人工智能已經(jīng)成為時(shí)下最熱門的風(fēng)口，各行各業(yè)的公司都在試圖通過該技術(shù)提升工作效率和競爭優(yōu)勢。

在芯片領(lǐng)域，輝達(dá)作為領(lǐng)先的硬件生產(chǎn)商，影響力不可忽視。 此前，美銀美林集團(tuán)在一份報(bào)告中表示，輝達(dá)將會(huì)成為人工智能芯片的主導(dǎo)供貨商，該公司正在創(chuàng)造人工智能計(jì)算行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

除了輝達(dá)之外，過去兩年出現(xiàn)了一批人工智能芯片創(chuàng)業(yè)企業(yè)，他們都躍躍欲試地想要成為下一個(gè)輝達(dá)，不過，但真正的競爭可能來自 AMD、谷歌這樣的老牌企業(yè)，以及一批中國 AI 芯片公司。

當(dāng)下的中國，人工智能已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略。 根據(jù) 2017 年 7 月國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，2020 年，中國人工智能的戰(zhàn)略目標(biāo)是，技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步，人工智能產(chǎn)業(yè)成為新的重要經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過 1500 億元，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過 1 兆元。

那么，趕上世界東風(fēng)的中國 AI 芯片公司如今發(fā)展如何？ 他們能在多大程度上與輝達(dá)形成競爭？

輝達(dá)：AI 芯片市場領(lǐng)導(dǎo)者

輝達(dá)無疑是 AI 芯片市場中無可爭議的領(lǐng)導(dǎo)者。 2017 年，輝達(dá)可謂是風(fēng)光無限。 從游戲、數(shù)據(jù)中心到人工智能，市場對(duì)輝達(dá)芯片的需求一路上升。

由于深度學(xué)習(xí)對(duì)計(jì)算速度的要求是「暴力」的，輝達(dá) GPU 芯片可以讓大量處理器并行運(yùn)算，速度比 CPU 快十倍甚至幾十倍，因而成為絕大部分人工智能研究者和開發(fā)者的必備「核彈」。

《財(cái)經(jīng)天下周刊》的消息稱，國內(nèi)搞 AI 創(chuàng)業(yè)的人幾乎全在用輝達(dá) GPU 和平臺(tái)，一個(gè)小型 AI 創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)在輝達(dá)芯片上花費(fèi)幾十萬元很正常。

硅谷明星投資人 Andreessen Horowitz 也透露：「我們投資了一大串各個(gè)領(lǐng)域做深度學(xué)習(xí)的創(chuàng)業(yè)公司，每一個(gè)都跑在輝達(dá)的平臺(tái)上。 」

受此影響，輝達(dá)的股價(jià)也一路飆升，從 2015 年的 20美元漲到如今的逾 220美元，漲幅超 1000%，市值已突破 1300 億美元。

除了在芯片行業(yè)居于前列，輝達(dá)在游戲顯卡、自動(dòng)駕駛領(lǐng)域也很活躍。

在近期舉行的 2018 年 CES 展會(huì)上，輝達(dá)發(fā)布了最新 65 英寸高端游戲顯示器，宏碁、華碩和惠普將利用其技術(shù)規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)作為 4K HDR 顯示器進(jìn)行生產(chǎn)。 這種超大型的顯示器搭載 G-Sync，很適合高端游戲 PC 產(chǎn)品。

在自動(dòng)駕駛方面，輝達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛于美國西部時(shí)間 1 月 7 日晚在拉斯韋加斯召開記者會(huì)，宣布與福斯以及 Uber 的重大合作項(xiàng)目。 黃仁勛還透露，輝達(dá)目前在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域已經(jīng)擁有超過 320 家合作企業(yè)和機(jī)構(gòu)。

