自開年以來，新型冠狀病毒肺炎疫情的蔓延給半導(dǎo)體供應(yīng)鏈帶來了無數(shù)挑戰(zhàn)，許多工廠面臨著停產(chǎn)、斷供的風(fēng)險。但在全球科技競爭拉動下，我國半導(dǎo)體行業(yè)對掌握自主核心技術(shù)的意識和緊迫感愈發(fā)強烈，國家政策也為半導(dǎo)體公司開辟出肥沃土壤，國內(nèi)掀起了新一輪AI芯片資本投資熱潮，不少AI芯片公司成功登陸科創(chuàng)板，并還有大量公司進入IPO沖刺階段?？梢哉f，“無芯片不AI”已經(jīng)成為行業(yè)共識。m3tesmc

那么，在這一趨勢下，AI芯片公司群體又有著怎樣的規(guī)劃與思考？m3tesmc

自主創(chuàng)新與自主可控

清華大學(xué)微電子學(xué)研究所副所長、微納電子系副主任尹首一教授日前在GTIC 2020 AI芯片創(chuàng)新峰會上發(fā)表主題演講時稱，人工智能正成為實現(xiàn)智能化的一個關(guān)鍵手段，芯片絕對是其中的核心基石與戰(zhàn)略制高點。不管是耳熟能詳?shù)腁lphaGo、自動駕駛，還是手機中的人臉解鎖、智能拍照，包括人們?nèi)粘Ｊ褂玫臒o線耳機中的人機交互，都離不開AI芯片的支撐，其算力決定了AI性能上限的高度，能效決定了AI應(yīng)用范圍的廣度。m3tesmc

m3tesmc

清華大學(xué)微電子學(xué)研究所副所長、微納電子系副主任尹首一教授m3tesmc

在他看來，AI芯片從算法和應(yīng)用角度給行業(yè)提出了許多創(chuàng)新需求，促使人們探索更多的顛覆性技術(shù)，有望徹底突破傳統(tǒng)架構(gòu)的性能和能效瓶頸，實現(xiàn)集成電路的跨越式發(fā)展。而中國AI芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新正與國際同步，有著最全面的技術(shù)路線、最豐富的應(yīng)用領(lǐng)域，伴隨著人工智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)AI芯片領(lǐng)域?qū)⒋笥锌蔀椤?span style="display:none">m3tesmc

“超級算力引擎急需突破”，這是壁仞科技聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁徐凌杰與黑芝麻智能科技CMO楊宇欣表達的共同觀點。今年6月，成立僅9個月的壁仞科技就拿下了11億人民幣的A輪融資，是今年AI芯片行業(yè)的重要新銳玩家。徐凌杰表示，行業(yè)正面臨日益增長的算力需求和基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)中不協(xié)調(diào)根本性的矛盾，算力經(jīng)濟必須要登上歷史舞臺，而不能只是實驗室里紙上談兵的技術(shù)性話題，因為當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心正經(jīng)歷著大型化、解耦化、智能化的變化，“去CPU中心化”的數(shù)據(jù)中心將是未來可預(yù)見的發(fā)展趨勢之一。m3tesmc

m3tesmc

壁仞科技聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁徐凌杰m3tesmc

楊宇欣則將自動駕駛視作未來十年AI乃至半導(dǎo)體行業(yè)最大最長的賽道。m3tesmc

“汽車電子架構(gòu)正從分布式ECU架構(gòu)向以域控制器為核心的計算架構(gòu)轉(zhuǎn)變，自動駕駛要實現(xiàn)突圍，不但需要高算力芯片，還需要高性能的車規(guī)級計算平臺作支撐。”他在峰會現(xiàn)場首次公布了黑芝麻智能產(chǎn)品路線圖，稱2021年將投片算力超過200TOPS的A2000大算力芯片，支持L4/L5級自動駕駛，預(yù)計在2023年實現(xiàn)落地。m3tesmc

m3tesmc

黑芝麻智能科技CMO楊宇欣m3tesmc

當(dāng)然，考慮到“軟件定義汽車”正成為汽車智能化的發(fā)展趨勢，越來越多的軟件應(yīng)用在硬件平臺上運行，構(gòu)建強大的計算平臺“預(yù)埋”以支撐軟件的不斷迭代也成為必然。同時，自主研發(fā)核心IP、車規(guī)安全認證和成熟的工具鏈，以及圍繞車規(guī)級高性能計算平臺構(gòu)建完整生態(tài)系統(tǒng)，都是重要的解決思路。m3tesmc

