人(rén)工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模高(gāo)速(sù)增(zēng)長，全(quán)球市場調研機(jī)構(gòu)IHS Markit發(fā)布(bù)數據(jù)顯(xiǎn)示(shì)，到(dào)2025年(nián)AI應用市場規模將從(cóng)2019年(nián)的428億美元(yuán)激增到(dào)1289億美(měi)元(yuán)。

回顧(gù)2019年，AI機器(qì)人群聊，管控道路橋(qiáo)梁積水(shuǐ)，寫作(zuò)，智能客(kè)服(fú)……人工智(zhì)能(néng)做了(liǎo)許多(duō)原本(běn)人(rén)類(lèi)才(cái)會做的事情。數(shù)不(bù)盡(jìn)的紛繁(fán)應用背(bèi)後離不(bù)開(kāi) AI 芯片的基(jī)礎(chǔ)支(zhī)撐。

日前(qián)，AI芯(xīn)片新老(lǎo)牌(pái)廠(chǎng)商“混戰”國(guó)際(jì)消(xiāo)費(fèi)類電子產(chǎn)品(pǐn)展覽會，全麵覆蓋當(dāng)前人工(gōng)智能六大(dà)核(hé)心落地場(cháng)景(jǐng)，包括(kuò)雲(yún)端訓練，雲端推理，智(zhì)能手(shǒu)機，AIoT視覺(jué)推理(lǐ)，AIoT語音推理，自(zì)動駕(jià)駛等，國(guó)內AI芯片(piàn)進(jìn)入落地階段(duàn)。

根(gēn)據中(zhōng)國人工智能產業發展聯(lián)盟(以(yǐ)下簡稱(chēng)聯盟(méng))提供的數(shù)據(jù)，2019年以來國內(nèi)外芯(xīn)片廠商共(gòng)發布(bù)AI芯片近(jìn)30款(kuǎn)。

AI芯片(piàn)怎(zěn)樣(yàng)支撐多姿(zī)多(duō)彩(cǎi)的人工智能應(yīng)用落(là)地?評測標(biāo)準進(jìn)展如(rú)何?今年(nián)的亮(liàng)點(diǎn)，看點又(yòu)在(zài)哪?科技日報(bào)記者采(cǎi)訪(fǎng)了(liǎo)相(xiāng)關(guān)專(zhuān)家(jiā)。

AI芯(xīn)片(piàn)：驅動智(zhì)能產(chǎn)品(pǐn)的(dí)大腦(nǎo)

回(huí)顧2019年，AI機器人群聊，管(guǎn)控道路(lù)橋梁積(jī)水(shuǐ)，寫(xiě)作，智能(néng)客(kè)服……人工智(zhì)能做了許多原本人類(lèi)才會(huì)做(zuò)的事情(qíng)。數(shù)不盡的(dí)紛繁(fán)應用背(bèi)後(hòu)離不開(kāi)AI芯(xīn)片的(dí)基礎支撐，它是如何(hé)驅(qū)動AI“作(zuò)業(yè)”的呢?

目(mù)前消費(fèi)類智能產品大(dà)量(liáng)應用人工智(zhì)能(néng)，大數(shù)據等技術(shù)，芯片作為硬(yìng)件載(zǎi)體(tǐ)，承擔了“讓(ràng)智(zhì)能(néng)產品(pǐn)發揮作(zuò)用”的功(gōng)能。鯤雲(yún)科技創始人兼CEO牛昕宇(yǔ)介紹(shào)，人工(gōng)智能行業(yè)有三個(gè)核(hé)心驅動力(lì)：算(suàn)法，算力(lì)和(hé)數據。人工智能(néng)芯片作為人工智(zhì)能應用的(dí)底層(céng)硬件，為(wéi)其提(tí)供(gōng)算(suàn)力(lì)支撐(chēng)。“通(tōng)過(guò)技術創(chuàng)新(xīn)，不(bù)斷提升人(rén)工(gōng)智能計(jì)算的(dí)性(xìng)能(néng)，降低(dī)其成(chéng)本(běn)和功(gōng)耗(hào)，從而支持越來越(yuè)復(fù)雜(zá)的人(rén)工智能(néng)應(yīng)用。”

