把阿爾法狗裝進(jìn)手機(jī)里”,可能只需要一步:設(shè)計(jì)出適用人工智能(AI)的獨(dú)特芯片。從2017年開始,我國正在掀起一股前所未有的AI芯片創(chuàng)業(yè)熱潮,“智能芯”,正在成為我國搶占智能時(shí)代的新引擎。

“智能芯”:加速智能時(shí)代的發(fā)動(dòng)機(jī)

芯片是人工智能的發(fā)動(dòng)機(jī)。“無芯片,不AI。”清華大學(xué)微電子所所長魏少軍說,芯片是實(shí)現(xiàn)人工智能的當(dāng)然載體,無論是CPU、GPU還是其它的芯片平臺,都離不開芯片。做AI一定要有芯片,芯片是人工智能不可或缺的基本內(nèi)容。

對于絕大多數(shù)智能需求來說,基于通用處理器的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)成本高、功耗高、體積大、速度慢。更適用于深度學(xué)習(xí)的智能專用“芯”,就成了產(chǎn)業(yè)鏈條競爭的必備賽道。

人工智能芯片“獨(dú)角獸”企業(yè)寒武紀(jì)科技創(chuàng)始人陳天石告訴記者,可以用“瑞士軍刀和菜刀”來比喻通用處理器和深度學(xué)習(xí)處理器的關(guān)系:瑞士軍刀雖然功能多,但是做菜的時(shí)候,還是菜刀更合適。在智能處理方面,需要一把更合適的菜刀。

英偉達(dá)的處理器GPU,本是用于圖像的渲染,卻因?yàn)檎`打誤撞在深度學(xué)習(xí)上,更適合超大規(guī)模數(shù)學(xué)運(yùn)算,讓計(jì)算機(jī)視覺等的準(zhǔn)確率一舉超過人眼。可以說,如果沒有GPU,這一輪AI浪潮就算積累了再多數(shù)據(jù),也枉然。這讓2年前還在30美元附近的英偉達(dá)股票,如同坐上火箭般,漲至現(xiàn)在的近250美元。

英偉達(dá)也并非高枕無憂。谷歌也發(fā)布了兩代TPU,這種針對深度學(xué)習(xí)框架Tensor Flow而進(jìn)行優(yōu)化的AI芯片,因?yàn)榘柗ü返牧料囿@艷世人。微軟、英特爾、AMD等老牌科技巨頭,都在這條道路上積極布局,包括合縱連橫。

同一起跑線:“中國芯”的搶跑機(jī)會(huì)

目前,芯片仍是我國第一大進(jìn)口商品,每年的花費(fèi)在2000億美元,超過了石油。近年來,隨著在集成電路行業(yè)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)芯片的國產(chǎn)替代率正在逐步提高。而對于人工智能芯片而言,好消息是,國際上尚未形成通用的智能生態(tài),中國與其它國家站在同一條起跑線上。

2016年,寒武紀(jì)研發(fā)了全球首款商用深度學(xué)習(xí)處理器IP產(chǎn)品寒武紀(jì)1A處理器。2017年9月,華為海思推出全球首款手機(jī)AI芯片麒麟970,其強(qiáng)大的本地AI處理功能正是來自于其中集成的寒武紀(jì)1A處理器。與傳統(tǒng)的4核芯片相比,這一芯片在計(jì)算機(jī)視覺、語音識別、自然語言處理等關(guān)鍵人工智能任務(wù)上,達(dá)到了25倍以上的性能和50倍以上的能效。

“打個(gè)比方說,功率、體積、速度等不斷優(yōu)化后,最終有一天我們就可以把阿爾法狗裝進(jìn)手機(jī)里。”陳天石說,做AI芯片,就是像建房子或者修路這樣的事,如果沒有房子、沒有路,頂層的應(yīng)用沒辦法往后走。

從研發(fā)到應(yīng)用,AI芯片正在這里呈現(xiàn)出百花齊放的態(tài)勢:2017年11月,寒武紀(jì)發(fā)布新一代智能處理器產(chǎn)品;12月,地平線發(fā)布自主研發(fā)的AI芯片“旭日”和“征程”;2018年3月,深思考發(fā)布其醫(yī)療影像專用AI芯片“M-DPU”。

從云到端:百花齊放的賽道

不過目前而言,還沒有一種算法架構(gòu)可以覆蓋所有的應(yīng)用,到底存不存在一種類似CPU這樣的通用AI芯片?業(yè)界也還在摸索中,我國創(chuàng)業(yè)企業(yè)更是百花齊放。

類似寒武紀(jì)等,是通用AI芯片的“擁護(hù)者”;而深鑒科技、地平線等,則重在應(yīng)用終端。深鑒科技首席執(zhí)行官姚頌認(rèn)為,每家AI芯片公司都必須成為一家軟件&系統(tǒng)公司。因?yàn)樵贏I芯片當(dāng)中,芯片本身只占1%,剩下99%是完整的系統(tǒng)和軟件。

“有一天,手機(jī)可能不再是作為主要上網(wǎng)設(shè)備,而是各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。未來誰掌握物聯(lián)網(wǎng)的入口,誰就是關(guān)鍵數(shù)據(jù)的產(chǎn)生者。基于聲音和圖像的專用芯片,將變得非常重要。”語音識別公司云知聲創(chuàng)始人黃偉說,非常期待產(chǎn)業(yè)基金能在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有一定出貨量的終端AI芯片上多布局,并形成“AI云端芯片-終端應(yīng)用-政府采購”的生態(tài)閉環(huán)。

“AI殺手級的應(yīng)用應(yīng)該在哪探究,是否會(huì)出現(xiàn)像通用CPU那樣獨(dú)立存在的通用AI處理器;如果存在,架構(gòu)是怎樣的?如果不存在,那現(xiàn)在這么多創(chuàng)業(yè)公司又將何去何從呢?”魏少軍則認(rèn)為,這個(gè)問題目前還沒有解答。大部分市場上的AI芯片創(chuàng)業(yè)者都會(huì)成為“先烈”,而這將成為AI發(fā)展中最令人欽佩也最令人動(dòng)容的偉大事件。