最近，調(diào)研公司Compass Intelligence出了一份扎“芯”的報(bào)告。

這份報(bào)告對(duì)全球100多家AI芯片企業(yè)進(jìn)行了排名（AI Chipset Index），結(jié)果顯示：前十名中，沒(méi)有一家中國(guó)大陸企業(yè)上榜。

不過(guò)，有一點(diǎn)欣慰的是，華為（海思）進(jìn)入到榜單第12名，寒武紀(jì)排第22名，地平線排第24，這是中國(guó)大陸僅有的三家上榜企業(yè)。

排名的依據(jù)是什么？

AI Chipset Index的A-list包括提供AI芯片組的軟件和硬件公司。

AI芯片組包括中央處理器（CPU），圖形處理器（GPU），神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NNP），專(zhuān)用集成電路（ASIC），現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA），精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC）處理器， 加速器等。有些芯片組針對(duì)邊緣處理或設(shè)備，有些針對(duì)云計(jì)算中使用的服務(wù)器，以及一些針對(duì)機(jī)器視覺(jué)和自動(dòng)駕駛平臺(tái)等。

該榜單的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)包括：

供應(yīng)商指標(biāo)（30分）：公司收入和AI收入（或范圍）；并購(gòu)可能性；員工或資源；增長(zhǎng)潛力；商業(yè)化年份

產(chǎn)品和客戶指標(biāo)（30分）：產(chǎn)品組合實(shí)力；功能實(shí)力；創(chuàng)新水平；客戶成功案例；市場(chǎng)覆蓋率；品牌實(shí)力

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（25分）：市場(chǎng)寬度；潛在市場(chǎng)；可獲得市場(chǎng)；彈性水平；市場(chǎng)份額

其他（共15分）：領(lǐng)導(dǎo)力；近期新聞和活動(dòng)；Google Mentions和AI

根據(jù)上述指標(biāo)，Compass Intelligence給出的AI芯片公司排名（前15名）如下圖：

前十五名分別是：

英偉達(dá)、英特爾、恩智浦（NXP）、IBM、AMD、谷歌、ARM/軟銀、蘋(píng)果、高通、三星電子、華為（海思）、Imagination、新思科技（Synopsys）和聯(lián)發(fā)科

遺憾的是，中國(guó)大陸的AI 芯片公司未能進(jìn)入前十，排名最高的華為（海思）進(jìn)入第12，寒武紀(jì)和地平線分別排第22、24位。

中外比較突出的AI芯片公司

英偉達(dá)：一馬當(dāng)先

英偉達(dá)針對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)領(lǐng)域的全新人工智能超級(jí)計(jì)算器Xavier，是一款完整的片上系統(tǒng)(SoC)，集成了Volta的全新 GPU 架構(gòu)、定制 8 核 CPU 架構(gòu)以及新的計(jì)算機(jī)視覺(jué)加速器。

該處理器提供 20 TOPS（萬(wàn)億次運(yùn)算 / 秒）的高性能，而功耗僅為 20 瓦。單個(gè) Xavier 人工智能處理器包含 70 億個(gè)晶體管，采用最前沿的 16nm FinFET 加工技術(shù)進(jìn)行制造，能夠取代目前配置了兩個(gè)移動(dòng) SoC 和兩個(gè)獨(dú)立 GPU 的 DRIVE PX 2，而功耗僅僅是它的一小部分。

在今年的GTC大會(huì)上，英偉達(dá)推出新版 Tesla V100 ，將內(nèi)存提升2倍，支持更多人工智能的工作負(fù)載；此外，英偉達(dá)還發(fā)布了“世界上最大的GPU”DGX-2，由 16 塊 32GB 內(nèi)存的 Tesla V100 通過(guò) NVSwitch 連接組成，成為首款能夠提供每秒兩千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算能力的單點(diǎn)服務(wù)器。

同樣在GTC 2018上，英偉達(dá)宣布打造下一代名為 DRIVE Orin 的自動(dòng)駕駛芯片，但除了代號(hào)外沒(méi)有透露更多信息。

英特爾：攪局計(jì)算機(jī)視覺(jué)芯片

英特爾子公司Movidius 在 2017 年推出視覺(jué)處理器（VPU，vision processing unit）Myriad X，是全球第一個(gè)配備專(zhuān)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算引擎的片上系統(tǒng)芯片（SoC），用于加速設(shè)備端的深度學(xué)習(xí)推理計(jì)算。

該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算引擎是芯片上集成的硬件模塊，專(zhuān)為高速、低功耗且不犧牲精確度地運(yùn)行基于深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)，讓設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)地看到、理解和響應(yīng)周?chē)h(huán)境。引入該神經(jīng)計(jì)算引擎之后，Myriad X 架構(gòu)能夠?yàn)榛谏疃葘W(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理提供 1TOPS 的計(jì)算性能。

IBM：另辟蹊徑，不用馮諾依曼結(jié)構(gòu)