如(rú)果把(bǎ)運(yùn)行(háng)各(gè)種人(rén)工(gōng)智(zhì)能技術集合比作(zuò)一(yī)個(gè)人(rén)的(dí)話，人工(gōng)智能芯片(piàn)就是(shì)它的大(dà)腦(nǎo)實體(tǐ)，而(ér)各種聊天，視頻製作(zuò)，自動(dòng)駕(jià)駛(shǐ)應用(yòng)就是(shì)它根據自(zì)己所能接(jiē)觸到的數(shù)據(jù)，學習到的經驗(yàn)知(zhī)識(shí)進行的操作(zuò)。一方麵，隨(suí)著(zhuó)數據經驗(yàn)的(dí)積累(léi)，它們運行(háng)的人工智能應用會(huì)越(yuè)來(lái)越(yuè)精(jīng)確，另一(yī)方麵，它(tā)的(dí)學習受(shòu)限(xiàn)於大腦的(dí)容(róng)量(芯片計算(suàn)能力(lì))，培養成(chéng)本(芯(xīn)片(piàn)成本)以(yǐ)及大腦(nǎo)運算消(xiāo)耗(hào)的熱量(芯片功(gōng)耗)。

牛昕宇解釋(shì)道(dào)：“人(rén)工智能(néng)芯片研發(fā)要(yào)做的，就(jiù)是提供這樣一(yī)個越來(lái)越智(zhì)能(néng)的大腦(nǎo)，從而能(néng)夠學習各(gè)種(zhǒng)各樣(yàng)的(dí)技(jì)能(néng)(人工(gōng)智能應用)，最終應用(yòng)到(dào)各類智能終端設備(bèi)中(zhōng)，在(zài)自動駕(jià)駛，智慧(huì)城(chéng)市，工(gōng)業(yè)視(shì)覺(jué)，智(zhì)慧(huì)安防等領(lǐng)域(yù)發揮作用(yòng)。”

起步(bù)階段：加速(sù)芯片算力的(dí)迭(dié)代(dài)優化(huà)

AI芯片的(dí)發展(zhǎn)，離(lí)不(bù)開(kāi)人工智能(néng)技(jì)術(shù)的(dí)發(fā)展。人工智能從(cóng)1956年誕生至今，共經(jīng)歷過三次(cì)大的(dí)浪潮(cháo)。進入(rù)21世紀(jì)，隨著計算機性能的提(tí)升(shēng)和(hé)海(hǎi)量數據(jù)的(dí)產生，機器學習(xí)和(hé)CNN網絡(luò)(卷(juàn)積神經網絡)獲(huò)得突破，算(suàn)法(fǎ)，算力和(hé)數據滿(mǎn)足了(liǎo)人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)的商(shāng)業(yè)化落地(dì)需求(qiú)，人工智能迎(yíng)來了高(gāo)速(sù)發(fā)展的階段。

“特別是2017年(nián)起，人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)的商(shāng)業化(huà)落地不(bù)斷加速。” 牛(niú)昕宇認(rèn)為，從芯片的(dí)起步(bù)，發(fā)展(zhǎn)，成熟的(dí)三(sān)個(gè)階(jiē)段(duàn)來看，人(rén)工智能芯片仍然(rán)處於(yú)起步(bù)階(jiē)段。

