芯片，成為中國人心中隱隱的痛。

另一方面，2016年阿爾法狗戰(zhàn)勝世界圍棋頂尖高手李世石以后，掀起了一股人工智能的熱潮。但很多人沒意識到的是：如果說人工智能軟件的關(guān)鍵在于搭建算法平臺，那么人工智能硬件的核心卻是人工智能專用芯片。

而芯片，似乎是我們國家的軟肋。

事實果真如此嗎？

說起人工智能芯片，中國人最熟悉的可能是寒武紀公司的人工智能芯片DianNao了，這個芯片已經(jīng)用到了華為的手機里，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。那么，除了寒武紀科技，我們國家還有別的人工智能芯片公司嗎？

答案是肯定的。

為什么人工智能芯片有市場？

所謂人工智能芯片，一般是指針對人工智能算法設(shè)計的ASIC（專用芯片）。雖然傳統(tǒng)的CPU、GPU也都可以拿來執(zhí)行人工智能算法，但是這些芯片要么計算速度慢，要么功耗大，這么多缺點使得它們在很多場合是不能用的。

比如自動駕駛的汽車需要人工智能芯片，因為汽車在行駛過程中需要識別道路行人以及紅綠燈的變化狀況，這些情況有時候是突發(fā)的，如果我們利用傳統(tǒng)的CPU去做這個突發(fā)路況計算，因為CPU不是專職干人工智能計算的，所以它的計算速度慢，很可能綠燈已經(jīng)變成紅燈了，我們的自動駕駛汽車還沒有剎車。如果換成用GPU，計算速度確實要快很多，但這個時候的計算功耗非常大，電動汽車的車載電池無法長時間支撐這個功能，而且大功率芯片會導(dǎo)致車體發(fā)熱，容易引發(fā)油箱自燃。而且GPU一般價格昂貴，普通消費者也很少能買得起這種使用大量GPU芯片的自動駕駛汽車。

再比如我們用的手機，如果手機芯片功率很大，手機電池壓根就無法支持比較大的功率。大功率的芯片將導(dǎo)致手機待機時間變短，無法正常應(yīng)用。 

所以，在人工智能領(lǐng)域，開發(fā)專用芯片成了必然趨勢。

人工智能芯片的分類

目前市場上可以買到的人工智能芯片按照處理任務(wù)的不同可以分為兩類。

一類是面向訓(xùn)練和推斷(Inference)的，這個工作GPU可以干，CPU也可以干，F(xiàn)PGA也可以干。但如果開發(fā)人工智能的芯片，則干得更好。因為人工智能芯片是專業(yè)干這個的，相當于是“專家”。

另一類是推斷加速芯片。這類芯片就是把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練好的模型放在芯片上跑。比如寒武紀的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，深鑒科技的DPU，地平線機器人的BPU都是這類產(chǎn)品。

如果按使用場景劃分，人工智能芯片主要分為云端和終端芯片。

目前主流的深度學習人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法包括訓(xùn)練和推斷兩個環(huán)節(jié)。由于訓(xùn)練需要大量數(shù)據(jù)去訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因此訓(xùn)練主要在云端進行。比如百度在2018年的AI開發(fā)者大會上推出的昆侖芯片——這是中國首款云端全功能AI芯片。

而終端芯片更側(cè)重低成本和低功耗，目前中國的人工智能芯片初創(chuàng)企業(yè)主要布局在這個領(lǐng)域。

那么，人工智能芯片是如何工作的呢？以手機為例，日常的拍照美顏手機如果是帶有移動端的人工智能芯片，那么手機可以根據(jù)用戶平時的喜好，在照片拍攝完成后同步完成照片美化。

當然，一片在指甲蓋大小的面積上集成了超過 55 億個晶體管的 AI 芯片不可能只用來拍拍照這么簡單。目前手機上已經(jīng)有語音服務(wù)、機器視覺識別、圖像處理等智能應(yīng)用，未來還會增加包含醫(yī)療、AR、游戲AI 等更多元化的應(yīng)用類型。

國內(nèi)有哪些人工智能芯片公司？

除了很有名的寒武紀科技，中國還涌現(xiàn)了不少人工智能的芯片企業(yè)。有媒體將云天勵飛、地平線、深鑒科技、寒武紀四家稱為AI芯片四小龍，以突顯這四家公司自主設(shè)計芯片的能力。