燧原科技創(chuàng)始人&COO張亞林則介紹了在國家進一步強調(diào)國際國內(nèi)雙循環(huán)新發(fā)展格局的大時代背景下，如何走出一條軟硬協(xié)同發(fā)展的道路。他表示，目前數(shù)據(jù)中心正在朝著中心化、整合化的路線發(fā)展，英特爾、英偉達和AMD三家公司都在通過并購方式來加強數(shù)據(jù)中心的布局。而AI系統(tǒng)要落地數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)“全壘打”，必須具備系統(tǒng)集群、板卡、高性能/高算力芯片，以及全棧軟件四大要素，并從完備性、生產(chǎn)率、成本、功耗和性能五個維度去衡量AI系統(tǒng)是否具備市場化、產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；目赡苄?。“當(dāng)下云端AI芯片大系統(tǒng)面臨著系統(tǒng)化、工程化、產(chǎn)品化、生態(tài)化四大挑戰(zhàn)。”張亞林談到，這些挑戰(zhàn)不僅構(gòu)成了整個云端AI芯片發(fā)展的難點，同時也是未來AI云端芯片發(fā)展的重點。m3tesmc

m3tesmc

燧原科技創(chuàng)始人&COO張亞林m3tesmc

自動駕駛芯片企業(yè)地平線是我國發(fā)展最快的AI獨角獸之一。從2019年至今，地平線車規(guī)級AI芯片已經(jīng)量產(chǎn)上車，今年出貨已突破10萬片，正在沖刺20萬片目標(biāo)，明年將挑戰(zhàn)100萬片出貨量。與此同時，地平線還提出了MAPS評估法，即“在精度有保障范圍內(nèi)的平均處理速度”，得到一個直面物理世界的全面、完整、客觀、真實的評估，以此作為評估芯片AI真實性能的標(biāo)準(zhǔn)。m3tesmc

m3tesmc

地平線首席戰(zhàn)略官鄭治泰m3tesmc

地平線首席戰(zhàn)略官鄭治泰強調(diào)解決AI問題需要新的范式，因為傳統(tǒng)“子系統(tǒng)-子模塊-核心算法”一步步拆解問題的思路已經(jīng)失靈，只有通過打造完整的AI數(shù)據(jù)閉環(huán)，提供芯片、“芯片+工具鏈”、“芯片+工具鏈+算法”等不同解決方案，才能賦能產(chǎn)業(yè)鏈。而構(gòu)建這一計算閉環(huán)需要長期做三件事，一是持續(xù)提升芯片的有效算力，二是提升算法效率，三是根據(jù)解決物理世界的實際問題聯(lián)合調(diào)優(yōu)得到最優(yōu)解。m3tesmc

與創(chuàng)新長跑，資本盛宴下的冷思考

自2019年我國設(shè)立科創(chuàng)板以來，越來越多的AI芯片企業(yè)都想要搶灘登板上市。尤其從新基建到十四五規(guī)劃建議，再到國家層面持續(xù)強調(diào)的國際國內(nèi)雙循環(huán)新發(fā)展格局，AI芯片的投資迎來了許多新的機遇和挑戰(zhàn)。m3tesmc

m3tesmc

從左至右分別為：智一科技聯(lián)合創(chuàng)始人&總編輯張國仁，北極光創(chuàng)投合伙人楊磊，中芯聚源合伙管理人張煥麟m3tesmc

北極光創(chuàng)投合伙人楊磊認為，2020年半導(dǎo)體的投資熱情比2019年更高漲，半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展也經(jīng)歷了從“比你便宜比你差”到“和你一樣”，再到“比你快比你好”的三個階段。他透露稱，北極光自2005年創(chuàng)辦至今已累計投資20家半導(dǎo)體企業(yè)，已有1/3退出，目前剩下的14家中，超過2/3的企業(yè)做出了“比你快且比你好“的產(chǎn)品。m3tesmc

