[ 億歐導(dǎo)讀 ] 未來的智能時(shí)代需要什么樣的AI芯片?產(chǎn)業(yè)的超級價(jià)值是什么?AI芯片的發(fā)展將會遇到哪些挑戰(zhàn)?
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從普普通通的石英砂，到電子信息行業(yè)皇冠上的明珠，每一顆芯片都要經(jīng)歷極其嚴(yán)苛、難度極高的淬煉才能達(dá)到99.9999%的純度，集科學(xué)見解、工業(yè)設(shè)計(jì)、高質(zhì)量管理和創(chuàng)新思維于一體，成就如城市交通網(wǎng)絡(luò)一般浩瀚的電路。
芯片是中國信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，發(fā)展至今已有60年，是構(gòu)筑大國競爭力的核心產(chǎn)品之一，對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展意義重大。隨著經(jīng)濟(jì)增長狀況穩(wěn)定，AI芯片在智能手機(jī)、智能音箱、可穿戴設(shè)備、VR、無人機(jī)等領(lǐng)域遍地開花，產(chǎn)業(yè)潛力也在逐漸釋放。中國芯片的自主發(fā)展之路雖然困難重重，但中國芯企業(yè)積極樹立全球視野、準(zhǔn)確判斷方向、把握市場規(guī)律，快速集成各領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)，專注客戶需求和系統(tǒng)整合，走出了一條開放式創(chuàng)新的商業(yè)化之路。
從中國芯的崛起之路，看未來AI芯的大格局。未來的智能時(shí)代需要什么樣的AI芯片?產(chǎn)業(yè)的超級價(jià)值是什么?AI芯片的發(fā)展將會遇到哪些挑戰(zhàn)?這些問題值得我們深入探討。
中國芯的集成之路
從2018年到2019年，接連發(fā)生的“卡脖子”事件讓芯片成為大眾矚目的焦點(diǎn)。一時(shí)間，各界人士紛紛發(fā)表觀點(diǎn)，引起業(yè)內(nèi)對芯片產(chǎn)業(yè)的深刻反思。此次事件也警醒了國人，自主發(fā)展核心芯片成了社會共識，這是迎難而上、化危為機(jī)的最佳時(shí)機(jī)。那么，芯片的國產(chǎn)化之路該如何走下去?怎么補(bǔ)齊AI芯片關(guān)鍵技術(shù)的短板?
鰭式場效應(yīng)晶體管發(fā)明人胡正明博士指出：“普及集成電路知識、梳理產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程、介紹產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，是提高集成電路產(chǎn)業(yè)認(rèn)知度和中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)性工作。”把脈芯片行業(yè)自身發(fā)展規(guī)律和經(jīng)營特點(diǎn)，是芯片產(chǎn)業(yè)從新出發(fā)的起點(diǎn)。中國芯也此開啟了崛起之路的新篇章。
2019年9月，中國的AI芯片行業(yè)熱鬧非凡，華為與阿里分別發(fā)布了號稱“全球算力最強(qiáng)”的AI芯片——華為昇騰910和阿里的含光800。兩者的相同之處是都在云端部署，兩者的區(qū)別在于，昇騰910側(cè)重訓(xùn)練芯片，含光800側(cè)重推理芯片，分屬深度學(xué)習(xí)的兩個(gè)階段。訓(xùn)練芯片注重絕對算力，推斷芯片更注重單位能耗算力、時(shí)延、成本等綜合指標(biāo)。目前，AI芯片的中國市場中，阿里、百度和華為都有了自己的芯片，巨頭們無時(shí)不刻不在觀望。
從產(chǎn)業(yè)變革角度看，集成電路行業(yè)的每次迭代，都深刻著改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和行業(yè)格局。
在“云+AI+IOT”模式的帶動(dòng)下，AI芯片從市場早期走向沉淀期，加速現(xiàn)實(shí)場景的應(yīng)用落地。目前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的尺寸越來越大，參數(shù)越來越多。傳統(tǒng)的CPU與GPU雖然都可以拿來執(zhí)行AI算法，但CPU、GPU并不是AI專用芯片，內(nèi)部有大量其他邏輯，而這些邏輯對于目前的AI算法處理速度慢、性能低，無法實(shí)際商用，更一步顯示出AI芯片自主研發(fā)的重要性。