《互聯(lián)網(wǎng)周刊》認為，一家企業(yè)的核心是人才，而人才的關(guān)鍵是看創(chuàng)始人與領(lǐng)導(dǎo)者是不是具有相關(guān)的背景知識與從業(yè)經(jīng)驗。

云天勵飛成立于2014年初，當年就已經(jīng)開始構(gòu)建機器學習與視覺智能領(lǐng)域的AI芯片解決方案，組建了芯片研發(fā)團隊。

云天勵飛聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO陳寧有芯片研發(fā)的經(jīng)歷。陳寧是美國佐治亞理工學院電子工程博士，他曾經(jīng)出任中興通訊芯片設(shè)計技術(shù)總監(jiān)，還曾在美國摩托羅拉飛思卡爾公司帶領(lǐng)團隊設(shè)計第四代移動通信(4G-LTE)多模終端基帶芯片，他是中國第一款商用矢量處理器芯片的設(shè)計者。公司的研發(fā)副總裁李愛軍是原中興通訊手機芯片的研發(fā)負責人，他曾在2010年主導(dǎo)研發(fā)了國內(nèi)第一顆28nm手機芯片商用。

除了云天勵飛這樣的由有芯片從業(yè)經(jīng)驗的企業(yè)家創(chuàng)立的人工智能公司以外，還有一類公司則擅長“拿來主義”，不久前，阿里巴巴就收購了芯片企業(yè)中天微，進軍人工智能芯片市場。

目前的人工智能芯片企業(yè)已經(jīng)如雨后春筍一樣拔地而起。比如云知聲發(fā)布第一代UNIONE物聯(lián)網(wǎng)人工智能芯片——雨燕，面向智能家居與智能音響領(lǐng)域。擁有云之聲的AI指令集，也擁有具備自主知識產(chǎn)權(quán)的DEEPNET與UDSP，支持多種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。第二代芯片雪豹預(yù)計將于明年發(fā)布，面向智能車載領(lǐng)域。

《互聯(lián)網(wǎng)周刊》整理了中國國內(nèi)從事人工智能芯片的代表性企業(yè)排行榜。

人工智能芯片的研發(fā)風險

芯片行業(yè)歷來是一個高投入、高風險、慢回報的行業(yè)。這也是中國芯片產(chǎn)業(yè)不發(fā)達的基本原因。芯片投資周期很長，迭代進化很快，一不小心就容易被快節(jié)奏的市場淘汰。而且我國在芯片制造行業(yè)缺乏本土一流的光刻機，這也使得中國企業(yè)處于被動狀態(tài)。

而從事人工智能芯片研發(fā)的企業(yè)大多數(shù)是創(chuàng)業(yè)企業(yè)，這些企業(yè)比較擅長從事算法研究，而算法的研究投入比較小，只要有電腦與辦公桌，再找?guī)讉€程序員就可以開工。但如果自己獨立研制芯片，在時間和資金方面都面臨巨大壓力，其中最重要的原因是芯片的時間成本高，作為硬件來說，芯片對設(shè)計錯誤是零容忍。如果芯片已經(jīng)流片，這個時候突然發(fā)現(xiàn)一個錯誤，那么重新去糾正這個錯誤可能需要半年時間，同時還需要花幾千萬元再去重新流片。

“你得有非常強大的心理素質(zhì)、極其嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，以及對任何事情寧可錯殺一千，不能漏掉一個的態(tài)度去做，不僅是要一個這樣的人，而且是需要一個這樣的團隊，才能把這個事做好?！鄙铊b科技芯片研發(fā)副總裁陳忠民曾經(jīng)如此形容這個行業(yè)。

另外，人工智能芯片的研發(fā)風險在于芯片的使用者。傳統(tǒng)芯片公司在設(shè)計芯片之前，基本上已經(jīng)確定了目標客戶。但人工智能芯片則有所不同，人工智能的項目很多都還沒有真正落地，這個時候很難知道開發(fā)出來的人工智能芯片到底有誰會來應(yīng)用。因此，市場的不確定性也給人工智能芯片的研制帶來了一定的風險。

因此，政府應(yīng)該積極支持人工智能芯片的研發(fā)，幫助企業(yè)抵御各種風險。畢竟人工智能是我們國家的優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略方向，而人工智能芯片代表了這個方向上的核心競爭力。