在他看來，國內(nèi)許多行業(yè)已經(jīng)入人工智能、5G和物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的爆發(fā)拐點，不僅具有全球最為完善的電子信息產(chǎn)業(yè)鏈，還具備全金字塔人才。同時，AI芯片產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展前期和泡沫未崩掉的節(jié)點，仍在向上發(fā)展，如今可能是進入行業(yè)的最好時機。m3tesmc

但楊磊不鼓勵做軟件的公司做芯片。理由在于軟件學(xué)習(xí)周期短，硬件企業(yè)在有合適軟件團隊的前提下能夠?qū)崿F(xiàn)快速迭代。但反之，芯片的周期是以年為單位的，很多最好的產(chǎn)品往往需要三年甚至更長時間打造，并不適合軟件企業(yè)。同時，他對“一家企業(yè)適不適合開發(fā)芯片”給出了自己的判斷標(biāo)準(zhǔn)：市場集中度、難度和變化，認為“三種力量之間的比較，是一個不斷競爭的過程，企業(yè)的眼光一定要看的長遠。”m3tesmc

“從集成電路產(chǎn)業(yè)來講，現(xiàn)在到了整個產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的時候。”中芯聚源合伙管理人張煥麟認為做芯片既要做好芯片也要做好生態(tài)，芯片本身除了要達到客戶要求，還需軟件、工具鏈、方案等在生態(tài)上的配合。想要做一個專業(yè)的芯片公司，還需在資源、人才、團隊配備等方面保持長久的競爭力。此外，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、傳輸、存儲、計算、應(yīng)用都離不開芯片，新的針對AI芯片的宏觀政策也是在適應(yīng)如今經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流，從市場機會上看這幾年是半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展較快的時機。m3tesmc

AI芯片的落地與挑戰(zhàn)

按照尹首一教授從兩個維度對AI芯片進行的分類可以看出：按應(yīng)用場景劃分，至少可以分成云端和邊緣端兩類；如果按技術(shù)路線劃分，可以分成深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)處理器和神經(jīng)形態(tài)處理器兩類。前者主要是對人腦活動的一種數(shù)學(xué)抽象，核心目標(biāo)是實現(xiàn)對深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算加速，后者則是真正設(shè)計一種物理器件，并在物理上模擬人類的神經(jīng)元行為。m3tesmc

可AI為什么落地這么難呢？m3tesmc

億智電子聯(lián)合創(chuàng)始人&COO吳浪對此的看法，一是由于落地需要基于算法，尤其需要結(jié)合海量數(shù)據(jù)和不同應(yīng)用場景，但目前做算法的人太少；二是應(yīng)用碎片化，沒有辦法用一個或者幾個算法去滿足所有或者大部分的規(guī)?；瘓鼍?；三是數(shù)據(jù)量極其龐大，導(dǎo)致AI從大數(shù)據(jù)中獲取適合場景算法數(shù)據(jù)的難度很大；四是缺少統(tǒng)一的跨平臺軟件，服務(wù)器端、PC端訓(xùn)練好的數(shù)據(jù)如何能夠快速地適配到設(shè)備端是個不小的挑戰(zhàn)。m3tesmc

m3tesmc

億智電子聯(lián)合創(chuàng)始人&COO吳浪m3tesmc

以人臉識別為例，“AI技術(shù)發(fā)展至今，人臉識別、視像安防、汽車電子等領(lǐng)域?qū)I視覺技術(shù)的訴求已經(jīng)從‘看得見’、‘看得清’、向‘看得懂’發(fā)展。”吳浪說從2019年開始，基于AI的專用SoC芯片開始在嵌入式設(shè)備中規(guī)?；逃?，這一過程中，產(chǎn)品需求與SoC芯片是互相拉動的關(guān)系，而AI的產(chǎn)品化落地需要復(fù)雜的產(chǎn)品打磨過程，包括算法移植、標(biāo)準(zhǔn)化量產(chǎn)、產(chǎn)品的可制造性、可測試性、一致性、穩(wěn)定性、交付成本等一系列問題。m3tesmc