從概念上講，芯片是集成電路形成的產(chǎn)品，AI芯片被稱為AI加速器或計(jì)算卡，專門用于處理人工智能應(yīng)用中的大量計(jì)算任務(wù)模塊，也泛指針對AI算法的ASIC專用芯片。當(dāng)前AI芯片主要是GPU、FPGA、ASIC，按照使用場景可以分兩類，一類是訓(xùn)練和推斷都能夠適配的CPU、GPU、FPGA;另一類是推斷加速芯片，比如寒武紀(jì)的NPU、深鑒科技DPU、地平線的BPU，這類產(chǎn)品既有產(chǎn)品，又提供IP讓其他開發(fā)者將深度學(xué)習(xí)加速器集成到SOC內(nèi)。
從算法方面分析，據(jù)EETOP介紹，在圖像識別等領(lǐng)域常用的CNN卷積網(wǎng)絡(luò)，在語音識別、自然語言處理等領(lǐng)域主要是RNN。這是兩類有區(qū)別的算法，本質(zhì)上都是矩陣或vector的乘法、加法配合一些除法、指數(shù)等算法。一個(gè)成熟的AI算法，如YOLO-V3，就是大量的卷積、殘差網(wǎng)絡(luò)、全連接等類型的計(jì)算，本質(zhì)是乘法和加法。
中國芯的長期發(fā)展，離不開基礎(chǔ)材料、工業(yè)設(shè)計(jì)、精加工、軟件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線等，這背后需要在國家戰(zhàn)略層面實(shí)施系統(tǒng)布局，建立起足夠的技術(shù)升級能力、周期擴(kuò)展能力和綜合管理能力;合理引導(dǎo)和協(xié)同創(chuàng)新，協(xié)調(diào)政策、投資、技術(shù)、人才與市場的經(jīng)營關(guān)系;留住海外回流人才，夯實(shí)根基自主創(chuàng)新，全力沖刺穩(wěn)健發(fā)展。
超級商業(yè)價(jià)值和競爭格局
2000年，互聯(lián)網(wǎng)浪潮拉開了AI芯片的序幕。2010年前后，數(shù)據(jù)、算法、算力和場景四大因素的逐漸成熟帶來了人工智能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長。申威、沸騰、兆芯、龍芯、魂芯以及云端AI芯片的開發(fā)，標(biāo)志著國產(chǎn)芯片之路啟航，重塑中國芯的產(chǎn)業(yè)格局。
以史為鑒，處理器造就出英特爾、高通兩大巨頭，存儲器造就了三星半導(dǎo)體。AI芯片作為計(jì)算最底層的根基，將成為處理器領(lǐng)域最主要的增長動(dòng)力。根據(jù)Tractica的預(yù)測，到2024年深度學(xué)習(xí)在軟件方面的市場價(jià)值就將超過104億美元，硬件和服務(wù)方面的收入將會是軟件市場規(guī)模的數(shù)倍以上，而AI芯片是深度學(xué)習(xí)硬件部分的核心，將有望造就多個(gè)百億美金市值公司。
如，潤欣科技“集成電路+芯片+5G+高傳送”模式，近期橫盤震蕩，有沖高的趨勢。遠(yuǎn)望谷，“芯片+物聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)投”模式，近期呈現(xiàn)小步上揚(yáng)形成龍聚首;同有科技“芯片+大數(shù)據(jù)+云計(jì)算+軍工”模式，概念屬性強(qiáng)。對A股上市公司的價(jià)值判斷，不僅需要從個(gè)股的技術(shù)面來看，也要結(jié)合基本面與熱點(diǎn)分析。
目前，AI芯片處于市場早期向沉淀期過渡的時(shí)期，技術(shù)與產(chǎn)品處于市場推廣階段，從業(yè)企業(yè)目前基本沒有盈利。國內(nèi)幾家聲量較大的公司，如寒武紀(jì)、地平線、深鑒科技、耐能科技等，均采用“大客戶捆綁”模式，滲入市場。