IBM 在 2014 年推出 TrueNorth 芯片，該芯片包括 4096 個(gè)核心和 540 萬(wàn)個(gè)晶體管，功耗 70mW，模擬了一百萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元和 2.56 億個(gè)突觸。TrueNorth 芯片模仿人類(lèi)大腦神經(jīng)元，不同于通常的馮諾依曼結(jié)構(gòu)。

谷歌：集大成者

谷歌2017 年發(fā)布第二代 TPU 芯片，其針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)的訓(xùn)練速度能比現(xiàn)在市場(chǎng)上的圖形芯片（GPU）節(jié)省一半時(shí)間；第二代 TPU 包括了四個(gè)芯片，每秒可處理 180 萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算；如果將 64 個(gè) TPU 組合到一起，升級(jí)為所謂的 TPU Pods，則可提供大約 11500 萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算能力。

蘋(píng)果：逐漸自研，功力不必多說(shuō)

蘋(píng)果自研的A11 Bionic（仿生）芯片，搭載了64位ARMv8-A架構(gòu)的6核CPU，同時(shí)搭載蘋(píng)果自研的3核GPU。每秒運(yùn)算次數(shù)最高可達(dá)6000億次，相當(dāng)于0.6TFlops。

再來(lái)看看上榜的三家大陸企業(yè)。

華為：第二代AI芯片海思麒麟 980在本季度量產(chǎn)？

2017年9月，華為在德國(guó)柏林國(guó)際電子消費(fèi)品展覽會(huì)（IFA）上正式推出其最新 AI 芯片 “麒麟 970”（Kirin 970）。麒麟 970 采用行業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)的 TSMC 10nm 工藝，在指甲大小的芯片上，集成了 55 億個(gè)晶體管，功耗降低了 20%，并實(shí)現(xiàn)了 1.2Gbps 峰值下載速率。麒麟 970集成 NPU 專(zhuān)用硬件處理單元（寒武紀(jì)IP），創(chuàng)新設(shè)計(jì)了 HiAI 移動(dòng)計(jì)算架構(gòu)，其 AI 性能密度大幅優(yōu)于 CPU 和 GPU。相較于四個(gè) Cortex-A73 核心，處理相同 AI 任務(wù)，新的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)擁有約 50 倍能效和 25 倍性能優(yōu)勢(shì)。

此外，據(jù)業(yè)內(nèi)消息，華為第二代AI芯片海思麒麟 980也將在本季度正式量產(chǎn)，采用臺(tái)積電 7nm 制程工藝。這款處理器將配置第二代 NPU，在前代的基礎(chǔ)上，支持更多的場(chǎng)景應(yīng)用，NPU 的性能提升 2 倍以上。

寒武紀(jì)：最新一代云端 AI 芯片 MLU100問(wèn)世

昨天，寒武紀(jì)重磅發(fā)布第三代 IP 產(chǎn)品 Cambricon 1M 和最新一代云端 AI 芯片 MLU100 和板卡產(chǎn)品。MLU100 采用寒武紀(jì)最新的 MLUv01 架構(gòu)和 TSMC 16nm 的先進(jìn)工藝，平衡模式下的等效理論峰值速度達(dá)每秒 128 萬(wàn)億次定點(diǎn)運(yùn)算，高性能模式下的等效理論峰值速度更可達(dá)每秒 166.4 萬(wàn)億次定點(diǎn)運(yùn)算。

MLU100 云端芯片

MLU100 云端芯片不僅可獨(dú)立完成各種復(fù)雜的云端智能任務(wù)，更可以與寒武紀(jì) 1A/1H/1M 系列終端處理器完美適配，讓終端和云端在統(tǒng)一的智能生態(tài)基礎(chǔ)上協(xié)同完成復(fù)雜的智能處理任務(wù)。

寒武紀(jì)去年11月發(fā)布了三款智能處理器 IP 產(chǎn)品：面向低功耗場(chǎng)景視覺(jué)應(yīng)用的寒武紀(jì) 1H8、擁有更廣泛通用性和更高性能的寒武紀(jì) 1H16，以及面向智能駕駛領(lǐng)域的寒武紀(jì) 1M。

地平線：發(fā)布新一代自動(dòng)駕駛處理器征程 2.0 架構(gòu)

地平線在去年12月發(fā)布了兩款A(yù)I處理器征程（Journey）和旭日（Sunrise），都屬于嵌入式人工智能視覺(jué)芯片，分別面向智能駕駛和智能攝像頭。這兩款芯片，性能可達(dá)到 1Tops，實(shí)時(shí)處理 1080P@30 幀，每幀可同時(shí)對(duì) 200 個(gè)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別，典型功耗只有1.5w。

地平線搭載征程2.0處理器架構(gòu)的Matrix平臺(tái)

4月26日，地平線在北京車(chē)展上發(fā)布了新一代自動(dòng)駕駛處理器征程 2.0 架構(gòu)，目前正在研發(fā)中，即將流片，而未來(lái)在軟硬件的進(jìn)一步協(xié)同優(yōu)化后，征程 2.0 處理器將可實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的自動(dòng)駕駛性能。

