“智能芯”成为我国抢占智能时代的新引擎

“把阿尔法狗装进手机里”,可能只需要一步:设计出适用人工智能(AI)的独特芯片。从2017年开始,我国正在掀起一股前所未有的AI芯片创业热潮。

“智能芯”:加速智能时代的发动机

芯片是人工智能的发动机。“无芯片,不AI。”清华大学微电子所所长魏少军说,芯片是实现人工智能的当然载体,无论是CPU、GPU还是其它的芯片平台,都离不开芯片。做AI一定要有芯片,芯片是人工智能不可或缺的基本内容。

对于绝大多数智能需求来说,基于通用处理器的传统计算机成本高、功耗高、体积大、速度慢。更适用于深度学习的智能专用“芯”,就成了产业链条竞争的必备赛道。

人工智能芯片“独角兽”企业寒武纪科技创始人陈天石告诉记者,可以用“瑞士军刀和菜刀”来比喻通用处理器和深度学习处理器的关系:瑞士军刀虽然功能多,但是做菜的时候,还是菜刀更合适。在智能处理方面,需要一把更合适的菜刀。

英伟达的处理器GPU,本是用于图像的渲染,却因为误打误撞在深度学习上,更适合超大规模数学运算,让计算机视觉等的准确率一举超过人眼。可以说,如果没有GPU,这一轮AI浪潮就算积累了再多数据,也枉然。这让2年前还在30美元附近的英伟达股票,如同坐上火箭般,涨至现在的近250美元。

英伟达也并非高枕无忧。谷歌也发布了两代TPU,这种针对深度学习框架Tensor Flow而进行优化的AI芯片,因为阿尔法狗的亮相惊艳世人。微软、英特尔、AMD等老牌科技巨头,都在这条道路上积极布局,包括合纵连横。

同一起跑线:“中国芯”的抢跑机会

目前,芯片仍是我国第一大进口商品,每年的花费在2000亿美元,超过了石油。近年来,随着在集成电路行业的不断发展,传统芯片的国产替代率正在逐步提高。而对于人工智能芯片而言,好消息是,国际上尚未形成通用的智能生态,中国与其它国家站在同一条起跑线上。

2016年,寒武纪研发了全球首款商用深度学习处理器IP产品寒武纪1A处理器。2017年9月,华为海思推出全球首款手机AI芯片麒麟970,其强大的本地AI处理功能正是来自于其中集成的寒武纪1A处理器。与传统的4核芯片相比,这一芯片在计算机视觉、语音识别、自然语言处理等关键人工智能任务上,达到了25倍以上的性能和50倍以上的能效。

“打个比方说,功率、体积、速度等不断优化后,最终有一天我们就可以把阿尔法狗装进手机里。”陈天石说,做AI芯片,就是像建房子或者修路这样的事,如果没有房子、没有路,顶层的应用没办法往后走。

从研发到应用,AI芯片正在这里呈现出百花齐放的态势:2017年11月,寒武纪发布新一代智能处理器产品；12月,地平线发布自主研发的AI芯片“旭日”和“征程”；2018年3月,深思考发布其医疗影像专用AI芯片“M-DPU”。

从云到端:百花齐放的赛道

不过目前而言,还没有一种算法架构可以覆盖所有的应用,到底存不存在一种类似CPU这样的通用AI芯片?业界也还在摸索中,我国创业企业更是百花齐放。

类似寒武纪等,是通用AI芯片的“拥护者”；而深鉴科技、地平线等,则重在应用终端。深鉴科技首席执行官姚颂认为,每家AI芯片公司都必须成为一家软件amp;系统公司。因为在AI芯片当中,芯片本身只占1%,剩下99%是完整的系统和软件。

“有一天,手机可能不再是作为主要上网设备,而是各种物联网设备。未来谁掌握物联网的入口,谁就是关键数据的产生者。基于声音和图像的专用芯片,将变得非常重要。”语音识别公司云知声创始人黄伟说,非常期待产业基金能在物联网领域有一定出货量的终端AI芯片上多布局,并形成“AI云端芯片-终端应用-政府采购”的生态闭环。

“AI杀手级的应用应该在哪探究,是否会出现像通用CPU那样独立存在的通用AI处理器；如果存在,架构是怎样的?如果不存在,那现在这么多创业公司又将何去何从呢?”魏少军则认为,这个问题目前还没有解答。大部分市场上的AI芯片创业者都会成为“先烈”,而这将成为AI发展中最令人钦佩也最令人动容的伟大事件。