2014年是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新起點(diǎn)。2014年6月，國務(wù)院正式出臺了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，再次強(qiáng)調(diào)集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，明確指出以需求為導(dǎo)向、以整機(jī)和系統(tǒng)為牽引，提出“芯片—軟件—整機(jī)—系統(tǒng)—信息服務(wù)”產(chǎn)業(yè)鏈的計(jì)劃。
如果說不斷創(chuàng)新是AI芯片行業(yè)發(fā)展的主旋律，那么持續(xù)投資就是行業(yè)發(fā)展的基本要求。2014年9月，國開金融、中國煙草、亦莊國投、中國移動(dòng)、上海國盛、中國電科、紫光通信、華芯投資等作為發(fā)起人，吸引大型企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)以及社會資金的國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金公司(“大基金”)正式注冊成立，為一系列企業(yè)的發(fā)展提供支持。例如，長電科技并購新加坡星科金朋。
2018年，擁有14億人口的中國市場成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。在中國市場，“云+AI+IOT”模式推動(dòng)AI芯片的生產(chǎn)制造在各個(gè)賽道鋪開，各項(xiàng)技術(shù)路線或?qū)⒂瓉硇碌母偁帯３嗽∶窈浼o(jì)、聯(lián)發(fā)科、臺積電等，華為、阿里和小米等移動(dòng)終端企業(yè)也紛紛加入，標(biāo)志著芯片行業(yè)進(jìn)入了異構(gòu)計(jì)算的發(fā)展時(shí)代。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同：華為+寒武紀(jì)，合作開發(fā)AI芯片
據(jù)The Infomation報(bào)道，繼海思之后，華為內(nèi)部正加碼推動(dòng)的“達(dá)芬奇計(jì)劃”，其內(nèi)容包括數(shù)據(jù)中心開發(fā)的新的華為AI芯片，支持云中的語音和圖像識別等應(yīng)用，讓公司所有產(chǎn)品和業(yè)務(wù)融入AI技術(shù)。億歐網(wǎng)消息，華為一位經(jīng)理透露，雖然華為目前使用英偉達(dá)芯片來為其服務(wù)器增加AI功能，但華為希望減少對英偉達(dá)的依賴，并且，華為希望能為客戶建立網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心，提高華為在AI方面差異化的競爭力，而這種競爭力一旦成熟，可能首先刺激的就是英偉達(dá)。
專注手機(jī)AI芯片的寒武紀(jì)科技，深度學(xué)習(xí)專用處理器(Neural-network Process units，NPU)較為典型。“寒武紀(jì)1A深度學(xué)習(xí)處理器”芯片在華為手機(jī)麒麟970上的應(yīng)用，成為了世界首款集成人工智能專用處理器的手機(jī)芯片。據(jù)澎湃新聞報(bào)道，2019年6月，寒武紀(jì)端云一體的產(chǎn)品體系進(jìn)一步升級，寒武紀(jì)推出云端AI芯片中文品牌思元、第二代云端AI芯片思元270(MLU270)及板卡產(chǎn)品。
產(chǎn)業(yè)投資：阿里技術(shù)投資+自研，小米財(cái)務(wù)投資多家AI初創(chuàng)企業(yè)
阿里巴巴成立獨(dú)資芯片公司，著眼AI和量子計(jì)算。目前平頭哥芯片主要應(yīng)用在家庭場景，如天貓精靈、酒店控制等。據(jù)杭州報(bào)道消息，阿里巴巴CTO張建鋒表示，阿里巴巴已經(jīng)將芯片業(yè)務(wù)拆分整合進(jìn)入平頭哥公司，平頭哥公司不僅需要研發(fā)芯片，還需要承擔(dān)產(chǎn)業(yè)化推廣、構(gòu)建生態(tài)等任務(wù)。關(guān)于阿里巴巴的AI布局的詳細(xì)解讀，詳節(jié)點(diǎn)財(cái)經(jīng)(ID：jiedian2018)專題報(bào)道《阿里的AI局》。
