AI芯片潛力深不可測(cè) 四大商業(yè)場(chǎng)景將面臨顛覆

2015年的秋天，北京的雨水比往年要多些，溫度卻不算太冷。這一年里，年僅23歲的姚頌剛剛拿到清華大學(xué)的畢業(yè)證書(shū)；32歲的陳天石博士畢業(yè)后已在中科院計(jì)算所待了整整8年；而在芯片界摸爬滾打了14年的老將何云鵬卻毅然辭掉了長(zhǎng)虹芯片高管的職位，華麗創(chuàng)業(yè)轉(zhuǎn)身。

2015年的秋天，在大洋的另一端，英偉達(dá)的股價(jià)還在20多美元徘徊，谷歌公司內(nèi)部卻開(kāi)始秘密地用上了TPU芯片；在彼岸的中國(guó)市場(chǎng)里，百度研究院兩位高管：副院長(zhǎng)余凱與異構(gòu)計(jì)算團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人吳韌陸續(xù)離職，成立了兩家芯片公司——地平線與異構(gòu)智能。

2015年的秋天，比特幣雖然開(kāi)始逐漸回暖，但依舊持續(xù)在200美元的低迷狀態(tài)，日后的世界第一大礦機(jī)芯片生產(chǎn)商比特大陸除了不斷迭代礦機(jī)產(chǎn)品，還悄然規(guī)劃起了另一條人工智能產(chǎn)品線。比特大陸聯(lián)席CEO詹克團(tuán)那年36歲，話不多，愛(ài)看歷史、哲學(xué)、科幻——比如科幻小說(shuō)《三體》。

誰(shuí)也沒(méi)有想到，就在短短兩年多以后，這些人的生命會(huì)共同被卷入一場(chǎng)前所未有的科技洪流當(dāng)中——人工智能專用芯片（AI芯片）——而與他們一同的，還有其他成百上千位前沿技術(shù)領(lǐng)域最頂尖的優(yōu)秀人才。他們其中既有一路保送僅僅24歲就博士畢業(yè)的少年天才、也有在業(yè)內(nèi)叱咤風(fēng)云數(shù)十年的行業(yè)泰斗；既有成立僅一年公司估值就超過(guò)10億人民幣的創(chuàng)業(yè)神話、也有市值高達(dá)8000億美元、全球坐二望一的科技霸主。經(jīng)記者初步測(cè)算，僅國(guó)內(nèi)AI芯片頭部創(chuàng)業(yè)公司的融資金額就已超過(guò)了20億人民幣。而根據(jù)中信證券測(cè)算，2020年全球AI芯片的市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)146.16億美元。

人工智能這一項(xiàng)新興技術(shù)，在經(jīng)歷了最近幾年的技術(shù)積累、升級(jí)、發(fā)酵之后，正在以AI芯片作為載體而全面崛起。AI芯片正在以一種前所未有的速度顛覆著以安防、手機(jī)、無(wú)人駕駛汽車、云計(jì)算等為首的四大領(lǐng)域，并從它們延展開(kāi)來(lái)，進(jìn)一步對(duì)工業(yè)、制造、醫(yī)療、教育等傳統(tǒng)領(lǐng)域造成巨大沖擊，重新塑造著世界格局。據(jù)記者報(bào)道了解得知，目前全球至少有45家初創(chuàng)公司正在研發(fā)語(yǔ)音交互和自動(dòng)駕駛芯片，并且至少有5家企業(yè)已經(jīng)獲得超過(guò)1億美元的融資，這一數(shù)目還在不斷增加當(dāng)中。

回望中國(guó)市場(chǎng)，人工智能與AI芯片技術(shù)為中國(guó)市場(chǎng)這幾十年來(lái)埋頭追趕的芯片行業(yè)打開(kāi)了一扇新大門(mén)，讓我國(guó)第一次擁有傲立世界前沿科技之林、甚至引領(lǐng)全球科技潮流的機(jī)會(huì)窗口。

在這個(gè)市場(chǎng)中，資本是最快響應(yīng)起來(lái)的。在動(dòng)輒融資上億美元融資的催化之下，中國(guó)市場(chǎng)AI芯片創(chuàng)業(yè)市場(chǎng)尤為興盛，除了融資獨(dú)角獸層出不窮外，各大創(chuàng)業(yè)公司也根據(jù)自身特點(diǎn)陸續(xù)形成了四大派系，我們可以用武林幾大門(mén)派來(lái)做形象的比喻——“少林、武當(dāng)、五岳、明教”，這四大派系的玩家們各有特色，神通盡顯。

相比起來(lái)，海外各大巨頭也不遑多讓。就在大約20天前，當(dāng)整個(gè)中國(guó)都沉浸在農(nóng)歷春節(jié)的團(tuán)圓氛圍當(dāng)中時(shí)，大洋彼岸科技巨頭谷歌突然宣布，其AI芯片“TPU”的強(qiáng)大計(jì)算能力將向民眾開(kāi)放——這塊TPU的來(lái)頭可不小，谷歌的AI程序AlphaGo（阿爾法狗）就是靠它提供的強(qiáng)大計(jì)算能力戰(zhàn)勝了全球圍棋第一高手，柯潔。

