軍說(shuō)。

AI芯片發(fā)展新增三要素

架構(gòu)創(chuàng)新帶來(lái)了AI芯片基本要素發(fā)生微妙的變化。

傳統(tǒng)上，為了更好的適應(yīng)算法的演進(jìn)和應(yīng)用的多樣性，AI芯片首先應(yīng)該具備一定的可編程性。其次，AI芯片需要適應(yīng)不同的算法，實(shí)現(xiàn)高效計(jì)算。因此，架構(gòu)需要具備一定的動(dòng)態(tài)可變性?！暗烷_(kāi)銷、低延遲”屬性也需要AI芯片具備高效的架構(gòu)變換能力。高計(jì)算效率也是AI芯片避免使用指令類低效率的架構(gòu)的方法之一。“這些是AI芯片應(yīng)該具備的基本要素?！蔽荷佘娬f(shuō)。

但即使具備這些要素，AI芯片依舊“還不夠智慧”?！案又悄堋钡男枨髱?lái)了架構(gòu)的創(chuàng)新，由此，類似于“軟件定義芯片”可重構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算架構(gòu)等創(chuàng)新帶來(lái)了AI芯片基本要素的變化。

魏少軍表示，架構(gòu)創(chuàng)新后，AI芯片需要增加學(xué)習(xí)能力、接受教育并成長(zhǎng)的能力。人類差異性的來(lái)源是教育和學(xué)習(xí)，芯片也如此。如果AI芯片可以接受教育并成長(zhǎng)，其不可替代性將會(huì)逐漸加強(qiáng)。因此，算法和軟件的自主演進(jìn)能力也成為了“智慧AI芯片”新增的基本要素之一?！案又腔鄣腁I芯片，還需要具備自主認(rèn)知、自主判斷、自主選擇和自主決策等基本要素?！蔽荷佘娬f(shuō)。

魏少軍：目前的AI芯片并不是真正的AI，要從架構(gòu)上突破最先出現(xiàn)在北京中代科技有限公司。

2019年10月27日，全球領(lǐng)先的算力芯片公司比特大陸在深圳召開(kāi)AI新品發(fā)布會(huì)，重磅推出了算豐第三代智能服務(wù)器SA5。該產(chǎn)品是基于比特大陸9月在福州城市大腦發(fā)布會(huì)上推出的最新AI芯片BM1684開(kāi)發(fā)而成，具備低功耗、高算力、高密度的特點(diǎn)，擁有強(qiáng)大的深度學(xué)習(xí)加速能力，可以為視頻/圖像智能分析提供巨大算力。

值得一提的是，比特大陸也將攜新產(chǎn)品亮相10月28日-10月30日的深圳安博會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，屆時(shí)也將看到比特大陸在城市大腦、智慧安防、智慧社區(qū)等領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

比特大陸AI業(yè)務(wù)線總裁王晨光在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)表示，“比特大陸算豐智能服務(wù)器SA5主要面向視頻及圖像智能分析領(lǐng)域，可搭載第三方算法，運(yùn)行視頻結(jié)構(gòu)化、人臉檢測(cè)識(shí)別、車輛檢測(cè)識(shí)別、物品檢測(cè)識(shí)別、視頻檢測(cè)等多類安防和互聯(lián)網(wǎng)視頻智能分析應(yīng)用，是目前人工智能領(lǐng)域最為成熟、穩(wěn)定的智能服務(wù)器”。

性能8倍提升 可提供422T算力

算豐智能服務(wù)器SA5的核心是比特大陸最新研發(fā)的AI芯片BM1684。BM1684聚焦于云端及邊緣應(yīng)用的人工智能推理，采用臺(tái)積電12nm工藝，在典型功耗僅16瓦的前提下，F(xiàn)P32精度算力達(dá)到2.2TFlops，INT8算力可高達(dá)17.6Tops，在Winograd卷積加速下，INT8算力更提升至35.2Tops，是一顆低功耗、高性能的SoC芯片。