對于集成電路的投資，小米比華為更為熱衷，“小米系”陣營的IC隊(duì)伍逐漸壯大。2017年，小米與長江產(chǎn)業(yè)基金共同成立湖北小米長江產(chǎn)業(yè)基金合伙企業(yè)(有限合伙)，小米科技持股17.2265%。啟信寶顯示，小米投資了晶晨半導(dǎo)體、樂鑫科技、芯原等集成電路企業(yè)。據(jù)集微網(wǎng)報(bào)道，有觀點(diǎn)認(rèn)為小米入股沖擊科創(chuàng)板的芯原微電子或加速小米造芯之路，也有業(yè)內(nèi)人士表示，小米投資芯原應(yīng)該是財(cái)務(wù)投資為主。
大客戶捆綁：深鑒、地平線、耐能，綁定大客戶成供應(yīng)商
深鑒、地平線、耐能等企業(yè)分別專注AI芯片的細(xì)分領(lǐng)域，采用“大客戶捆綁”模式構(gòu)建市場機(jī)制，預(yù)期進(jìn)入大客戶供應(yīng)鏈。但與大客戶達(dá)成合作，需要通過一系列嚴(yán)苛的審核標(biāo)準(zhǔn)。
我們以“如何與世界三家頂尖消費(fèi)電子公司飛利浦建立合作”為例。如果廠商想成為飛利浦的優(yōu)選供應(yīng)商，需要滿足16項(xiàng)審核標(biāo)準(zhǔn)與飛利浦供應(yīng)商評級中最高級的“伙伴供應(yīng)商”相同才會達(dá)成合作意向。即A綜合信息、B領(lǐng)導(dǎo)力、C市場與服務(wù)、D項(xiàng)目管理、E創(chuàng)新/研發(fā)/工程技術(shù)、F軟件、G采購、H生產(chǎn)、I質(zhì)量、J供應(yīng)鏈/物流、K信息技術(shù)、L可持續(xù)發(fā)展、M財(cái)務(wù)、N人力資源管理、O供應(yīng)鏈安全保障、P飛利浦相關(guān)事業(yè)部的特定審核要求。
通常，飛利浦每年進(jìn)行一次較大規(guī)模的資格審核。通過審核則繼續(xù)有訂單，如審核未通過，則根據(jù)不良項(xiàng)目的嚴(yán)重性要求供應(yīng)商限期內(nèi)提交解決對策并限期整改，再次審核如仍不能通過則取消供貨資格。
深鑒科技專注安防的AI芯片應(yīng)用開發(fā)，于2018年被賽靈思收購。在資本市場表現(xiàn)較為不俗。自2016年3月成立以來，深鑒科技獲得三輪融資，投資方有金沙江創(chuàng)投、高榕資本、螞蟻金服、Xilinx、聯(lián)發(fā)科、華創(chuàng)資本等。2018年，深鑒科技被賽靈思收購。業(yè)內(nèi)人士表示，老牌巨頭賽靈思有可能是為了應(yīng)對博通、英特爾、華為等公司在AI領(lǐng)域中國市場的步步緊逼。
地平線科技專注邊緣AI芯片，主要在智能駕駛等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。據(jù)央廣網(wǎng)報(bào)道，2019年上海車展期間，地平線宣布與首汽約車、禾賽科技分別達(dá)成戰(zhàn)略合作。其中，地平線科技為首汽約車的運(yùn)營車輛提供車載終端，用地平線的AI芯片和針對網(wǎng)約車行業(yè)定制化開發(fā)的算法技術(shù)，將傳統(tǒng)后視鏡改造成具備高級駕駛輔助(ADAS)和駕駛員行為分析(DMS)、人臉識別、語音識別等AI的智能車載設(shè)備等。
耐能科技主打輕量級神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元芯片。2019年初，耐能科技宣布與新思科技展開合作，推出低功耗AI IP解決方案。產(chǎn)品方面，耐能的第二代NPU IP包括低功耗、標(biāo)準(zhǔn)版、高效能版本，峰值吞吐量最高為5.8tTOPS。據(jù)搜狐網(wǎng)消息，2018年11月，耐能科技推出支付等級3D AI軟硬件一體化解決方案，支持結(jié)構(gòu)光、雙目立體視覺、ToF等三種3D傳感技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、智能家居、智能安防、新零售、工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。
AI芯片主要應(yīng)用場景
隨著應(yīng)用場景的不斷拓寬，越來越多的AI芯片得到更為廣泛的應(yīng)用，推理層的競爭更是呈現(xiàn)出群雄逐鹿的態(tài)勢。其中，頭部場景集中在智能手機(jī)、智能汽車、智能安防等領(lǐng)域，長尾場景聚焦于機(jī)器人、無人機(jī)、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域。
場景一：智能手機(jī)
