AI芯片風(fēng)口背后：“拿來”主義盛行，代工貼牌也能做

　　深度學(xué)習(xí)技術(shù)，猶如一管強大的興奮劑，讓中年遲暮的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整個沸騰了——它能讓現(xiàn)有的芯片性能提升1萬倍。正在經(jīng)歷“摩爾定律失效”危機的從業(yè)者們喜出望外，終于因深度學(xué)習(xí)而柳暗花明。

　　隨之而來的還有，前赴后繼的趕風(fēng)者，他們野心勃勃，手握前沿算法，紛紛誓言要做傳統(tǒng)半導(dǎo)體行業(yè)的顛覆者……讓資本和市場興奮不已。

　　坊間傳聞，僅僅2017年下半年，在全球最大晶圓代工廠臺積電，忙碌的流水線上已積攢了超過30款人工智能芯片等待下線流片。作為芯片正式量產(chǎn)前的小規(guī)模試產(chǎn)，流片意味著芯片距離落地越來越近了。

　　AI時代下的“軟”紅利

　　中國是全球最大電子產(chǎn)品制造國，但芯片卻一直是從業(yè)者們的一塊心病。

　　雖然中國市場消耗著全球近三分之一的芯片，但芯片自給率低卻是不爭的事實。業(yè)界早有“中國進口芯片比石油還多”的說法。

　　“這個數(shù)字大概是10%左右?！毙酒袠I(yè)資深專家莫大康談到中國芯片的自給率時說道，“一些機構(gòu)給出的數(shù)字為17%，但這是把英特爾和三星在中國生產(chǎn)的芯片也計算在內(nèi)。”

　　需求催生出市場。自上世紀(jì)90年代開始，華為海思、展訊、中星微等一批中國芯片企業(yè)崛起，但站在全球市場上來看，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，直到最近以深度學(xué)習(xí)為首的人工智能技術(shù)落地。

　　依托中國人口紅利的海量數(shù)據(jù)，資本加持、人才和巨大市場需求，讓中國成為人工智能時代最具潛力的選手。同時，政府立志實現(xiàn)“人工智能強國”宏愿，人工智能芯片被列為八大關(guān)鍵技術(shù)之一。

　　一切因素向好，似乎中國芯彎道超車的機會終要來臨，主角是人工智能芯片。它又被稱為深度學(xué)習(xí)芯片、神經(jīng)元芯片，主要指專為深度學(xué)習(xí)計算特點和需求而設(shè)計的一類專用芯片。

　　根據(jù)AI財經(jīng)社統(tǒng)計，國內(nèi)以人工智能芯片為核心的創(chuàng)業(yè)規(guī)模公司為18家，成立時間多為1年～2年，融資輪次集中在A輪及更早，多聚焦在端智能和視覺領(lǐng)域。

　　在這群極具挑戰(zhàn)精神的人工智能芯片創(chuàng)業(yè)者中，中科寒武紀(jì)是最為耀眼的一家：已經(jīng)拿下華為麒麟970芯片合作訂單——將其人工智能芯片的設(shè)計專利植入麒麟970芯片，為華為Mate10、榮耀V10等旗艦手機加速。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，該款芯片的出貨量將達(dá)到3000萬片。

　　“公司如其名?！敝锌坪浼o(jì)依托于“國家隊”創(chuàng)建，其中陳云霽、陳天石兩兄弟為創(chuàng)始人。陳云霽9歲上中學(xué)，14歲進入科大少年班，是典型的“天才少年”。弟弟陳天石也基本沿襲了哥哥的成長路徑。

　　“我畢業(yè)后一直做芯片，弟弟一直做算法——芯片加算法，正好誕生了‘寒武紀(jì)’人工智能芯片?！标愒旗V說道。這位在2015年入選《麻省理工科技評論》“全球最佳創(chuàng)新人士”的天才語出驚人：“要讓人工智能芯片的計算效率提高1萬倍，功耗降低1萬倍?！?/p>

