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看AI芯片行業(yè)發(fā)展的三大方向 中國芯有彎道超車的可能

2018-05-09
關鍵詞: 芯片 中低端 華為 器件

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對于AI行業(yè)來說,自研一種真正適合AI運算的專有芯片是最理想的發(fā)展方向。目前AI行業(yè)本身還處于發(fā)展初期,因此AI芯片的格局也尚未明朗,中國有彎道超車的可能。

中國芯片產業(yè)結構的缺失

中興事件的發(fā)生暴露出了中國芯片產業(yè)結構的缺失。中國只有中低端芯片的研發(fā)能力,沒有高端芯片。

不久之前與中興進行過一次交流,他們很早之前就意識到了核心芯片的問題,卻一直沒有布局,沒有戰(zhàn)略性的布局。相對來說,華為要好一些,早年間布局了海思半導體,主要應用在手機處理器。但是總體上,通信領域的核心部件都要從美國進口,例如高速數(shù)模轉換芯片,激光器、接收機的芯片等等。這些部件,中國都沒有自研的能力。

不僅如此,核心器件的采購本身也有瓶頸。以光器件為例,有非常長的供貨周期,不易采購,需要隨時做好備案。人工智能最火的時候,做深入學習的英偉達GPU Titan很難采購,當時通過代理采購三到四個月以后才能拿到貨。

通信領域芯片尤其是光器件的采購是伴隨電信市場的“光進銅退”背景,即光通信市場的發(fā)展而產生的,包括骨干網、城域網、以及接入網都已經或者正在進行光纖化。同時,數(shù)據(jù)中心(IDC)網絡建設需要用到光纖光纜、光通信設備以及光器件/光模塊。

近年來,隨著政府、金融、電信、游戲、視頻、電子商務等行業(yè)數(shù)據(jù)集中化、虛擬化趨勢形成,IDC已經成為支撐用戶日常業(yè)務運作最重 要的基礎設施。云計算大發(fā)展,為光器件,尤其是高速光模塊行業(yè)帶來了全新的發(fā)展機遇。

我國AI創(chuàng)業(yè)主要集中在應用層

對于人工智能領域的創(chuàng)業(yè)來說,中國高端芯片的缺失已經形成了一定掣肘。

例如自動駕駛領域必備的激光雷達,需要高速數(shù)模轉換器,目前都需要進口。受限于芯片問題,有一些創(chuàng)業(yè)團隊正在嘗試從技術上繞開數(shù)模轉換,但項目鳳毛麟角而且大都不成熟。還有機器人的核心部件:伺服電機、諧波減速器、控制器等,高端產品基本以日本、韓國和歐洲為主,都需要采購。中低端產品中國也可以做,但是性能、質量等還有較大差距。

基于這樣的現(xiàn)實,近兩年大部分人工智能項目都集中在應用上,主要做產品和集成,屬于應用型項目。

從整個早期投資的行業(yè)分布上,也可以看出大都集中在應用層。大數(shù)據(jù)、智能制造、云計算、金融、醫(yī)療等領域是最受中國資本市場關注的領域。就2017年的人工智能的技術應用而言, B端的企業(yè)級應用相對容易落地,人工智能技術帶來的成本降低和效率提升,在安防、智能客服、金融、政務等領域,以及行業(yè)機器人在巡檢、警用安防等領域都已經得到了一定程度的商業(yè)驗證。

AI專用芯片中國正齊頭趕上

雖然在通用芯片領域中國已經失去先發(fā)優(yōu)勢,但是對于AI芯片,我們看到了不同的市場面貌。

目前, 主要用于底層運算的芯片,從行業(yè)上來講,大概有三個方向:

第一個方向是以英偉達為代表的GPU方案,很多企業(yè)正在使用的通用芯片;

第二個是FPGA方案,作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現(xiàn);

第三個是自研集成電路,比如像深鑒、寒武紀、地平線這些公司,他們都在自己做一些專用的人工智能芯片,用來做深入學習的訓練或運算。

GPU的運算架構恰好適合于深度學習大量的并行計算,因此迅速進入了AI市場,F(xiàn)PGA的特點在于和硬件結合比較緊密,編程比較靈活,底層配置和構建比較靈活。但從開發(fā)難度、架構難度到功耗、成本和運算成本等角度,這兩種方式都有弊端。所以最理想的方式,就是自研一種真正適合人工智能運算的專有芯片。