智能手機(jī)是AI芯片率先商業(yè)化的場景，廠商多采用自主研發(fā)模式。
智能手機(jī)是邊緣推理最大的場景之一。目前，GTI(高爾夫)已經(jīng)與高通就手機(jī)、IOT等IP授權(quán)進(jìn)行合作，聯(lián)發(fā)科等AI芯片合作對象仍未確定，IP授權(quán)存在較大機(jī)會。
從智能手機(jī)AI芯片市場格局來看，國外方面，高通、英特爾、英偉達(dá)仍舊占據(jù)主導(dǎo)地位，以自主研發(fā)為主，發(fā)力手機(jī)、無人駕駛等領(lǐng)域，儲備較為充足;蘋果與三星多次收購AI初創(chuàng)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)自主供給。國內(nèi)方面，寒武紀(jì)采用IP授權(quán)模式與華為等廠商合作，聯(lián)發(fā)科主攻中低端芯片與曠視等合作開發(fā)，臺積電與聯(lián)電在保持強(qiáng)大代工能力的同時(shí)加大研發(fā)投入。
需要說明的是，智能手機(jī)AI芯片的應(yīng)用還僅限于部分高端機(jī)型。AI芯片的功率在1-1.5W，目前按照1080P清晰度的圖片，CPU+GPU已可完全處理，AR后才需要AI加速器。根據(jù)公開數(shù)據(jù)資料測算，目前智能手機(jī)中AI芯片滲透率為5%。根據(jù)5G的推進(jìn)速度，預(yù)計(jì)2020年后AI芯片在手機(jī)中滲透率將大幅提升至30%。
場景二：智能安防
智能安防是目前AI芯片集中競爭的主戰(zhàn)場，主要采用定制化服務(wù)模式占領(lǐng)市場，是AI芯片應(yīng)用競爭最激烈的場景。
據(jù)媒體公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，智能安防設(shè)備每年需要的AI芯片數(shù)量在1億顆以上，云端服務(wù)與本地服務(wù)協(xié)同，部分地區(qū)云端服務(wù)與本地服務(wù)分離。
業(yè)內(nèi)人士陳軍(化名)告訴節(jié)點(diǎn)財(cái)經(jīng)，上云是趨勢，但他所在的廠商更為注重線下、低功耗的本地服務(wù)提供AI芯片支持。陳軍介紹，這樣的服務(wù)模式簡單、易用。以安全鎖為例，智能安全鎖的在安全、和待機(jī)方面要求較高，專注本地化服務(wù)能夠讓設(shè)備性能和功耗比較可控，在安全性方便也比上云更好把握，這樣的定制化芯片能夠集中且快速處理本地?cái)?shù)據(jù)，在量產(chǎn)方面更有優(yōu)勢，試錯(cuò)周期相對較短。
目前，智能安防攝像頭主要以CNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主，需要跟SOC芯片、后端軟件、整機(jī)企業(yè)建立合作，具有較高的門檻。其中，ASIC又以其高定制化、高計(jì)算能耗比較優(yōu)勢有望占據(jù)優(yōu)勢。GTI已經(jīng)與高通就手機(jī)、IOT等IP授權(quán)進(jìn)行合作。
場景三：智能家居
中國智能家居行業(yè)的快速崛起，離不開低功耗AI芯片的助力。
根據(jù)IDC預(yù)測，2022年，全球智能家居的出貨量有望達(dá)到9.7億左右，復(fù)合增長19%。按此增速，2025年智能家居產(chǎn)品有望超過智能手機(jī)成為出貨量最大的應(yīng)用場景。
某景區(qū)酒店服務(wù)人員薛仁(化名)告訴節(jié)點(diǎn)財(cái)經(jīng)，薛仁所在的酒店在年初裝修的時(shí)候，新增了多項(xiàng)智能設(shè)備，以語音和觸控模式為主，實(shí)現(xiàn)客房的溫控、自動(dòng)窗簾等，部分房間還配置了智能音箱，主要還是提供定制化服務(wù)。
AI芯片在智能家居領(lǐng)域的主要任務(wù)是進(jìn)行語音識別、智能家居控制等，對低能耗和高計(jì)算能力要求非常嚴(yán)格。目前，智能家居的產(chǎn)品比較碎片化，產(chǎn)品分布較散，制造廠商主要有天貓、海爾等。
場景四：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)υO(shè)備工作的穩(wěn)定性、功耗等要求的嚴(yán)苛程度要超過智能家居，擁有標(biāo)桿客戶的AI芯片企業(yè)將占據(jù)較大的優(yōu)勢。
