“把阿爾法狗裝進手機里”,可能只需要一步:設計出適用人工智能(AI)的獨特芯片。從2017年開始,我國正在掀起一股前所未有的AI芯片創業熱潮。

“智能芯”:加速智能時代的發動機

芯片是人工智能的發動機。“無芯片,不AI。”清華大學微電子所所長魏少軍說,芯片是實現人工智能的當然載體,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容。

對于絕大多數智能需求來說,基于通用處理器的傳統計算機成本高、功耗高、體積大、速度慢。更適用于深度學習的智能專用“芯”,就成了產業鏈條競爭的必備賽道。

人工智能芯片“獨角獸”企業寒武紀科技創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習處理器的關系:瑞士軍刀雖然功能多,但是做菜的時候,還是菜刀更合適。在智能處理方面,需要一把更合適的菜刀。

英偉達的處理器GPU,本是用于圖像的渲染,卻因為誤打誤撞在深度學習上,更適合超大規模數學運算,讓計算機視覺等的準確率一舉超過人眼。可以說,如果沒有GPU,這一輪AI浪潮就算積累了再多數據,也枉然。這讓2年前還在30美元附近的英偉達股票,如同坐上火箭般,漲至現在的近250美元。

英偉達也并非高枕無憂。谷歌也發布了兩代TPU,這種針對深度學習框架Tensor Flow而進行優化的AI芯片,因為阿爾法狗的亮相驚艷世人。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”的搶跑機會

目前,芯片仍是我國第一大進口商品,每年的花費在2000億美元,超過了石油。近年來,隨著在集成電路行業的不斷發展,傳統芯片的國產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,中國與其它國家站在同一條起跑線上。

2016年,寒武紀研發了全球首款商用深度學習處理器IP產品寒武紀1A處理器。2017年9月,華為海思推出全球首款手機AI芯片麒麟970,其強大的本地AI處理功能正是來自于其中集成的寒武紀1A處理器。與傳統的4核芯片相比,這一芯片在計算機視覺、語音識別、自然語言處理等關鍵人工智能任務上,達到了25倍以上的性能和50倍以上的能效。

“打個比方說,功率、體積、速度等不斷優化后,最終有一天我們就可以把阿爾法狗裝進手機里。”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,頂層的應用沒辦法往后走。

從研發到應用,AI芯片正在這里呈現出百花齊放的態勢:2017年11月,寒武紀發布新一代智能處理器產品；12月,地平線發布自主研發的AI芯片“旭日”和“征程”；2018年3月,深思考發布其醫療影像專用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可以覆蓋所有的應用,到底存不存在一種類似CPU這樣的通用AI芯片?業界也還在摸索中,我國創業企業更是百花齊放。

類似寒武紀等,是通用AI芯片的“擁護者”；而深鑒科技、地平線等,則重在應用終端。深鑒科技首席執行官姚頌認為,每家AI芯片公司都必須成為一家軟件amp;系統公司。因為在AI芯片當中,芯片本身只占1%,剩下99%是完整的系統和軟件。

“有一天,手機可能不再是作為主要上網設備,而是各種物聯網設備。未來誰掌握物聯網的入口,誰就是關鍵數據的產生者。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始人黃偉說,非常期待產業基金能在物聯網領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-終端應用-政府采購”的生態閉環。

“AI殺手級的應用應該在哪探究,是否會出現像通用CPU那樣獨立存在的通用AI處理器；如果存在,架構是怎樣的?如果不存在,那現在這么多創業公司又將何去何從呢?”魏少軍則認為,這個問題目前還沒有解答。大部分市場上的AI芯片創業者都會成為“先烈”,而這將成為AI發展中最令人欽佩也最令人動容的偉大事件。