基于BM1684的SA5是 19 英寸的標(biāo)準(zhǔn) 2U 服務(wù)器，內(nèi)置 3 個(gè)智能分析單元，包含24顆BM1684 芯片，可以提供2.2*24TFlops@FP32 ，17.6*24Tops@INT8的峰值計(jì)算力。SA5整體功耗小于700w，INT8模式下可提供高達(dá)422T的算力，性能較上一代產(chǎn)品提升約8倍。

值得一提的是，單臺(tái)SA5 具備768路 30幀每秒的1080P視頻的處理能力或每秒12000張人臉圖片的檢測(cè)分析，大大提升了智慧城市、智慧安防、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)視頻/圖像智能分析的效率。

SA5采用可插拔模塊化設(shè)計(jì)，極大便利于后期運(yùn)維，內(nèi)置主控單元、算力單元、存儲(chǔ)單元等核心模塊。

主控單元（MPU）是SA5的大腦，基于X86架構(gòu)的智能管理調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)算法部署、系統(tǒng)升級(jí)、算力性能監(jiān)控、能耗管理、算力動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡。為AIU單元提供管理以及數(shù)據(jù)交換，高達(dá)10G的網(wǎng)絡(luò)接口以滿足算力數(shù)據(jù)的輸入輸出。

其中作為整機(jī)靈魂的算力單元（AIU），集成了比特大陸第三代算力芯片BM1684，單個(gè)單元最多集成8塊BM1684芯片，整機(jī)可以按需配置多個(gè)單元，為具體應(yīng)用場(chǎng)景下的需求提供澎湃算力。

一站式工具鏈 便捷實(shí)現(xiàn)AI賦能

為了提升產(chǎn)品的易用性，比特大陸還為客戶提供了包括底層驅(qū)動(dòng)環(huán)境、編譯器、推理部署工具等一站式的工具包，名為BMNNSDK（BITMAIN Neural Network SDK）。

BMNNSDK易用便捷，最大程度降低算法和軟件的開(kāi)發(fā)周期和成本，使開(kāi)發(fā)者和使用者能快速在智能服務(wù)器SA5上部署深度學(xué)習(xí)算法，便捷地實(shí)現(xiàn)視頻結(jié)構(gòu)化分析、人臉識(shí)別等智能應(yīng)用。

通過(guò)BMNNSDK，可以將開(kāi)發(fā)者基于深度學(xué)習(xí)框架開(kāi)發(fā)訓(xùn)練的模型，自動(dòng)編譯轉(zhuǎn)化成在SA5高性能計(jì)算平臺(tái)效運(yùn)行的應(yīng)用，當(dāng)前支持的深度學(xué)習(xí)框架包括TensorFlow、Caffe、mxnet、ONNX、Caffe2等，支持CNN/RNN/DNN等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，具有極佳的編程靈活性。

與眾不同的是，比特大陸還在BM1684芯片內(nèi)置多種加解密算法，可保護(hù)客戶的算法安全、模型安全可靠，創(chuàng)建安全可信的計(jì)算環(huán)境。

比特大陸作為領(lǐng)先的算力芯片公司，始終將客戶利益放在首位，始終以創(chuàng)新為本，以為客戶創(chuàng)造價(jià)值為根本出發(fā)點(diǎn)，不斷引領(lǐng)著科技的發(fā)展方向和新的行業(yè)潮流。在本次發(fā)布會(huì)上，比特大陸與中科云從、以薩、深瞐、千視通、英飛拓、智慧眼科技、華付、南澤智能、華尊科技、藍(lán)典科技、靈想科技、航康信息、偉視清、叁拾柒號(hào)倉(cāng)、考斯、鑫和匯通、小牛智能等17家生態(tài)合作伙伴同時(shí)簽約，共同搭建友好開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)，使客戶輕松享受新技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)質(zhì)用戶體驗(yàn)。其中，來(lái)自中科云從、以薩、深瞐、千視通的嘉賓，還為現(xiàn)場(chǎng)觀眾奉獻(xiàn)了精彩的主題演講。

比特大陸未來(lái)將持續(xù)快速響應(yīng)客戶需求，以先進(jìn)技術(shù)、精密制造和卓越的資源整合能力為客戶提供最具競(jìng)爭(zhēng)力的智能設(shè)備技術(shù)解決方案，精誠(chéng)合作引領(lǐng)科技前沿，共贏全球市場(chǎng)。