隨著工業(yè)通信，傳感器等基礎(chǔ)設(shè)施的落地，工業(yè)設(shè)備對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的需求逐漸顯現(xiàn)，AI芯片滲透率將穩(wěn)步提升。工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、機(jī)器人等需要對工業(yè)現(xiàn)場實(shí)時(shí)反映的設(shè)備上，將逐漸開始使用AI芯片，制造業(yè)企業(yè)主要為富士康、海爾、西門子、ABB、施耐德電氣等。
根據(jù)公開數(shù)據(jù)測算，按照自動(dòng)化設(shè)備出貨量測算，AI芯片在工業(yè)領(lǐng)域的年潛在規(guī)模在5億美金左右。工業(yè)設(shè)備對可靠性要求很高，比智能家居等場景更為嚴(yán)苛，具有較高的進(jìn)入門檻，已經(jīng)擁有標(biāo)桿客戶的企業(yè)在產(chǎn)品成熟度上更有優(yōu)勢，后續(xù)的推廣鋪開也更為容易。
場景五：無人駕駛
隨著L2及以上級別的智能汽車滲透率提高，智能駕駛成為AI芯片呼聲最高的應(yīng)用場景之一。
不同級別無人駕駛對AI芯片的需求不同，L4/L5級別在8-10顆以上。智能汽車的ADAS市場需求對多傳感器和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理且延時(shí)要求很低，對AI芯片的性能要求很高。目前，英特爾、谷歌、英偉達(dá)、百度等企業(yè)已經(jīng)加入市場，推出了基于自身優(yōu)勢的AI芯片解決方案，競爭激烈。
在上述應(yīng)用場景中，AI芯片市場群雄逐鹿，為實(shí)現(xiàn)開放式創(chuàng)新戰(zhàn)略布局，不僅需要企業(yè)十分注重從系統(tǒng)層面來思考行業(yè)發(fā)展，還需要加強(qiáng)自身的短板。
創(chuàng)新者的挑戰(zhàn)
作為新科技產(chǎn)品，AI芯片投放市場后，最直接的反饋是用戶的接受模型不同。那么，AI芯片的創(chuàng)新者又將面臨哪些挑戰(zhàn)?
從行業(yè)角度看，行業(yè)呈現(xiàn)出安全風(fēng)險(xiǎn)高與自給率低的現(xiàn)狀。根據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)顯示，我國芯片自給率僅為10.4%，除了移動(dòng)通信終端和核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備領(lǐng)域有部分芯片產(chǎn)品占有率超過10%以外，其余在如計(jì)算系統(tǒng)中的服務(wù)器、個(gè)人電腦、工業(yè)應(yīng)用的微處理器，半導(dǎo)體存儲器，高清/智能電視顯示處理器部分國產(chǎn)芯片占有率幾乎為0%。
兆易創(chuàng)新創(chuàng)始人兼董事長朱一明指出，我國芯片的進(jìn)口依賴仍然十分明顯，加快發(fā)展芯片事業(yè)是決勝未來的必然要求。芯片事業(yè)發(fā)展，需要科學(xué)謀劃。芯片產(chǎn)品的開發(fā)，除了技術(shù)難度大、投資要求高之外，還有明顯的市場周期特征。只有把握這些特征和規(guī)律，準(zhǔn)確的謀劃行業(yè)發(fā)展，才能在激烈的市場競爭中勝出。
從技術(shù)角度講，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜算法應(yīng)用的加深，傳統(tǒng)的CPU芯片已經(jīng)不足以滿足迅速增長的算力需求，AI芯片面臨“高算力”、“低功耗”、“低延遲”、“體積小”四大痛點(diǎn)。
高算力。隨著智能手機(jī)、傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備的普及，根據(jù)思科的數(shù)據(jù)，全球數(shù)據(jù)量每年以54%的速度遞增，人工智能中使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法復(fù)雜度遠(yuǎn)高于普通的數(shù)據(jù)分析模型，參數(shù)可達(dá)十億個(gè)。