　　這對遵循摩爾定律運轉(zhuǎn)了近70年的半導(dǎo)體業(yè)而言，是一次巨大沖擊!過去，芯片的迭代周期為18個月，每一次迭代性能提升一倍?，F(xiàn)在，“算法”這項軟技能猶如九陽神功，要將硬件的鐵律打破。也正因為此，在人工智能芯片創(chuàng)業(yè)團隊中，大多數(shù)領(lǐng)頭人為人工智能研究型學(xué)者或偏算法型人才，并沒有沿襲芯片行業(yè)的傳統(tǒng)——硬件科班出身。

　　早在2015年，英特爾豪擲167億美元收購可編程芯片廠商Altera時，投行分析師Tony給出的投資意見就是：“VC們在面對這樣的芯片創(chuàng)業(yè)者——根本沒有意識到他們在從事軟件工作，不具備軟件知識，應(yīng)該迅速撤離。” 可編程芯片(FPGA)現(xiàn)已經(jīng)成為芯片廠商進軍AI的敲門磚。

　　隨后的一年里，英特爾加大籌碼，開啟了“買買買”的大力布局戰(zhàn)略，代表性的收購案包括以3.5億美元收購人工智能芯片創(chuàng)業(yè)公司Nervana、4億美元收購計算機視覺芯片Movidius、153億美元收購自動駕駛供應(yīng)商Mobileye等。大企業(yè)的布局，更加速了追風(fēng)人的步伐。

　　也是在這一年，中國人工智能芯片產(chǎn)業(yè)迎來了軟件算法出身的余凱入場。

　　2015年11月，前百度研究院副院長余凱辭職，創(chuàng)立地平線(原“地平線機器人”)。那時，人工智能芯片還是一個讓大多數(shù)中國從業(yè)者摸不著頭腦的詞?！斑@是一件非常具有遠(yuǎn)見的事。因為你看到了別人還沒有看到的事情?！庇鄤P談道。

　　“低調(diào)內(nèi)斂”“不善言辭”等傳統(tǒng)半導(dǎo)體從業(yè)者的標(biāo)簽被一一撕掉。取而代之的是深得互聯(lián)網(wǎng)精髓的新生代，他們自備“代言人”屬性，強調(diào)更快地迭代落地，慷慨激昂地講述著PPT上陡峭的性能提升曲線。

　　2017年年初，埋頭苦干兩年后，地平線獲得英特爾投資;年底，其首款專用人工智能芯片落地?！拔覀儫o疑是這個領(lǐng)域中最快的，沒有第二?！庇鄤P激動地對AI財經(jīng)社說道。

　　2017年11月，人工智能獨角獸公司商湯科技宣布引入高通的戰(zhàn)略投資。這一芯片巨頭表示，正是看中了商湯在機器學(xué)習(xí)模型與算法上的優(yōu)勢。早些時候，兩家公司已就手機和物聯(lián)網(wǎng)人工智能芯片達(dá)成合作。

　　2017年12月，人工智能芯片初創(chuàng)團隊熠知科技(ThinkForce)橫空出世，宣布完成4.5億元A輪融資，成為芯片創(chuàng)業(yè)隊中早期融資額最大的一筆。在其亮眼的投資人背景中——依圖科技、云鋒基金、紅杉資本、高瓴資本，計算機視覺公司依圖科技排在第一位。有業(yè)內(nèi)人士指出，該團隊早期曾在依圖科技內(nèi)部孵化而成。

　　創(chuàng)辦于2012年，早期以提供語音識別、語音交互等技術(shù)方案的云知聲也加入了戰(zhàn)局。其首款集成人工智能算法的芯片將在今年完成流片。云知聲聯(lián)合創(chuàng)始人李霄寒博士向AI財經(jīng)社表示，早在2014年，公司就有做芯片的想法，“因為智能家居跟手機不一樣，不是純軟件就能解決問題”。