對(duì)于此次地平線進(jìn)入榜單，地平線聯(lián)合創(chuàng)始人兼算法VP黃暢認(rèn)為：

人工智能算法的發(fā)展會(huì)在接下來(lái)的十年間引導(dǎo)處理器架構(gòu)的設(shè)計(jì)。而繼感知和建模之后，預(yù)測(cè)未來(lái)的能力會(huì)成為自主機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。這是一個(gè)將抽象的算法與具象的電路聯(lián)合起來(lái)激烈碰撞高速迭代的黃金年代。

地平線生逢其時(shí)，位列其中定要將那技術(shù)乃至人文的邊界，推向下一個(gè)如今看來(lái)難以企及的極限。

再來(lái)談?wù)剢?wèn)題：核心部件國(guó)產(chǎn)化率極低；AI芯片過(guò)份地追求完全獨(dú)立是一個(gè)怪圈

新智元從中國(guó)某高校微電子所獲取的一份集成電路產(chǎn)業(yè)報(bào)告顯示，雖然在國(guó)家IC產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)帶動(dòng)下，中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)良好的增長(zhǎng)勢(shì)頭，但核心部件處理器和操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家差距大，保障國(guó)家信息安全和產(chǎn)業(yè)安全能力不足，CPU和操作系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化率極低，難以達(dá)到自主可控的要求。

各類(lèi)軟硬件系統(tǒng)中CPU和OS市場(chǎng)占有率

服務(wù)器中CPU和操作系統(tǒng)的國(guó)際市場(chǎng)占有率為0；

桌面計(jì)算機(jī)的CPU占有率為0，國(guó)產(chǎn)Linux操作系統(tǒng)也小于1%；

移動(dòng)終端應(yīng)用處理器國(guó)際市場(chǎng)占有率達(dá)到18%，但操作系統(tǒng)則為Google壟斷；

智能電視應(yīng)用處理器占有率小于1%，其操作系統(tǒng)也為Google壟斷；

網(wǎng)絡(luò)處理器在華為和中興等國(guó)內(nèi)企業(yè)的努力下，市場(chǎng)占有率達(dá)到20%左右。

同時(shí)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力不足，核心技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)。

隨著系統(tǒng)芯片和IP復(fù)用技術(shù)的興起，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)企業(yè)依賴(lài)于IP復(fù)用、商業(yè)EDA工具和先進(jìn)工藝，甚至于濫用的傾向，導(dǎo)致研發(fā)的芯片同質(zhì)化嚴(yán)重，缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，難以達(dá)到世界一流。

到2020年之前，可以預(yù)見(jiàn)的是國(guó)內(nèi)先進(jìn)工藝和世界領(lǐng)先水平相比差距兩代，甚至更大是一個(gè)大概率事件。

國(guó)產(chǎn)EDA的產(chǎn)業(yè)能力與設(shè)計(jì)需求關(guān)系

國(guó)內(nèi)EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）市場(chǎng)發(fā)展較為迅速，但本土EDA工具的市場(chǎng)嚴(yán)重落后。從國(guó)際上看，EDA與IC設(shè)計(jì)產(chǎn)值的比例大概在6%，而國(guó)內(nèi)EDA/IC設(shè)計(jì)的比值只有不到3%，本土EDA的比值更低，只有0.14%，相差40多倍。本土EDA工具需要更快更高效的發(fā)展，才能有效支撐我國(guó)整個(gè)集成電路設(shè)計(jì)的發(fā)展。

至于國(guó)內(nèi)AI芯片行業(yè)，出現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴、各自為政的格局，特別是每個(gè)初創(chuàng)企業(yè)的人工智能芯片都具有自己獨(dú)特的體系結(jié)構(gòu)和軟件開(kāi)發(fā)套件，既無(wú)法融入英偉達(dá)和谷歌建立的生態(tài)圈，又不具備與之抗衡的實(shí)力。

中科院自動(dòng)化所集成中心吳軍寧曾發(fā)文認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)人工智能芯片的發(fā)展，一如早年間國(guó)產(chǎn)通用處理器和操作系統(tǒng)的發(fā)展，過(guò)份地追求完全獨(dú)立、自主可控的怪圈，勢(shì)必會(huì)如眾多國(guó)產(chǎn)芯片一樣逐漸退出歷史舞臺(tái)。

另外，目前大多數(shù)國(guó)產(chǎn)人工智能處理器都針對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算進(jìn)行加速，而能夠提供單芯片解決方案的很少；微控制器領(lǐng)域的發(fā)展，ARM 的 Cortex-A 系列和 Cortex-M 系列占據(jù)主角，但是新興的開(kāi)源指令集架構(gòu) RISC-V 也不容小覷，完全值得眾多國(guó)產(chǎn)芯片廠商關(guān)注。