人工(gōng)智(zhì)能(néng)芯片(piàn)主(zhǔ)要(yào)包(bāo)含三(sān)個(gè)發(fā)展脈(mài)絡(luò)，一(yī)是(shì)由(yóu)於前期(qī)人工智(zhì)能落(là)地的旺盛需(xū)求(qiú)，英偉(wěi)達(dá)的圖像處理(lǐ)器GPU因為可以支持(chí)CNN等算法網(wǎng)絡(luò)，滿(mǎn)足基(jī)本的(dí)人工(gōng)智能落地需求，在這個時(shí)期獲得了(liǎo)大範圍(wéi)應用(yòng)，其也(yě)通過(guò)芯片(piàn)架(jià)構不斷迭代，逐(zhú)步轉型成為人工(gōng)智(zhì)能(néng)芯(xīn)片供應商。二是因(yīn)為(wéi)算(suàn)法(fǎ)的(dí)不(bù)斷迭代(dài)，對芯(xīn)片和(hé)算力提(tí)出(chū)了更高的(dí)要(yào)求，這(zhè)時(shí)候(hòu)國(guó)內(nèi)外的(dí)初創(chuàng)企(qǐ)業(yè)和華(huá)為(wéi)等采(cǎi)用與英(yīng)偉達(dá)類似的指(zhǐ)令(líng)集技術路(lù)綫(xiàn)，通(tōng)過(guò)架構創新，推出了(liǎo)一(yī)批(pī)新的專(zhuān)用(yòng)人工智能(néng)芯片。三是影(yǐng)響(xiǎng)芯(xīn)片(piàn)性(xìng)能的製(zhì)程(chéng)工藝發(fā)展日(rì)趨成熟(shú)，摩(mó)爾定(dìng)律放緩(huǎn)對指令集技術(shù)路(lù)綫的發(fā)展提出(chū)了(liǎo)挑(tiāo)戰(zhàn)，目(mù)前(qián)也(yě)有初創(chuàng)企業(yè)采用全新(xīn)的數據流技術路綫，推出新的專(zhuān)用(yòng)人工智(zhì)能芯(xīn)片(piàn)。

當前國內主要是後兩(liǎng)種人工(gōng)智(zhì)能芯片(piàn)，各家(jiā)企(qǐ)業(yè)都處(chǔ)於(yú)推出產品，進行市場化(huà)落(là)地的階(jiē)段。例如(rú)，鯤(kūn)雲科技(jì)就在去年發(fā)布了(liǎo)通用(yòng)AI底(dǐ)層CAISA芯(xīn)片(piàn)架構(gòu)，可以實現(xiàn)高達(dá)98%的芯(xīn)片利(lì)用率(shuài)，在(zài)智慧(huì)城(chéng)市，工業檢測(cè)，電力安防等領域實現(xiàn)了規模落(là)地(dì)。

牛(niú)昕(xīn)宇坦(tǎn)言(yán)，芯(xīn)片行業是一個需(xū)要不斷(duàn)迭代發展(zhǎn)的(dí)行業(yè)。深(shēn)度(dù)學(xué)習算法(fǎ)日新月異(yì)，對算力也提出(chū)了(liǎo)更高的要求，滿足人工智能快(kuài)速發展的(dí)需求(qiú)，仍(réng)然(rán)需(xū)要芯(xīn)片(piàn)企業對(duì)於市(shì)場(cháng)的(dí)快速(sù)反饋(kuì)，完(wán)成產品的快(kuài)速迭代和優(yōu)化。

2020年(nián)看點：“落(là)地”被(bèi)反(fǎn)復強(qiáng)調(tiáo)

人(rén)工智能產(chǎn)業(yè)規模高速增(zēng)長，據全球市(shì)場(cháng)調研(yán)機(jī)構IHS Markit發布的(dí)AI普及度調查預測，到(dào)2025年AI應(yīng)用市場規模將從2019年(nián)的(dí)428億美(měi)元激增到1289億(yì)美元。

從(cóng)2018年年底(dǐ)開始，人工(gōng)智(zhì)能(néng)芯片的“落地”被反復(fù)強調。“不(bù)論(lùn)是短期還(huán)是長(cháng)期目(mù)標都是(shì)落地(dì)。”牛昕宇說。由(yóu)此看來，人(rén)工智能芯(xīn)片(piàn)2020年(nián)的主要(yào)看點仍然在於新產品(pǐn)迭代(dài)和落地(dì)。加(jiā)速人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)應用落(là)地(dì)，隻有以市場需(xū)求為(wéi)驅(qū)動的芯(xīn)片(piàn)才能持續創(chuàng)造(zào)價值(zhí)。