　　當(dāng)然，在諸多以算法為核心實力的團隊之外，還有“硬”背景出身的人工智能芯片公司。因獲三星、賽靈思、聯(lián)發(fā)科等芯片巨頭投資而備受關(guān)注的深鑒科技，脫胎于清華大學(xué)電子系，其CEO姚頌是一位來自于2011屆的90后。他在本科期間就發(fā)表了多篇相關(guān)論文，同時也是清華電子系學(xué)生科協(xié)主席。

　　2015年姚頌本科畢業(yè)。一年后，深鑒科技成立?！拔覀兟?lián)合創(chuàng)始人之一韓松是在博士研究過程中轉(zhuǎn)向算法方向的?！币炚劦綀F隊背景，“做人工智能芯片靠純硬件背景行不通。我們在機器學(xué)習(xí)、SLAM算法(實時定位和地圖構(gòu)建)等方面進行了長期研究。”

　　2014年創(chuàng)立于美國圣地亞哥，兩年后選擇在中國珠海落地的耐能科技也同樣堅信著“硬件工程師”文化。創(chuàng)始人劉峻城曾供職于三星、高通等巨頭公司的研發(fā)中心，創(chuàng)始團隊多畢業(yè)于世界名校的電子工程系，擁有超過10年的芯片行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗。2017年11月，耐能科技獲得阿里巴巴、紅杉、高通等數(shù)千萬美元的A輪融資。

　　風(fēng)口背后：偽概念和“拿來”主義

　　然而，這不過是冰山一角。

　　早在2014年12月，“大基金”甫一成立就釋放出強烈信號，這是一只200億美元規(guī)模的國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金。隨后3年間，各級地方政府相繼設(shè)立了超過30只半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，公布的融資規(guī)模超過1000億美元。

　　僅在資本層面，芯片市場已足夠掀起一場創(chuàng)投狂歡。但就在從業(yè)者歡呼雀躍地?fù)肀斯ぶ悄苄酒畷r，它的定義似乎都還沒準(zhǔn)備好。

　　“你不覺得人工智能芯片是個偽概念嗎?”一位人工智能芯片創(chuàng)業(yè)者對AI財經(jīng)社直言，“從半導(dǎo)體圈子的人來看，人工智能芯片概念比較怪，定義也非常寬泛。你做機器學(xué)習(xí)也是人工智能芯片，做深度學(xué)習(xí)也是人工智能芯片，做某幾種特定算法也是人工智能芯片。”

　　地平線CEO余凱則對AI財經(jīng)社分析道，廣義的人工智能芯片是指能夠很好地去支持主流算法，尤其是以深度學(xué)習(xí)為代表的算法的芯片。其中包括GPU(圖形處理器)、一些性能不錯的CPU和DSP(數(shù)字信號處理芯片)等。

　　過去一年，中國芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域投資事件為61起，總?cè)谫Y額超過1500億人民幣。來源IT桔子

　　狹義的人工智能芯片則要求高得多。它要圍繞深度學(xué)習(xí)或者人工智能算法，對這顆芯片內(nèi)部的架構(gòu)和計算、存儲單元進行專門設(shè)計，比如谷歌的TPU。

　　曾在高通、三星電子研發(fā)中心、晨星半導(dǎo)體等企業(yè)擔(dān)任研發(fā)職務(wù)的耐能創(chuàng)始人劉峻誠則表示，在美國，人工智能加速芯片對應(yīng)著嚴(yán)苛的NSF認(rèn)證：“要讓DNN(深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法)計算功耗比提升1000倍的芯片”。 (注：NSF是美國獨立的非政府組織，專門致力于為各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂、產(chǎn)品測試和認(rèn)證服務(wù)工作。)

　　可是這樣的討論僅限于認(rèn)知層面。和指甲蓋一般大小的芯片，一旦植入密密麻麻的電路板，再套上硬件的外殼，包裝上理想的性能參數(shù)表，其“人工智能”的含量和真假實在難辨。