比特大陸發(fā)布全新智能服務(wù)器SA5 超強(qiáng)算力賦能AI最先出現(xiàn)在北京中代科技有限公司。

2019年杭州云棲大會(huì)上，阿里首款A(yù)I芯片含光800雖然只有短短幾分鐘的介紹，卻成了外界最為關(guān)注的消息?；ヂ?lián)網(wǎng)巨頭進(jìn)入自研芯片領(lǐng)域早已不是新聞，但每次他們自研芯片的正式推出和商用的宣布，依舊會(huì)吸引了無(wú)數(shù)的關(guān)注。

不少人應(yīng)該也會(huì)疑問(wèn)，這是不是芯片巨頭們要被替代的開(kāi)始？

互聯(lián)網(wǎng)巨頭造芯的初衷

在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)造芯的路上，谷歌跑在了最前面。早在2006年，谷歌就開(kāi)始考慮在其數(shù)據(jù)中心部署 GPU或者 FPGA，或?qū)Ｓ眉呻娐罚ˋSIC），當(dāng)時(shí)的結(jié)論是，能在專門的硬件上運(yùn)行的應(yīng)用并不多，使用谷歌大型數(shù)據(jù)中心的富余計(jì)算能力即可。

情況在2013年發(fā)生了轉(zhuǎn)變，當(dāng)時(shí)谷歌用戶每天使用語(yǔ)音識(shí)別 DNN 語(yǔ)音搜索三分鐘，使得谷歌數(shù)據(jù)中心的計(jì)算需求增加了一倍，而如果使用傳統(tǒng)的 CPU 將非常昂貴。因此，谷歌啟動(dòng)了一項(xiàng)優(yōu)先級(jí)別非常高的項(xiàng)目，快速生產(chǎn)一款定制芯片（ASIC）用于推理，并購(gòu)買現(xiàn)成的 GPU用于訓(xùn)練。

谷歌的目標(biāo)是將性價(jià)比提高 10 倍，為了完成這項(xiàng)任務(wù)，谷歌在其數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、構(gòu)建并部署了 TPU（張量處理器，Tensor Processing Unit），這一過(guò)程用了15個(gè)月。

2016年，谷歌I/O開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，谷歌正式發(fā)布了首代TPU。不過(guò)，TPU剛開(kāi)始只僅限谷歌內(nèi)部使用，直到2018年2月，谷歌才在其云平臺(tái)博客上宣布TPU服務(wù)開(kāi)放的消息，價(jià)格大約為每云 TPU 每小時(shí) 6.50 美元，而且數(shù)量有限。

阿里和谷歌自研AI芯片商用，科技巨頭與芯片巨頭關(guān)系生變

也就是說(shuō)，2018年，谷歌才開(kāi)啟了TPU的商業(yè)化。同年的I/O大會(huì)上，TPU 3.0宣布推出，計(jì)算性能相比TPU 2.0提升八倍，可達(dá) 100PFlops(每秒 1000 萬(wàn)億次浮點(diǎn)計(jì)算)。

可以明確，谷歌TPU的推出，主要還是因?yàn)槭袌?chǎng)上沒(méi)有滿足其需求的芯片，使得他們進(jìn)入了自研芯片領(lǐng)域，并且，TPU作為云端推理芯片并不對(duì)外出售，而是通過(guò)谷歌云對(duì)外提供算力。

阿里的自研芯片之路與谷歌類似。1999年以淘寶起家的阿里，如今的業(yè)務(wù)早已橫跨電商、金融、物流、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、全球化等場(chǎng)景。不同的場(chǎng)景就有不同的計(jì)算需求，比如淘寶里的拍立淘商品庫(kù)每天新增10億商品圖片，使用傳統(tǒng)GPU算力識(shí)別需要1小時(shí)。除了需要花費(fèi)1小時(shí)的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間里GPU的耗電量也非常巨大。

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2017年中國(guó)有40個(gè)中小型數(shù)據(jù)中心，這些中小數(shù)據(jù)中心2017年消耗電量比三峽大壩的發(fā)電量還多，等量的碳排放量?jī)杀队诿窈降奶寂欧帕?。?duì)于阿里和谷歌這樣擁有大型數(shù)據(jù)中心的科技公司，電量消耗也帶來(lái)了巨大的成本。