當然，人工智能應(yīng)用永(yǒng)遠需要性(xìng)能(néng)更高，價格更低，功耗更(gēng)低的芯片(piàn)，如何(hé)能在這之上不斷滿(mǎn)足市場(cháng)需(xū)求(qiú)，考(kǎo)驗(yàn)著(zhuó)每(měi)一(yī)家人(rén)工(gōng)智能(néng)芯片企(qǐ)業的(dí)核心技(jì)術以及(jí)對(duì)市(shì)場(cháng)所需產(chǎn)品的洞(dòng)察。

“芯(xīn)片和(hé)計算(suàn)架構在人(rén)工智能(néng)的(dí)發(fā)展中(zhōng)扮演(yǎn)著(zhuó)重(zhòng)要角(jiǎo)色(sè)。”聯盟計算(suàn)架(jià)構(gòu)與芯(xīn)片組(zǔ)聯(lián)席(xí)秘書長(cháng)張(zhāng)蔚敏說。2019年起(qǐ)，很(hěn)多AI芯片(piàn)產品(pǐn)都(dū)在(zài)底(dǐ)層架(jià)構(gòu)設計(jì)上(shàng)注重(zhòng)架(jià)構創新，2020年這(zhè)種趨勢越發(fā)顯現(xiàn)。核心在(zài)於市(shì)場對(duì)芯片所(suǒ)能(néng)提(tí)供的(dí)更高(gāo)實際算力的追求，將(jiāng)在真實(shí)使用(yòng)場(cháng)景中得到驗(yàn)證。

在牛昕宇看(kàn)來，安(ān)防是(shì)人(rén)工智能(néng)落(là)地(dì)相對比(bǐ)較(jiào)充(chōng)分的領域(yù)。“今(jīn)年我們(mén)將看到(dào)更多細(xì)分(fēn)領域的(dí)落地場景，比如占國民生產(chǎn)總(zǒng)值(zhí)近30%的製造業(yè)。包(bāo)括(kuò)鯤雲(yún)科(kē)技(jì)在內(nèi)，許(xǔ)多(duō)企(qǐ)業也(yě)在為智能(néng)製造領域的工業視覺檢(jiǎn)測提(tí)供基於深(shēn)度(dù)學習的(dí)一(yī)體(tǐ)化(huà)算力(lì)解決方案。”

三大難題(tí)：破(pò)解(jiě)AI芯片(piàn)落地的(dí)關(guān)鍵(jiàn)

落地，既是今年AI芯片的(dí)看(kàn)點，也(yě)是難(nán)點。“當(dāng)前(qián)AI的行業(yè)應用遲遲(chí)沒(méi)有大規(guī)模爆發(fā)，AI芯片創業公(gōng)司依(yī)舊麵臨產品(pǐn)難(nán)以(yǐ)落地(dì)，研(yán)發和應用還沒(méi)有很有效地(dì)銜接(jiē)起來(lái)等問(wèn)題(tí)。”張(zhāng)蔚敏認(rèn)為，芯(xīn)片(piàn)專用化趨(qū)勢越來(lái)越明(míng)顯(xiǎn)，而(ér)應用(yòng)落地(dì)則(zé)成為迫(pò)切需求(qiú)。

從研發角度來看，牛昕宇說(shuō)，當前人(rén)工(gōng)智(zhì)能芯(xīn)片主要麵臨(lín)三方(fāng)麵問題(tí)，即芯片(piàn)設(shè)計的底層技術(shù)路綫同(tóng)質(zhì)化(huà)較高(gāo)，軟件開(kāi)發(fā)支(zhī)持依然(rán)是短(duǎn)板，以及芯(xīn)片性能(néng)測試處(chǔ)於起步階段，距離(lí)形成(chéng)權(quán)威統(tǒng)一的(dí)評測(cè)標準(zhǔn)還需要(yào)一定(dìng)的時間(jiān)。