輝達(dá)在人工智能領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力可見一斑。

AI 芯片追趕者：Intel、AMD、谷歌

輝達(dá)也并非是 GPU 領(lǐng)域的唯一巨頭，Intel、AMD 和谷歌也有著不可忽視的優(yōu)勢。

在半導(dǎo)體市場，Intel 多年來一直占據(jù)「龍頭」地位。 然而，人工智能的崛起使得這家全球最大的個(gè)人計(jì)算機(jī)零件和 CPU 制造商正遭受著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 在此壓力下，Intel 選擇通過「強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合」的方式來回?fù)簟?/span>

2017 年 12 月，相爭 50 多年的 Intel 和 AMD 宣布將連手推出一款結(jié)合英特爾處理器和 AMD 圖形單元的筆記本計(jì)算機(jī)芯片，一時(shí)間業(yè)內(nèi)嘩然。

芯謀研究總監(jiān)王笑龍認(rèn)為：「如果 Nvidia 在個(gè)人計(jì)算機(jī) GPU 上營收減少，那么 Nvidia 在新市場的開發(fā)就會(huì)被牽制，所以 Intel 選擇和 AMD 合作。 」

數(shù)據(jù)研究機(jī)構(gòu) Gartner 的研究主管 Alan Priestley 也認(rèn)為，Intel 和 AMD 的合作將會(huì)對(duì) Nvida 產(chǎn)生一些影響，「目前 Intel 和 AMD 聯(lián)合推出的這款芯片的應(yīng)用領(lǐng)域也正是 Nvidia GPU 的應(yīng)用領(lǐng)域。 很明顯，Intel 處理器已經(jīng)滲入到這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，并且通過新款芯片，AMD 也會(huì)在這一領(lǐng)域內(nèi)獲得立足點(diǎn)。 」

除此之外，第二梯隊(duì)的谷歌也在試圖引發(fā)新的顛覆。

2016 年，谷歌宣布將獨(dú)立開發(fā)一種名為 TPU 的全新處理系統(tǒng)。 該系統(tǒng)是專門為機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用芯片。 透過降低芯片的計(jì)算精度，減少實(shí)現(xiàn)每個(gè)計(jì)算操作所需的晶體管數(shù)量，從而能讓芯片的每秒運(yùn)行的操作個(gè)數(shù)更高，讓經(jīng)過精細(xì)調(diào)優(yōu)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型就能在芯片上運(yùn)行得更快。 與 CPU、GPU 相比，TPU 效率提高了 15-30 倍，效能提升了 30-80 倍。

崛起中的國產(chǎn) AI 芯片廠商

隨著「中國制造 2025」、「網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國」等重大戰(zhàn)略的實(shí)施，中國芯片企業(yè)也在迅速發(fā)展，其實(shí)力不可小覷。

寒武紀(jì)科技

寒武紀(jì)是全球第一個(gè)成功流片并擁有成熟產(chǎn)品的 AI 芯片公司，擁有終端 AI 處理器 IP 和云端高性能 AI 芯片兩條產(chǎn)品線。 2016 年發(fā)布的寒武紀(jì) 1A 處理器（Cambricon-1A）是世界首款商用深度學(xué)習(xí)專用處理器，該產(chǎn)品還入選第三屆世界網(wǎng)絡(luò)大會(huì)（烏鎮(zhèn)）評(píng)選的十五項(xiàng)「世界網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)先科技成果」。

寒武紀(jì)的團(tuán)隊(duì)則源自中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所，后者是中國第一個(gè)專門從事計(jì)算器科學(xué)技術(shù)綜合性研究的國立學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，聯(lián)想、曙光等一批高技術(shù)企業(yè)就誕生自該所，目前它也是寒武紀(jì)科技的重要股東和產(chǎn)學(xué)研長期合作伙伴。

2017 年 8 月，寒武紀(jì)科技完成 1 億美元A 輪融資，由國投創(chuàng)業(yè)，阿里巴巴創(chuàng)投、聯(lián)想創(chuàng)投、國科投資、中科圖靈、元禾原點(diǎn)、涌鏵投資聯(lián)合投資。 本輪融資后，該公司躋身「獨(dú)角獸」行列。