　　“去年就有一家公司出了款號稱NPU(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器)的芯片，但實際上，只是幾顆傳統(tǒng)DSP(數(shù)字信號處理器)芯片的組合，加上軟件的修改。”芯片從業(yè)者吳力說道。

　　如果說概念炒作只是從業(yè)者的一個入門，那么，挖對手墻腳、“拿來主義”、噱頭包裝……才是進階后的真正“套路”。

　　年初，在剛結(jié)束的CES(全球消費電子展)上，中國人工智能芯片創(chuàng)業(yè)隊是不容忽視的存在。展會期間，一篇關(guān)于人工智能行業(yè)芯片的采訪報道這樣寫道：“我們敢為人先。完全舍棄了傳統(tǒng)運算，采取了一種獨特的新型架構(gòu)……這將讓我們獲得全世界最好性能功耗比、最好性價比的芯片?！?/p>

　　百公里之外，正在趕去機場路上的Kevin看到報道后，異常氣憤。他認(rèn)為，文中所謂的“新型架構(gòu)”，正是自家獨有的專利技術(shù)，卻被競爭對手公司拿來作產(chǎn)品宣傳的新噱頭。

　　“這部分是我們公司的專利，2016年我們團隊發(fā)布的論文中就已詳細(xì)論述，2017年1月這篇論文被刊發(fā)在IEEE雜志上。”Kevin對AI財經(jīng)社解釋道，并翻出了論文原文和對應(yīng)內(nèi)容。他補充，該項專利已在美國和中國大陸申請到方法型專利保護，在中國臺灣地區(qū)，專利還在提交過程中。

　　但迫于知識產(chǎn)權(quán)糾紛案件取證和指控都十分困難，Kevin并不打算將時間和精力耗費在起訴對手公司上。取證難是知識產(chǎn)權(quán)維權(quán)的主要障礙。上海浦瑞律師事務(wù)所合伙人邢路對此表示““在侵犯商業(yè)秘密案件中，原告取證的難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他知識產(chǎn)權(quán)案件。起訴時間長，主要是取證復(fù)雜?！?/p>

　　Kevin之所以對競爭對手“竊取”自家專利技術(shù)如此肯定，其佐證之一在于該篇論文的其中一名作者在2017年初被挖到了競爭對手公司?！爱?dāng)時團隊成員里有一名學(xué)生，他很清楚該專利的技術(shù)細(xì)節(jié)?！?/p>

　　激烈的技術(shù)競爭背后，隱含的是人才爭奪的拉鋸戰(zhàn)?！案邇r碼的薪資固然有吸引力，但這也是有代價的。”現(xiàn)為某上市公司深度學(xué)習(xí)加速項目負(fù)責(zé)人張然說道。春節(jié)后，張然打算跳槽，年底他正在物色更有活力的創(chuàng)業(yè)公司，但面試經(jīng)歷卻讓他心里有說不出來的別扭。

　　“我面試過一些相關(guān)企業(yè)，無一例外地，他們都會委婉地提出一個問題——能否快速地將原公司或原來的研究成果復(fù)制出來?！睆埲贿M一步解釋道，“換句話說，就是讓你把原公司的技術(shù)‘拿’到新公司來”?！?/p>

　　“大家都這樣?！蹦持麆?chuàng)業(yè)公司CEO一語道出了行業(yè)的“潛規(guī)則”。

　　“這個行業(yè)的準(zhǔn)入門檻很高，站在外圍的旁觀者通常是缺少判斷力的?！绷硪晃蝗斯ぶ悄苄酒瑯I(yè)者說道。

　　在“拿來主義”背后，是各家爭相出頭，一味追求速度的急功近利。芯片設(shè)計不再是一門高深的科技藝術(shù)。在工業(yè)化的流水線上，現(xiàn)在，一些追風(fēng)人比拼的僅僅是組裝能力。