賽靈思人工智能業(yè)務(wù)資深總監(jiān)姚頌則認為，盡管PC與互聯(lián)網(wǎng)、移動計算、人工智能等關(guān)鍵應(yīng)用引領(lǐng)了芯片的一次又一次升級，但AI芯片需要解決的核心問題不是算力堆砌而是帶寬。相比之下，單純的AI芯片硬件開發(fā)其實并不復(fù)雜，軟件生態(tài)才是AI芯片的核心壁壘。這與互聯(lián)網(wǎng)平臺邏輯類似，一邊是商家一邊是用戶，一邊是開發(fā)者一邊是使用者，如果沒有源源不斷的開發(fā)者加入，貢獻新的項目，生態(tài)壁壘很難突破。m3tesmc

m3tesmc

賽靈思人工智能業(yè)務(wù)資深總監(jiān)姚頌m3tesmc

相比之下，現(xiàn)在行業(yè)更多采用的以微架構(gòu)迭代方式去解決帶寬不足問題的做法，可能不存在顛覆性創(chuàng)新的大機會，尤其隨著摩爾定律發(fā)展放緩，未來正面戰(zhàn)場無法單純依靠架構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新取得實質(zhì)性提升。因此新的技術(shù)路線開始得到關(guān)注，例如存內(nèi)計算、光計算等。未來，行業(yè)最終將會形成云端相對統(tǒng)一，終端相對垂直的競爭格局。m3tesmc

存算一體AI芯片新銳玩家知存科技就是這樣的一家企業(yè)。根據(jù)知存科技CEO王紹迪的介紹，目前“內(nèi)存墻”的問題越來越嚴重，面臨數(shù)據(jù)搬運慢和搬運能耗大的問題，緩存的大小和密度都很難提升，存算一體技術(shù)就是要用存儲器直接做計算，解決“內(nèi)存墻”的問題。但高算力、低功耗的特性使其應(yīng)用場景與傳統(tǒng)SoC芯片不同，因此需要在AI音頻、健康等領(lǐng)域做更多應(yīng)用創(chuàng)新。目前來看，基于Flash的存算一體芯片技術(shù)停留在28nm階段，但存儲密度和運算效率高于最先進的馮諾依曼架構(gòu)芯片，未來將有機會進入22nm和基于Chiplet的應(yīng)用方式，讓存算一體以更多形式與現(xiàn)有芯片集成，豐富應(yīng)用場景。m3tesmc

m3tesmc

知存科技CEO王紹迪m3tesmc

今年上半年，國家發(fā)改委提出了新基建的三大領(lǐng)域，分別為信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。在比特大陸AI業(yè)務(wù)線CEO王俊看來，智慧城市有望成為新基建的集大成者，人工智能將是新基建的核心使能共性技術(shù)，而支持這種判斷的原因在于智慧城市針對醫(yī)療、金融、安全和交通等各領(lǐng)域都有著海量的數(shù)據(jù)智能化需求，由城市統(tǒng)一建設(shè)的AI超算中心來支撐龐大而繁雜的AI計算是最高效的解決方案。m3tesmc

m3tesmc

比特大陸AI業(yè)務(wù)線CEO王俊m3tesmc

如今比特大陸以自研AI芯片為核心，打造了覆蓋云和邊緣的高性能AI加速產(chǎn)品矩陣，涵蓋了智能計算盒、AI加速卡、智能服務(wù)器及AI超算中心。同時提供靈活易用的開發(fā)工具鏈，積極與AI算法、應(yīng)用、硬件等生態(tài)伙伴合作，共同打造多場景、全鏈條的AI解決方案，為智慧城市建設(shè)提供有力支撐。m3tesmc

結(jié)語

正如智一科技聯(lián)合創(chuàng)始人/CEO龔倫常提到的那樣，在大國博弈、國家戰(zhàn)略重視、資本市場的改革、產(chǎn)業(yè)升級的需求等多種因素的作用下，中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在邁入黃金時代。具體到AI行業(yè)，行業(yè)玩家跨界競賽、生態(tài)建設(shè)、應(yīng)用落地，以及眾多玩家在芯片架構(gòu)、材料、封裝技術(shù)等方向的追逐創(chuàng)新，既給整個行業(yè)拓寬了發(fā)展邊界，也帶來了新的發(fā)展思路和方向。m3tesmc