恰恰就在同一天，那個(gè)一直以線上書(shū)店而廣為人知的科技巨頭亞馬遜，也被曝出正在為其爆款產(chǎn)品——智能音箱Echo——打造專用AI芯片，該項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)已有449名員工。

記者歷經(jīng)半年，深入業(yè)內(nèi)，首次對(duì)AI芯片全產(chǎn)業(yè)鏈上下近百家核心企業(yè)進(jìn)行報(bào)道，覆蓋國(guó)內(nèi)外各大巨頭玩家、新興創(chuàng)企、場(chǎng)景應(yīng)用、代工生產(chǎn)等，全面深入地對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)進(jìn)行了追蹤報(bào)道，通過(guò)對(duì)AI芯片最熱的四大應(yīng)用行業(yè)與各大入場(chǎng)行業(yè)玩家的拆解，全景式地解構(gòu)了AI芯片產(chǎn)業(yè)鏈面貌。

四大商業(yè)場(chǎng)景面臨顛覆

AI芯片之于人工智能的意義，則可以理解為發(fā)動(dòng)機(jī)之于汽車。人工智能這一理論已經(jīng)提出了多年，但是由于實(shí)現(xiàn)它需要的計(jì)算量實(shí)在太大，這輛“跑車”一直沒(méi)有配備上合適的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，只能放在倉(cāng)庫(kù)積灰。直到AI算法和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)、以及AI芯片的出現(xiàn)。

廣義來(lái)說(shuō)，能夠驅(qū)動(dòng)AI程序的芯片，都能叫做AI芯片。不過(guò)本文特指已經(jīng)為AI算法進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)的芯片。按照應(yīng)用場(chǎng)景，AI芯片可以簡(jiǎn)單地分為用于云端服務(wù)器機(jī)房等地的云AI芯片，以及用于端智能設(shè)備、IoT設(shè)備的終端AI芯片。

云AI芯片的特點(diǎn)是性能強(qiáng)大、能夠同時(shí)支持大量運(yùn)算、并且能夠靈活地支持圖片、語(yǔ)音、視頻等不同AI應(yīng)用。我們現(xiàn)在使用的各種互聯(lián)網(wǎng)AI能力（比如在線翻譯、人證比對(duì)），背后都有云AI芯片在發(fā)揮作用或提供算力。

端AI芯片則需要嵌入到設(shè)備內(nèi)部，讓設(shè)備不需要聯(lián)網(wǎng)就能具備AI能力。它們的特點(diǎn)是體積小、耗電少，而且性能不需要特別強(qiáng)大，通常只需要支持一兩種AI能力?，F(xiàn)在手機(jī)里的芯片、攝像頭里的芯片、甚至你家電飯煲里的芯片都開(kāi)始陸續(xù)AI化。

全球GPU霸主英偉（NVIDIA）創(chuàng)始人黃仁勛曾經(jīng)向記者說(shuō)過(guò)，未來(lái)，AI與AI芯片將會(huì)無(wú)處不在：咖啡機(jī)、保溫杯、麥克風(fēng)、甚至耳環(huán)、鞋子這些小物件都會(huì)智能化。

目前，AI芯片有四個(gè)最為火熱的商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景——家居/消費(fèi)電子、安防監(jiān)控、自動(dòng)駕駛汽車、以及云計(jì)算。

1）家居/消費(fèi)電子——悄然入侵你家，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲

我們先從離我們生活最近的家居/消費(fèi)電子說(shuō)起。

2017年9月，華為發(fā)布了世界首款手機(jī)AI芯片麒麟970，打響了AI芯片入侵手機(jī)的第一槍。10月，搭載這塊AI芯片的華為Mate 10和Mate 10 Pro正式面世。

這款麒麟970 AI芯片中搭載了一個(gè)專門(mén)用于處理AI的模塊——NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元），其技術(shù)來(lái)源于國(guó)內(nèi)AI芯片創(chuàng)企中科寒武紀(jì)。這塊NPU的計(jì)算速度比CPU快了25倍，同時(shí)還將能耗效率將提高了50倍。

▲華為麒麟970內(nèi)部結(jié)構(gòu)

這款A(yù)I芯片不僅能夠讓你的手機(jī)能夠照相更好看、翻譯更流暢、語(yǔ)音識(shí)別更準(zhǔn)確外，還能學(xué)習(xí)理解你的使用習(xí)慣，讓手機(jī)自動(dòng)釋放內(nèi)存，更快更流暢。

在圍繞華為Mate 10和麒麟970芯片進(jìn)行的一系列獨(dú)家深入采訪中，華為無(wú)線終端芯片業(yè)務(wù)部總監(jiān)Eric曾經(jīng)告訴記者，未來(lái)AI將會(huì)是芯片中的一個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)，可能到了明年（2018年），每家芯片公司都會(huì)有這個(gè)能力。