　　對于初創(chuàng)芯片公司，要成立專門的系統(tǒng)級芯片設(shè)計部門存在一定風(fēng)險。一旦市場暗淡或產(chǎn)品沒能及時量產(chǎn)，此前的大筆投入將會付之東流。這時，一批設(shè)計代工廠商便應(yīng)運而生，他們致力于提供完整的芯片設(shè)計打包方案。

　　當(dāng)數(shù)家設(shè)計都集中涌向設(shè)計代工企業(yè)，他們沒有花費太多精力打磨產(chǎn)品。一般來說，最為關(guān)鍵的人工智能計算加速部分——前端的芯片體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)該由芯片創(chuàng)業(yè)公司自己完成。而接口、布線等其他后端工作交由代工設(shè)計方完成。

　　但“求快”的創(chuàng)業(yè)氛圍改變了這一切。部分芯片創(chuàng)業(yè)公司有著“更精明”的打算?！坝械娜斯ぶ悄苄酒具B前端的設(shè)計也都外包給代工方做。”有從業(yè)者透露。

　　無人駕駛太遠(yuǎn)，人人都想切安防蛋糕

　　行業(yè)早期競爭的亂象印證著市場的不理性，而更大的質(zhì)疑還在于——能夠支撐起產(chǎn)品落地的故事越來越難講了。

　　在產(chǎn)業(yè)化落地方面，以安防/泛安防和智能手機為主要切入的市場和領(lǐng)域。其次，在云端的訓(xùn)練和大型數(shù)據(jù)處理中心也有數(shù)家公司有嘗試與挑戰(zhàn)，如中科寒武紀(jì)、深鑒科技等。離普羅大眾的智能家居產(chǎn)品中也越來越多地需要針對語音交互、視覺處理等功能的專用芯片。

　　在這之中，產(chǎn)業(yè)成熟度最高、需求量最大的當(dāng)屬安防產(chǎn)業(yè)。2016年國內(nèi)安防行業(yè)規(guī)模達(dá)到5410億元，同比增長了11%，占據(jù)我國GDP的0.73%。在攝像頭中加入人工智能芯片，不僅能提高其影像錄制效率，還能為其加入人臉識別、身份比對、人數(shù)統(tǒng)計、行為分析等智能功能。

　　主打安防場景的深鑒科技樂觀地表示，這個市場是巨大的?！昂？低曇荒甑臄z像頭出貨量是1億臺，大華是3千萬臺?！?/p>

　　就市場規(guī)模而言，前端市場的芯片需求的確比服務(wù)器和云端的想象力更大。但這是一個“看上去很美”的市場。安防產(chǎn)業(yè)以傳統(tǒng)和封閉著稱，要撬開這扇大門并非易事。目前來看，面向人工智能芯片市場的存量仍十分有限，并且天平更多時候還是向“更便宜”的那一方傾斜。

　　在我們大談人工智能芯片即將普及前，有一個前提需要被明確，只有規(guī)?；某鲐浟坎拍艿窒甙旱牧髌脱邪l(fā)投入?！?8nm規(guī)格的芯片從投入到流片的成本大概是400萬美元，如果能夠賣出去100萬片，每片的成本大概能攤到4美元，這比客戶購買FPGA芯片便宜多了?！币晃蝗斯ぶ悄苄酒瑒?chuàng)業(yè)公司CEO給AI財經(jīng)社算了一筆賬。

　　然而，這與現(xiàn)實情況相去甚遠(yuǎn)?！澳壳按蟾胖挥?%的安防設(shè)備應(yīng)用了人工智能技術(shù)。海康威視對于英偉達(dá)一年的需求量在20萬片左右，這還是世界上最大的安防廠商需求量?！蹦成鲜泄旧疃葘W(xué)習(xí)加速項目總監(jiān)張然表示。

