46年前，先驅(qū)者10號駛向太空，成為人類歷史上第一個駛出太陽系的探測器——以這個人類探索未知宇宙的故事開場，昨天下午，寒武紀創(chuàng)始人兼CEO陳天石發(fā)布了其最新產(chǎn)品，寒武紀1M智能處理器芯片及首款云端智能芯片MLU100。這兩款產(chǎn)品的發(fā)布，也意味著寒武紀成為中國首家同時擁有終端和云端智能處理器產(chǎn)品的公司。
此前，另一家明星創(chuàng)業(yè)公司——地平線，也發(fā)布了中國首款全球領(lǐng)先的嵌入式人工智能視覺芯片。正在舉行的北京國際車展上，地平線還展示了其自動駕駛計算平臺Matrix 1.0。該計算平臺主要在高級別自動駕駛場景中使用，搭載了地平線今年將會推出的新一代自動駕駛芯片架構(gòu)。地平線創(chuàng)始人余凱透露，其自主研制的處理器已經(jīng)賣到了美國，具體進展將會陸續(xù)公布。
初創(chuàng)公司搶占AI芯片賽道
過去一年，AI芯片領(lǐng)域熱鬧非凡。目前，中國已經(jīng)涌現(xiàn)地平線、寒武紀、深鑒科技、中天微等一批明星初創(chuàng)企業(yè)。數(shù)據(jù)顯示，僅去年下半年，在芯片制造巨頭臺積電的生產(chǎn)線上，就有超過30家AI芯片排隊等待流片。
與傳統(tǒng)芯片相比，AI芯片究竟有何特別，吸引創(chuàng)業(yè)者、資本紛紛涌入？
“如果要用通用處理器搭建一個人腦規(guī)模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可能需要建一個電站來給它供電。”中科院計算所研究員陳云霽解釋，由于計算架構(gòu)不同，在處理人工智能計算時，AI芯片相比傳統(tǒng)處理器性能強、功耗低。幾年前，谷歌的人工智能Alpha Go下一盤棋動用了1000個CPU和200個GPU，每分鐘的電費就高達300美元，而其網(wǎng)絡(luò)規(guī)模還只有人腦的千分之一。
“寒武紀的芯片放在我們的機器上，能效比提升了30倍，這在業(yè)界是很驚人的跨越。”作為寒武紀的合作伙伴，中科曙光負責人也在昨天的發(fā)布會介紹選用寒武紀芯片的效果。
今年年初，清華大學微納電子系團隊宣布研發(fā)出“思考者”(Thinker)芯片，該芯片獨特之處就在于低能耗驅(qū)動——8節(jié)五號電池就能夠滿足該芯片一年下來的耗電量。除此之外，“思考者”可動態(tài)調(diào)整自身的計算和記憶要求，從而適應(yīng)設(shè)備中的軟件在運行時所需的條件。“用CPU（中央處理器）跑深度學習（人工智能的一種技術(shù)術(shù)語）也不是不行，但就像老爺車，它需要的是跑車。”一位業(yè)界人士如是比喻。隨著傳統(tǒng)架構(gòu)下的芯片物理極限逼近天花板，AI芯片一時引來各方關(guān)注。
沒有輸在起跑線上
向AI芯片發(fā)力的當然不只是中國。隨著個人電腦芯片需求量下滑，近幾年走上下坡路傳統(tǒng)芯片巨頭英特爾，也啟動了向人工智能芯片的轉(zhuǎn)型。除了傳統(tǒng)芯片巨頭，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(luò)鼻祖Facebook也紛紛開始涉足芯片。一時間，新銳力量與老牌企業(yè)同場廝殺，AI芯片迎來群雄逐鹿。
不過，相比與國外領(lǐng)先水平相差十余年甚至更多、在追趕巨頭時遭遇生態(tài)壁壘等諸多阻礙的傳統(tǒng)芯片行業(yè)，初創(chuàng)型AI芯片企業(yè)顯然并無這樣“輸在起跑線”的壓力。不少聲音認為，AI芯片領(lǐng)域蘊藏著“中國芯”彎道超車的好機會。
一般來說，AI芯片指的是專門針對AI算法做加速處理的芯片。過去幾年，經(jīng)過多年研發(fā)的國產(chǎn)CPU龍芯，曾因技術(shù)架構(gòu)、應(yīng)用軟件與現(xiàn)有巨頭壟斷的體系不互通而屢屢遭遇聯(lián)想等國內(nèi)設(shè)備廠商的殘忍拒絕。而昨日，曙光公司宣布發(fā)布搭載寒武紀云端智能芯片的服務(wù)器產(chǎn)品。此前，寒武紀發(fā)布的世界首款智能終端處理器推出僅一年，就已經(jīng)在4款華為手機上應(yīng)用。