事實(shí)證明，他說(shuō)的沒(méi)錯(cuò)。

就在麒麟970發(fā)布的短短兩周后，9月13日，蘋(píng)果發(fā)布十周年紀(jì)念款iPhone X，搭載自研的AI芯片A11，這塊芯片不僅讓iPhone X用起來(lái)更快更流暢，還能讓iPhone X支持人臉識(shí)別解鎖（FaceID）、人臉識(shí)別付款、照片自動(dòng)分類、以及實(shí)時(shí)表情跟蹤Animoji等功能。

在今年春節(jié)年廿九（2月14日）當(dāng)天，老牌芯片公司ARM正式宣布推出兩款針對(duì)移動(dòng)端的AI芯片架構(gòu)：物體檢測(cè)處理器和機(jī)器學(xué)習(xí)處理器。這事的重要性絕對(duì)不容小覷——要知道，目前全世界超過(guò)90%的手機(jī)芯片采用的是ARM的架構(gòu)，連麒麟970和蘋(píng)果A11都不例外。

而在剛剛結(jié)束的MWC2018上，中端手機(jī)芯片巨頭聯(lián)發(fā)科發(fā)布了新款手機(jī)芯片Helio P60，支持AI和計(jì)算機(jī)視覺(jué)，能夠提供精確的人臉識(shí)別等功能。

而高端手機(jī)芯片巨頭高通則在今年2月22日宣布推出基于其梟龍芯片系列的人工智能引擎（AI Engine），將高通手機(jī)SoC當(dāng)中的所有軟、硬件AI計(jì)算能力打包到這個(gè)引擎里，讓人工智能在手機(jī)上的應(yīng)用更快速、高效。

這一系列風(fēng)起云涌的新品發(fā)布證明，手機(jī)已然成為AI芯片市場(chǎng)紅海戰(zhàn)局的重要組成部分。不過(guò)除了手機(jī)之外，你日常使用的眾多家用電子產(chǎn)品也在悄無(wú)聲息地進(jìn)行著AI升級(jí)，主要圍繞語(yǔ)音AI展開(kāi)，代表玩家包括亞馬遜打造Echo智能音箱AI芯片、啟英泰倫打造的家用電器語(yǔ)音AI芯片、杭州國(guó)芯打造語(yǔ)音AI芯片等等。

聯(lián)發(fā)科技副總經(jīng)理暨智能設(shè)備事業(yè)群總經(jīng)理向東西表示，2018年全球智能音箱市場(chǎng)預(yù)計(jì)將突破6000萬(wàn)大關(guān)，而在這6000萬(wàn)里面，也將會(huì)有越來(lái)越多的音箱產(chǎn)品搭載AI芯片。

2）安防攝像頭——被所有AI芯片玩家看好的大火市場(chǎng)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、技術(shù)的不斷成熟、再加之國(guó)家政策的推動(dòng)，中國(guó)安防產(chǎn)業(yè)的規(guī)模也在不斷增長(zhǎng)。根據(jù)佳都科技《人工智能技術(shù)白皮》顯示，2017年安防市場(chǎng)規(guī)模將已經(jīng)超過(guò)了6350億，同比增長(zhǎng)17.6%。

安防市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，意味著以攝像頭為主的安防設(shè)備數(shù)量增加（最近一年內(nèi)，國(guó)內(nèi)安防高清攝像頭的出貨量會(huì)在1億顆左右），人眼監(jiān)控已經(jīng)看不過(guò)來(lái)了；再加之社會(huì)對(duì)安保要求的提升，安防產(chǎn)業(yè)越發(fā)重視事前預(yù)警，傳統(tǒng)的人工審查方式已經(jīng)遠(yuǎn)不足以滿足產(chǎn)業(yè)需求，安防要求的是機(jī)器獨(dú)立實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)報(bào)警。

▲嫌疑人軌跡追蹤

由于AI能夠?qū)ρ杆賹?duì)視頻進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，對(duì)人、車、物進(jìn)行快速識(shí)別比對(duì)，機(jī)器不僅能認(rèn)出逃犯、嫌疑人，還能記錄分析他的實(shí)時(shí)位置，此類能力與公安、交警、民防等需求不謀而合。

毫不夸張地說(shuō)，現(xiàn)在幾乎所有AI芯片創(chuàng)業(yè)公司都將安防作為核心應(yīng)用場(chǎng)景之一，紛紛推出內(nèi)嵌于安防監(jiān)控?cái)z像頭的AI芯片，成億的研發(fā)資金砸向這塊，稱安防AI芯片為“當(dāng)紅炸子雞”絲毫不為過(guò)。

▲國(guó)內(nèi)創(chuàng)企深鑒公司推出的AI芯片，可搭載于安防IP攝像機(jī)內(nèi)

此外，幾個(gè)安防行業(yè)老牌巨頭也在蠢蠢欲動(dòng)著。安防是個(gè)集中度很高的傳統(tǒng)行業(yè)，?？低?/u>、大華股份、宇視科技這三大行業(yè)巨頭加起來(lái)已經(jīng)占了安放領(lǐng)域的半壁江山。這些安防巨頭們有著積累深厚的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，不僅是眾多AI芯片公司的合作伙伴，其自身也在推進(jìn)AI+安防的步伐。