低功耗。在智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備中，可用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的功耗非常有限。智能手機(jī)中一般小于1W，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中一般小于300mw。
低延遲。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析一般過程為“傳感器——云端數(shù)據(jù)分析——分析結(jié)果返回傳感器”，整個(gè)過程耗時(shí)一般為秒級，在智能駕駛、安防人臉識別、工業(yè)自動(dòng)化等應(yīng)用中，要求的延遲為毫秒級。
小體積。在智能終端中部署AI芯片對體積要求非常高，芯片體積一般不得高于毫米*毫米級。
多樣性、差異化的產(chǎn)品需求，會加速產(chǎn)品迭代。這意味著AI芯片要解決上述四個(gè)技術(shù)問題的同時(shí)，還需提供更極致服務(wù)，更理智地管控問世時(shí)間，進(jìn)行耗時(shí)更短的設(shè)計(jì)周期，綜合利用上下游供應(yīng)鏈提升利潤率，帶動(dòng)產(chǎn)品化的加速。
從市場角度分析，新興產(chǎn)品與技術(shù)推向市場的方法論的不確定性。神策數(shù)據(jù)創(chuàng)始人兼CEO桑文峰曾有過感悟，2015年剛創(chuàng)業(yè)時(shí)，對于如何將技術(shù)產(chǎn)品推向市場一無所知，急切需要一套指導(dǎo)方法。如，在哪里競爭、和誰競爭、何時(shí)競爭，與自主研發(fā)的有關(guān)行動(dòng)是市場選擇，應(yīng)該一事一議，而不是簡單粗暴地一概而論。
而在一個(gè)新興市場，沒有競爭對手，別高興太早。用戶選擇產(chǎn)品時(shí)，喜歡貨比三家，如果他們只發(fā)現(xiàn)你這一種產(chǎn)品，可能就會選擇等等再看，等有對比的選手，確保你是領(lǐng)先者才會購買。如果選擇大客戶作為合作商，則需要AI芯片供應(yīng)商在各個(gè)方面符合大客戶的審核標(biāo)準(zhǔn)。
從業(yè)者還需要認(rèn)識到，新興產(chǎn)品的市場化不一定必須覆蓋所有主要場景。一個(gè)產(chǎn)品不是獨(dú)立存在的，需要和周邊生態(tài)結(jié)合形成一個(gè)完整的服務(wù)品類。在考慮財(cái)務(wù)成本后，選擇相鄰地理、文化、行政和經(jīng)濟(jì)上有密切關(guān)系的鋪開機(jī)會，聚集優(yōu)勢資源會比分散布局更具先發(fā)優(yōu)勢。
可以預(yù)見的是，專用集成電路的創(chuàng)新大門已經(jīng)打開，無論是英特爾的垂直一體化、IBM的橫向整合，還是臺積電的垂直分工、ARM的授權(quán)模塊，本質(zhì)上都是通用化與專業(yè)化、規(guī)模經(jīng)濟(jì)與時(shí)間成本平衡的結(jié)果，而適應(yīng)發(fā)展的最終標(biāo)準(zhǔn)終究還是整個(gè)產(chǎn)品線的開發(fā)效益，構(gòu)成可不斷升級的生態(tài)系統(tǒng)。
全球化的視野、協(xié)同化的創(chuàng)新、市場化的機(jī)制、周期化的投資、專業(yè)化的管理，凝聚成創(chuàng)新發(fā)展的共識。因此，鎖定挑戰(zhàn)背后的核心邏輯，可以用更加寬廣的視野、更加開闊的思路來統(tǒng)籌謀劃芯片事業(yè)的發(fā)展;更加清晰地認(rèn)清所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，找準(zhǔn)發(fā)展的定位，提高自己的競爭力，掌握未來的主動(dòng)權(quán)。
芯思考，開放式創(chuàng)新之路
經(jīng)濟(jì)學(xué)家保羅·克魯格曼有過一個(gè)著名論斷：生產(chǎn)率不能代表一切，但長期來看，它差不多就是一切。這就揭示出了，AI芯片行業(yè)發(fā)展面臨的最核心問題就是“增長”。
未來，中國芯的開放式創(chuàng)新發(fā)展之路，需要企業(yè)用更聰明的工作方法來提高生產(chǎn)率，并持續(xù)優(yōu)化迭代，而不是受制于利潤追求短平快限制自身成長。