華為

2017 年的數(shù)據(jù)顯示，華為已經(jīng)成為中國第一大、全球第三大智能型手機(jī)制造商。 但華為在研發(fā)手機(jī)的同時(shí)，也在研發(fā)人工智能處理器。

2017 年 9 月，在柏林 IFA 展上，華為正式對(duì)外發(fā)布了最新的麒麟 970 芯片，這也是華為首款人工智能（AI）芯片。 該芯片首次采用臺(tái)積電 10nm 工藝，與高通最新的驍龍 835 芯片是一個(gè)工藝，但集成 55 億個(gè)晶體管遠(yuǎn)比高通的 31 億顆、蘋果 A10 的 33 億顆多，帶來的是功耗降低 20%。

據(jù)了解，麒麟 970 在繼承過去數(shù)代成果的基礎(chǔ)上，首次集成 NPU（Neural Network Processing Unit）專用硬件處理單元，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了 HiAI 行動(dòng)計(jì)算架構(gòu)，其 AI 性能密度大幅優(yōu)于 CPU 和 GPU。

同年 10 月，搭載麒麟 970 的華為 Mate 10 開賣，成為目前市面上第一款搭載 AI 芯片的智能型手機(jī)。

深鑒科技

深鑒科技公司由四位畢業(yè)于清華大學(xué)和史丹佛大學(xué)的科技人員于 2016 年創(chuàng)立，是一家專注深度學(xué)習(xí)處理器解決方案的人工智能科技公司，致力于深度學(xué)習(xí)處理器與編譯程序原創(chuàng)技術(shù)的研發(fā)，從而讓所有算法開發(fā)者都能便捷使用。

2017 年 10 月，深鑒科技公布了其芯片計(jì)劃。 官方信息表示，由深鑒自主研發(fā)的芯片「聽濤」、「觀?！箤⒃?2018 年第第三季推出，其中，「聽濤」系列芯片采用臺(tái)積電 28 納米制程，核心使用深鑒自己的亞里士多德架構(gòu)，峰值性能 1.1 瓦 4.1 TOPS，預(yù)計(jì)將于上半年完成產(chǎn)品裝載。

此外，深鑒科技也公布了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具包——「DNNDK」，這是一個(gè)深度學(xué)習(xí)軟件開發(fā)工具包，旨在簡化和加速深度學(xué)習(xí)應(yīng)用程序的開發(fā)。 該產(chǎn)品不僅極大降低 DPU 平臺(tái)深度學(xué)習(xí)應(yīng)用開發(fā)門坎和部署難度，還能夠大大縮短算法部署到硬件的周期，實(shí)現(xiàn) AI 行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)過程極致提速。 深鑒科技 CEO 姚頌說，DNNDK 是國內(nèi)首個(gè)深度學(xué)習(xí)開發(fā)工具包，可以對(duì)標(biāo)輝達(dá) TensorRT。

由于其在 AI 領(lǐng)域的突出優(yōu)勢，2017 年 10 月深鑒科技宣布完成最新一輪 4000 萬美金融資，由螞蟻金服、三星電子領(lǐng)投，招商局創(chuàng)投、華創(chuàng)資本跟投。 此前，該公司分別于 2016 年 5 月和 2017 年 5 月完成了天使輪、A 輪融資。

地平線機(jī)器人

2015 年，前百度研究院副院長余凱創(chuàng)立地平線機(jī)器人，并開啟了研究高難度的、基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的處理器芯片的道路。

時(shí)隔兩年半，地平線機(jī)器人于 2017 年 12 月 20 日宣布推出旗下的兩款嵌入式人工智能視覺芯片，分別面向智能駕駛和智能攝影機(jī)。

其中，面向智能駕駛的嵌入式人工智能視覺芯片被命名為「征程（Journey）1.0 處理器」，該芯片支持高性能的 L2 ADAS 系統(tǒng)；能夠同時(shí)對(duì)行人、機(jī)動(dòng)車、車道線、交通標(biāo)示牌、紅綠燈等 8 類目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)備的實(shí)時(shí)檢測與識(shí)別。