“新老”國產(chǎn)芯片勢力迥異的境況，與前者提早開始生態(tài)布局不無關(guān)系。寒武紀透露，其芯片研制從核心指令集、架構(gòu)到軟件生態(tài)，都建立在自有知識產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)上。在去年寒武紀首次公開亮相的發(fā)布會上，除了介紹自身的芯片產(chǎn)品，寒武紀花了很長時間介紹一長串的合作企業(yè)。“我們不光是賣芯片，還會把基于我們指令集、開發(fā)庫、編譯庫的一整套解決方案交給用戶。”地平線副總裁賈志鵬說。
業(yè)界分析，AI芯片全球起步時間幾乎同步，此時，人工智能領(lǐng)域尚未出現(xiàn)“獨步天下”的國際巨頭。在此基礎(chǔ)上，國內(nèi)廠商建立芯片應(yīng)用生態(tài)、尋求合作伙伴之路才不會過于荊棘叢生，這也是新生代國產(chǎn)芯片選手們謀求“彎道超車”占據(jù)的“天時”優(yōu)勢。
人工智能產(chǎn)業(yè)對大數(shù)據(jù)的渴求也給中國初創(chuàng)企業(yè)創(chuàng)造了機會。曾在老牌半導體企業(yè)工作十余年的地平線副總裁張永謙認為，國外無論是算法公司還是芯片公司，都很難獲得中國的大數(shù)據(jù)，市場、數(shù)據(jù)、應(yīng)用場景都扎根在中國本土。以自動駕駛為例，國外與中國的路況差異極大，這意味著需要進行大量數(shù)據(jù)訓練、深度學習的自動駕駛?cè)斯ぶ悄埽揞^并無優(yōu)勢。“從這一點來看，中國本土企業(yè)顯然更有優(yōu)勢。”
去年10月，地平線宣布獲得英特爾領(lǐng)投的近億美元融資。把自己的發(fā)展方向定位為“AI時代英特爾”的這家中國本土人工智能芯片初創(chuàng)企業(yè)，收獲了來自行業(yè)巨頭真金白銀投資的“示好”。
警惕“全民造芯”虛火
清華大學微電子所所長魏少軍認為，現(xiàn)在AI芯片已經(jīng)存在被過度“炒作”的隱憂。他認為，目前還沒有出現(xiàn)像CPU（中央處理器）一樣的AI通用算法芯片，AI的殺手級應(yīng)用還沒出現(xiàn)，未來這個產(chǎn)業(yè)還有很長一段路要走。魏少軍甚至預言，在未來2到3年內(nèi)，AI芯片行業(yè)一定會經(jīng)歷一個低潮，“今天的一部分、甚至大部分創(chuàng)業(yè)者都會成為技術(shù)變革的先烈。”
除了AI芯片有過熱嫌疑，芯片制造也進入了奮進期。中科院6寸平面光波導晶圓生產(chǎn)線落地成都，紫光集團460億美元成都、南京建設(shè)兩大半導體基地，總投資100億美元的華虹集成電路研發(fā)和制造基地項目無錫開工……據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國在建的芯片生產(chǎn)線達16條。
北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)投促局副局長李冬明提醒，芯片產(chǎn)業(yè)是極為典型的“三密”行業(yè)：人才密集、技術(shù)密集、資金密集。在有限的時間、資源背景下，對芯片領(lǐng)域的投入須謹防盲目蜂擁而上，而應(yīng)瞄向我國需求量大、亟待突破的關(guān)鍵領(lǐng)域重點突破。此時，政府宏觀調(diào)控與有序引導必不可少。
值得注意的是，在資本爭相投入的領(lǐng)域之外，我國在芯片設(shè)計、制造領(lǐng)域還存在不少盲點、弱點區(qū)域。例如，由于金融IC芯片認證等問題，我國國內(nèi)銀行IC卡芯片基本上被NXP等國外芯片廠壟斷；芯片設(shè)計領(lǐng)域迎來華為、阿里等巨頭爭相重金布局，但芯片設(shè)計軟件等基礎(chǔ)工具仍然被美國壟斷。