如果谷歌和阿里想要通過(guò)購(gòu)買算力更強(qiáng)的最新款英偉達(dá)GPU來(lái)提升效率，GPU高昂的售價(jià)也是科技巨頭們無(wú)法忽視的問(wèn)題。

因此阿里也開(kāi)啟了自研芯片之路。2017年的云棲大會(huì)上，阿里宣布成立達(dá)摩院，由全球建設(shè)的自主研究中心、高校聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，全球開(kāi)放研究計(jì)劃三大部分組成，涵蓋量子計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、基礎(chǔ)算法、網(wǎng)絡(luò)安全、視覺(jué)計(jì)算、自然語(yǔ)言處理、下一代人機(jī)交互、芯片技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等，涵蓋機(jī)器智能、智聯(lián)網(wǎng)、金融科技等多個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

2018年云棲大會(huì)，阿里又宣布成立獨(dú)立芯片企業(yè)“平頭哥半導(dǎo)體有限公司”，由中天微與達(dá)摩院芯片團(tuán)隊(duì)整合而成。

還是云棲大會(huì)宣布者還是張建鋒，2019年阿里首款A(yù)I云端推理芯片含光800正式推出。在業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的ResNet-50測(cè)試中，含光800推理性能達(dá)到78563 IPS，比目前業(yè)界最好的AI芯片性能高4倍；能效比500 IPS/W，是第二名的3.3倍。

性能提升帶來(lái)的效果顯而易見(jiàn)，繼續(xù)用上面的拍立淘舉例，阿里表示，采用含光800后，每天新增10億商品圖片的識(shí)別時(shí)間可以從GPU識(shí)別的1小時(shí)，可縮減至5分鐘。另外，根據(jù)云棲大會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)演示，在城市大腦中實(shí)時(shí)處理杭州主城區(qū)交通視頻，需要40顆傳統(tǒng)GPU，延時(shí)為300ms，使用含光800僅需4顆，延時(shí)降至150ms。

由此做一個(gè)簡(jiǎn)單的換算，那就是1個(gè)含光800的算力等于10個(gè)GPU。

相比谷歌遲遲沒(méi)有商用TPU，阿里在發(fā)布含光800之時(shí)表示這款產(chǎn)品已經(jīng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模應(yīng)用，應(yīng)用于阿里巴巴集團(tuán)內(nèi)多個(gè)場(chǎng)景，例如視頻圖像識(shí)別/分類/搜索、城市大腦等，并且宣布基于含光800的AI云服務(wù)也正式上線。

顯然，阿里自研AI芯片最核心的目標(biāo)同樣是為了獲得更低的經(jīng)濟(jì)成本。

科技巨頭與芯片巨頭不再只是合作

由此看來(lái)，目前阿里和谷歌商用的自研AI芯片都是云端推理芯片，對(duì)于傳統(tǒng)芯片巨頭英特爾和英偉達(dá)而言，這并不會(huì)帶來(lái)巨大的改變，但雙方的關(guān)系會(huì)從此前緊密合作變?yōu)楦?jìng)合關(guān)系。

如何理解？雖然有了面向視覺(jué)場(chǎng)景的含光800推理芯片，但是這是一款A(yù)SIC芯片，其定位也是CNN類模型推理加速為主，通用可擴(kuò)展到其它DNN模型。但對(duì)于更多的深度學(xué)習(xí)算法，含光800這款A(yù)SIC可以在一定支持，但無(wú)法體現(xiàn)出性能和能效最優(yōu)化。

所以，無(wú)論是阿里還是谷歌，他們依舊需要英特爾的CPU提供通用的計(jì)算能力，也需要FPGA進(jìn)行AI的加速。另外，阿里性能強(qiáng)大的神龍架構(gòu)服務(wù)器，也需要英偉達(dá)GPU提供算力。

這種競(jìng)合關(guān)系不僅會(huì)局限在云端。2018年7月，谷歌推出Edge TPU芯片，從命名上就可以看出這是此前推出的云TPU的簡(jiǎn)化版本，是專門設(shè)計(jì)的加速器芯片，用于在邊緣運(yùn)行TensorFlow Lite機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