而面向攝影機(jī)的視覺芯片被命名為「旭日（Sunrize）1.0 處理器」，它集合了地平線的深度學(xué)習(xí)算法，可廣泛應(yīng)用于智能安防、智能城市等場景。

這兩款處理器采用關(guān)注模型（Attention Engine）+ 認(rèn)知模型（Cognition Engine）的數(shù)據(jù)處理流模式，可將芯片的計(jì)算速度提升 10 倍以上。

余凱還透露，地平線將會(huì)在 2018 年推出下一代面向自動(dòng)駕駛的征程處理器。

2017 年 10 月，地平線機(jī)器人完成了近億美元A + 輪融資，本輪融資由英特爾投資領(lǐng)投，嘉實(shí)投資聯(lián)合投資，其他投資方包括現(xiàn)任股東晨興資本、高瓴資本、雙湖投資和線性資本。

比特大陸

據(jù)公開信息，比特大陸成立于 2013 年，目前在全球擁有超過 1000 名員工，分布在北京、臺(tái)灣、北美等地區(qū)。 該公司目前芯片出貨量達(dá)數(shù)十億，在全球建立了百億次計(jì)算的數(shù)據(jù)中心。

2017 年 11 月，比特大陸公布了該公司人工智能品牌 SOPHON（「算豐」），并帶來了全球首款張量加速計(jì)算芯片 BM1680, 以及板卡 SC1/SC1+、智能影音分析服務(wù)器 SS1 等產(chǎn)品。

據(jù)悉，BM1680 是一款面向深度學(xué)習(xí)應(yīng)用的張量計(jì)算加速處理的專用定制芯片，適用于 CNN、RNN、DNN 等深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理預(yù)測和訓(xùn)練。

按照規(guī)劃，比特大陸將于 2018 年發(fā)布第 2 代算豐 AI 芯片 BM1682，計(jì)算能力將大幅提升，后續(xù)還將陸續(xù)發(fā)布第三代、第四代。 湯煒偉表示，按照規(guī)劃每隔 9 個(gè)月左右就會(huì)推出新的算豐 AI 芯片，而再過一兩代，比特大陸有信心在深度學(xué)習(xí)推理上超過 GPU 的實(shí)際性能。

2017 年 9 月，比特大陸被曝將從 IDG 資本、紅杉資本等風(fēng)投公司募得 5000 萬美元，以提升其在主流投資者中的地位。

Thinkforce

據(jù) Thinkforce 官網(wǎng)信息，2017 年，這家公司由芯片設(shè)計(jì)、算法軟件、系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域的資深專家創(chuàng)立，該公司立志于設(shè)計(jì)融合一流 AI 算法和先進(jìn)制成工藝，并以此構(gòu)建人工智能硬件平臺(tái)，提供一站式行業(yè)應(yīng)用解決方案。

2017 年 12 月，Thinkforce 宣布完成由依圖科技、云鋒基金、紅杉資本、高瓴資本的 4.5 億元 A 輪融資。

同時(shí)，Thinkforce 還公布了其計(jì)劃推出的 AI 芯片特點(diǎn)：基于業(yè)界先進(jìn)的半導(dǎo)體制程工藝，采用自主研發(fā)的微內(nèi)核 ManyCore 架構(gòu)，能完成 AI 云虛擬化調(diào)度在芯片級(jí)的實(shí)現(xiàn)。 此架構(gòu)將 AI 云的彈性計(jì)算和調(diào)度提升一個(gè)量級(jí)，類似 CPU 的虛擬化給云端運(yùn)算的彈性調(diào)度帶來成倍的成本節(jié)約。 同時(shí)，該技術(shù)結(jié)合自主研發(fā)的固件和 TFDL 軟件 SDK 能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于各類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的計(jì)算加速，相對(duì)于輝達(dá)主流計(jì)算卡能實(shí)現(xiàn) 5 倍以上的功耗和成本節(jié)省。

在資本和技術(shù)的雙重刺激下，中國的 AI 芯片業(yè)的未來將不可估量。