當然,專有芯片研發(fā)周期長、成本大,比起GPU等通用芯片,專有芯片的研發(fā)尚處于早期,競爭格局也尚未明朗。競爭格局不明朗,對于中國來說,就意味著機會。

1、國家政策利好。第一是產業(yè)政策,中國的產業(yè)園或者說產業(yè)政策本來就有聚焦效應,這對于芯片產業(yè)的發(fā)展來說非常重要;第二是資本市場支持,芯片作為國家核心科技戰(zhàn)略很難去美國上市,國家未來一定會讓其在A股上市,對于收入、利潤滿足不了現(xiàn)有A股上市標準的,將會有一系列改革,這是必然趨勢,現(xiàn)在國家已經有指導意見但還沒有細則;第三,國家有可能從補貼的角度給予芯片創(chuàng)業(yè)項目支持。

2、新興技術領域中國并未落后。近幾年在人工智能、無人駕駛、VR/AR等新興技術領域,中國并未落后,最為典型的就是人工智能領域,中美的差距不是特別大,并不像工業(yè)時代。

3、人工智能設備的本地化計算趨勢是自研芯片的機會。過去人工智能設備都是云端運算,但是云端識別在運算速度、網絡占用、交互體驗等方面都有很大的弊端,比如智能音箱簡單的喚醒功能需要將信息上傳至服務器,經過云端處理之后再返回至本地機器人,一旦網絡出現(xiàn)問題,整個交互體驗都會受到影響。因此,未來本地化運算將是人工智能發(fā)展的趨勢之一,未來如果每臺終端都有一個本地化的計算芯片,體驗會更好。

4、通用芯片大廠的路徑依賴,為自研芯片的發(fā)展創(chuàng)造了時間和空間。移動互聯(lián)網時代英特爾轉型移動端芯片是失敗的,巨頭多年巨額的研發(fā)支出,很難被摒棄。

芯片的競爭本質上是運行速度和成本的競爭。通用與專用,GPU、FPGA、ASIC三個技術路線如何實現(xiàn)分工和接替,是接下來AI芯片市場的一個焦點。

AI芯片的投資和創(chuàng)業(yè)邏輯

基于人工智能的發(fā)展趨勢,我們認為基于軟件算法的技術創(chuàng)新類項目未來競爭壁壘會進一步降低,而硬件技術的創(chuàng)新比軟件算法創(chuàng)新更具壁壘,同時在大廠路徑依賴的情況下,某些領域創(chuàng)業(yè)公司反而更快、更有優(yōu)勢。

但是,芯片研發(fā)周期性很長,研發(fā)成功率低,是一個資金密集型和人力密集型行業(yè)。作為門檻較高的領域,要實現(xiàn)國產芯片的趕超,做芯片的創(chuàng)業(yè)公司對團隊和投資人都有一定要求。

首先需要團隊背景過硬,團隊本身有強大的技術、資源等光環(huán),只有這樣的團隊才更容易獲得資本的支持。目前發(fā)展比較好的深鑒科技、寒武紀都是這樣的團隊。

二是投資者需要了解行業(yè)。芯片投資是高風險、高回報的,芯片創(chuàng)業(yè)不像做企業(yè)服務,3個月產品就能上線,半年之后產生數(shù)據(jù),芯片的研發(fā)就需要三到五年,芯片的投資也是長期的而不是短期的,這是跟其很多行業(yè)都不同的投資邏輯。

作為投資人,必須懂芯片,才能了解為什么在天使階段就有高估值,才了解行業(yè)規(guī)律愿意承擔投資的風險,在早期參與進去并且保證創(chuàng)業(yè)團隊不會因為資金問題而無法堅持。

目前我國已經在政策層面多次出臺相關文件,將人工智能作為重點布局領。AI芯片是AI行業(yè)發(fā)展的必然路徑,行業(yè)驅動因素較為明顯。雖然目前英偉達在GPU上獲得了較高的地位,但隨著技術的演進以及前端芯片的打開,未來行業(yè)格局仍有可能有較大的改變。

基于芯片的強需求性,以及目前芯片運行速度和成本均無法滿足現(xiàn)有需求的現(xiàn)狀,星河互聯(lián)會重點關注AI芯片領域。(劉瑋瑋)


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