英雄所見(jiàn)略同，阿里也有端云一體的戰(zhàn)略。在含光800云端AI芯片發(fā)布之前的7月和8月，阿里接連發(fā)布了高性能RISC-V架構(gòu)處理器玄鐵910以及SoC芯片平臺(tái)“無(wú)劍”。也就是說(shuō)，阿里的C-Sky系列、玄鐵系列AIoT終端芯片IP，一站式芯片設(shè)計(jì)平臺(tái)無(wú)劍，以及最新發(fā)布的云端AI芯片構(gòu)建了阿里端云一體的芯片生態(tài)，平頭哥端云一體全棧芯片產(chǎn)品家族雛形已現(xiàn)。

另外，2019云棲大會(huì)期間還有一個(gè)芯片的重磅宣布，阿里人工智能實(shí)驗(yàn)室和平頭哥共同定制開(kāi)發(fā)的智能語(yǔ)音芯片TG6100N，會(huì)在即將推出的音箱產(chǎn)品中使用。

科技巨頭們的自研AI芯片要涵蓋云端和終端其實(shí)也很容易理解，無(wú)論是芯片巨頭還是科技巨頭，他們都認(rèn)為未來(lái)數(shù)據(jù)將像石油一樣具有價(jià)值。因此，巨頭們需要端云一體的戰(zhàn)略挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值，在數(shù)據(jù)的時(shí)代保持領(lǐng)先，而這個(gè)戰(zhàn)略非常重要的支撐就是云端和終端的AI芯片。

此時(shí)科技巨頭和芯片巨頭都會(huì)有云端和終端的AI芯片，競(jìng)爭(zhēng)就難以避免。雷鋒網(wǎng)認(rèn)為，競(jìng)爭(zhēng)激烈的程度更多會(huì)取決于科技巨頭，由于他們對(duì)自己的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)有更深的理解，他們定制化的ASIC芯片更容易達(dá)到性能和能效的最優(yōu)。即便自研的AI處理器性能弱于芯片巨頭的產(chǎn)品，如果科技巨頭出于自主可控的考慮，用自身的業(yè)務(wù)和場(chǎng)景去支撐自研芯片的迭代和優(yōu)化，為此付出一些代價(jià)，最終也能研發(fā)出在特定領(lǐng)域非常具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的芯片。

注意，科技巨頭們會(huì)在與自己業(yè)務(wù)和生態(tài)相關(guān)的領(lǐng)域自主研發(fā)AI芯片。但如果想要替代現(xiàn)有的成熟芯片，比如英特爾的至強(qiáng)CPU和英偉達(dá)GPU，既沒(méi)有價(jià)值也面臨巨大的風(fēng)險(xiǎn)。歸根結(jié)底，科技巨頭們自研AI芯片的初衷是為了獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，通過(guò)自主研發(fā)的芯片保持其技術(shù)和生態(tài)的領(lǐng)先性。同樣，他們的自研芯片也更多的會(huì)服務(wù)于自己的業(yè)務(wù)和生態(tài)，而非搶食芯片巨頭們的市場(chǎng)。

小結(jié)

AI時(shí)代，科技巨頭們與芯片巨頭們不再只是緊密的合作伙伴，也會(huì)在特定領(lǐng)域成為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。也就是說(shuō)，對(duì)于芯片巨頭們而言，想要在科技巨頭擁有自研芯片的領(lǐng)域獲得訂單，需要付出更多的努力。

反過(guò)來(lái)，芯片作為一個(gè)技術(shù)、資本、人才都密集的行業(yè)，其長(zhǎng)周期的特點(diǎn)也與互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速迭代的模式不同，如何找到軟硬之間的最佳平衡點(diǎn)，以及如何與芯片巨頭們多年在芯片領(lǐng)域積累的優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)，也都是科技巨頭自主研發(fā)芯片面臨的挑戰(zhàn)。

阿里和谷歌自研AI芯片商用，科技巨頭與芯片巨頭關(guān)系生變最先出現(xiàn)在北京中代科技有限公司。