人力資本，中國芯崛起的真正驅(qū)動(dòng)力
中微半導(dǎo)體設(shè)備創(chuàng)始人尹志堯博士曾舉例說：“我們不能從頭到尾開發(fā)全套技術(shù)以抵抗40年的全球技術(shù)成果，而是要建立一個(gè)類似于美國硅谷的人才磁場，吸引國際精英投身于中國。”
人力資本是競爭優(yōu)勢的根本來源，是超級績效的基礎(chǔ)。據(jù)哈佛商業(yè)評論統(tǒng)計(jì)，很多公司的組織架構(gòu)、流程和實(shí)踐消耗了大量時(shí)間，影響了績效，讓企業(yè)損失了近四分之一的生產(chǎn)力水平。并且，在管理金融資本的基礎(chǔ)上，精心嚴(yán)格管理人力資本的公司績效遠(yuǎn)超過其他公司。
公司可以通過出色的領(lǐng)導(dǎo)力和任務(wù)型文化，更好地釋放員工可自由支配的能量。優(yōu)秀的企業(yè)最終會擁有巨大的生產(chǎn)率優(yōu)勢，創(chuàng)造出比行業(yè)平均值高于30%-50%的營業(yè)利潤率。隨著這種差距的累積，最佳公司和其他公司的價(jià)值差距也將不斷拉大。
市場驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)性服務(wù)獲得領(lǐng)先優(yōu)勢
即便是在AI芯片行業(yè)處于早期向成熟期過渡的階段，從業(yè)者也需要找準(zhǔn)切入點(diǎn)，為用戶提供完備的系統(tǒng)性服務(wù)。
只有成為市場領(lǐng)先者，才有其他公司圍繞自身建立生態(tài)。銷售驅(qū)動(dòng)模式下，用戶購買商品會征求用過的人的反饋意見，如果他們得到建議很負(fù)面，用戶就會放棄購買。因此，現(xiàn)階段的AI芯片應(yīng)該是市場驅(qū)動(dòng)，根據(jù)用戶需求，為用戶提供完備的、系統(tǒng)性的價(jià)值方案，保證每一個(gè)試用者的滿意度。
高質(zhì)量管理，創(chuàng)造難以復(fù)制的競爭壁壘
高質(zhì)量的基礎(chǔ)管理非常重要，而且難以復(fù)制?；A(chǔ)管理應(yīng)被視為企業(yè)戰(zhàn)略的關(guān)鍵補(bǔ)充，其重要性現(xiàn)在超過以往的任何時(shí)候。
如果企業(yè)管理基本功沒有達(dá)標(biāo)，無論戰(zhàn)略多么杰出也是徒勞。而如果企業(yè)的基礎(chǔ)管理很扎實(shí)，就能夠一次為依托構(gòu)建更復(fù)雜的能力，如數(shù)據(jù)分析、循證決策、跨部門合作等，高質(zhì)量基礎(chǔ)管理將幫助企業(yè)在高度不確定、動(dòng)蕩的行業(yè)中增加成功的砝碼，成為企業(yè)的重要競爭壁壘。
尾聲
回顧中國芯片產(chǎn)業(yè)60年的發(fā)展，小到智能手機(jī)、智能電表，大到高鐵、飛機(jī)、衛(wèi)星資源，芯片已經(jīng)無所不在?？偨Y(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)、把握歷史規(guī)律，才能更好地認(rèn)知技術(shù)潮流和創(chuàng)新大勢，凝聚前進(jìn)的勇氣和力量。
曾任英特爾公司CEO、董事長的格魯夫從《時(shí)代》雜志上剪下了《激勵(lì)的愿景》一文：“任何一位導(dǎo)演都必須掌握極其復(fù)雜的技藝。他必須精通聲、光、攝影術(shù);他必須善于安撫人心;他必須懂得如何啟發(fā)、調(diào)動(dòng)藝術(shù)才華。要成為一個(gè)真正杰出的導(dǎo)演，他還必須具備更為難得的本領(lǐng)：促使這些本質(zhì)各異的因素融合為一、變成有機(jī)整體的力量和愿景。”
在剪貼完這篇文章之后，格魯夫在筆記本上寫道：“我的職責(zé)”。
因勢而謀、順勢而動(dòng)。推動(dòng)中國芯片產(chǎn)業(yè)長足發(fā)展，是每一位從業(yè)者的職責(zé)。未來，希望產(chǎn)業(yè)能夠集合技術(shù)與市場的各方優(yōu)勢，為中華民族的偉大復(fù)興獻(xiàn)上綿薄之力。
參考資料：
《中國芯片：萬億市場增長下的求生之路》艾瑞咨詢
《平頭哥的首顆AI芯片對阿里云來說意味著什么?》36氪
《AI芯片和傳統(tǒng)芯片有何區(qū)別?》EETOP
《芯事》謝志峰陳大明/編著
《云計(jì)算系統(tǒng)與人工智能應(yīng)用》[美]黃凱 著