　　如果說，“100萬片”是現(xiàn)階段人工智能芯片公司維持正常運轉(zhuǎn)的出貨量標(biāo)準(zhǔn)線，那么一家AI創(chuàng)業(yè)芯片公司至少要談下5家?？低曅枨罅考壍拇罂蛻舨判小４送?，盡管是在這樣有限的增量市場里，人工智能芯片創(chuàng)業(yè)公司也未能掌握獨立的話語權(quán)?，F(xiàn)階段創(chuàng)業(yè)公司所能提供的大多為折中方案，多采購第三方FPGA芯片再進行編程和優(yōu)化，如Xilinx(賽靈思)、被英特爾收購的Altera等。

　　“他們(創(chuàng)業(yè)公司)對芯片價格和用量是及其敏感的，用量多可能導(dǎo)致整體方案很貴。因為議價權(quán)還是掌握在FPGA廠商手中——他們并不會因為創(chuàng)業(yè)公司的方案而降價?！?但對于芯片巨頭而言，如英特爾，針對客戶的行業(yè)需求，他們給出一個打包后的解決方案價格，方案中涉及到的芯片使用量并不會影響方案價格的浮動。

　　當(dāng)然，摩爾定律的另一面也同樣值得重視。當(dāng)人工智能芯片企業(yè)推出專用的芯片，每隔18個月，芯片性能提升一倍的同時，其價格也將下降一倍。在大部分從業(yè)者和投資人看來，人工智能芯片的增量市場仍大有可為。

　　2016年～2021年人工智能芯片市場整體規(guī)模變化。

　　在落地層面，性能和功耗之間的平衡也是硬性指標(biāo)之一。追求性能容易，但功耗可能達(dá)不到。云知聲IoT副總裁李霄寒介紹，因為格力對產(chǎn)品質(zhì)量和相關(guān)驗收標(biāo)準(zhǔn)及其嚴(yán)格，我們跟格力磨合了近一年時間。

　　僅次于“安防熱”的，便是自動駕駛領(lǐng)域，但同樣面臨著“雷聲大、雨點小”的尷尬。談到是否真正投身其中，大多數(shù)廠商仍持觀望態(tài)度。其原因主要在兩個方面：

　　不過，在該領(lǐng)域仍不乏敢于挑戰(zhàn)的試險者。前百度研究創(chuàng)始人副院長余凱博士創(chuàng)辦的地平線就瞄準(zhǔn)了該方向，在落地方面主要依靠英特爾，英特爾也是其投資方之一在異構(gòu)智能中國區(qū)總裁周斌看來，哪怕是自動駕駛訓(xùn)練和測試階段，人工智能芯片也已經(jīng)需求不斷?！艾F(xiàn)在跑無人車的GPU芯片要占滿整個后備箱，而且通常跑個半小時就需要停下來降溫。在今年的CES現(xiàn)場，我們已經(jīng)收到了很多關(guān)于該領(lǐng)域的需求。”

　　總結(jié)

　　可以預(yù)見的是，2018年，將會是人工智能芯片產(chǎn)業(yè)密集落地的一年，深鑒科技、云知聲、異構(gòu)智能等一波芯片公司均在今年完成流片。芯片產(chǎn)業(yè)在搭載深度學(xué)習(xí)加速的火箭后，將以指數(shù)級速度向前發(fā)展。

　　前是嗷嗷待哺的行業(yè)需求，后有巨額的產(chǎn)業(yè)基金刺激，人工智能芯片創(chuàng)業(yè)者受到了前所未有的關(guān)注和期待。然而，逐風(fēng)口的狂歡背后，也少不了荒唐的亂象和叢生的泡沫。概念模糊不清、貼牌式廠商濫竽充數(shù)、“拿來”主義司空見慣、一味追求速度的急功近利……隨著落地步伐的加速，危機正在不斷放大。

　　站在機遇和泡沫共存的十字路口，每一位趕風(fēng)者都在理性與野心之間博弈。