顯然，技術(shù)路(lù)綫(xiàn)同質化(huà)容(róng)易(yì)導致產品同質化，降低(dī)了創造(zào)獨特(tè)價值(zhí)的(dí)可(kě)能性(xìng)。作為(wéi)底層硬(yìng)件芯(xīn)片，不(bù)一(yī)定每(měi)個指標(biāo)都需(xū)要(yào)最強(qiáng)，但是要找到對於(yú)市場(cháng)需(xū)求獨(dú)一(yī)無二(èr)的價(jià)值，解(jiě)決(jué)核(hé)心(xīn)問題。這(zhè)就(jiù)要在技(jì)術(shù)路綫方(fāng)麵進行創新(xīn)，掌握(wò)自己的核(hé)心(xīn)技(jì)術，從(cóng)而在(zài)芯(xīn)片(piàn)性(xìng)能和技(jì)術(shù)支(zhī)持(chí)上(shàng)掌(zhǎng)握(wò)更多主(zhǔ)動性(xìng)。

而(ér)芯片(piàn)的(dí)使用和對算(suàn)法(fǎ)的支持離不(bù)開(kāi)軟(ruǎn)件(jiàn)工具。目前有(yǒu)一(yī)些人工(gōng)智能芯片(piàn)仍(réng)然缺(quē)乏可用的軟(ruǎn)件開發工具(jù)，或(huò)者(zhě)軟件編(biān)譯工具(jù)設計復雜，用(yòng)戶(hù)的開(kāi)發(fā)和(hé)使用門檻過高，這些都(dū)需(xū)要在落(là)地(dì)過程中(zhōng)不(bù)斷完(wán)善和(hé)迭代。誠(chéng)如(rú)牛(niú)昕(xīn)宇所說，如果不(bù)能解決這個問(wèn)題，AI芯(xīn)片(piàn)的(dí)大(dà)規模商業(yè)落(là)地也會遇到(dào)阻(zǔ)礙(ài)。

至(zhì)於(yú)AI芯片(piàn)評測(cè)標準的製定(dìng)進展，牛昕宇坦(tǎn)言，“目前這(zhè)類標準還處(chǔ)於項(xiàng)目推(tuī)廣(guǎng)的(dí)早(zǎo)期，各家(jiā)采用的(dí)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)和(hé)測(cè)試標準(zhǔn)還缺乏統(tǒng)一性，可能對(duì)客戶的選(xuǎn)型造成(chéng)一定(dìng)困(kùn)難(nán)。”

從(cóng)2019年起，國(guó)內(nèi)外(wài)針對AI芯片的(dí)測評方(fāng)案陸(lù)續出(chū)爐，比如(rú)由百(bǎi)度，穀歌(gē)，斯坦福大學(xué)，哈佛大學等聯(lián)合(hé)發布的(dí)用於測量(liáng)和(hé)提(tí)高機器學(xué)習(xí)軟硬件(jiàn)性能(néng)的(dí)MLPerf國際基(jī)準，由中國人工智(zhì)能產業發展聯(lián)盟(méng)和國(guó)內人工智(zhì)能(néng)企業(yè)合(hé)作推(tuī)出的(dí)AIIA DNN benchmark項目。牛昕宇(yǔ)帶領下的(dí)鯤雲(yún)科技(jì)也在持(chí)續積極推(tuī)進人(rén)工智(zhì)能芯片評(píng)測的標(biāo)準化。“我們同(tóng)中國信(xìn)通(tōng)院(yuàn)和(hé)聯(lián)盟密切合(hé)作，推(tuī)動AIIA DNN benchmark項(xiàng)目(mù)的(dí)標(biāo)準(zhǔn)迭代(dài)，參(cān)與國(guó)家(jiā)標準(zhǔn)的(dí)製定(dìng)”。

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