2019年及至未來(lái) AI芯片將與智慧城市深度捆綁共發(fā)展

前段時(shí)間，比特大陸與福州市簽署“城市大腦”合作備忘錄，以AI芯片助力福州市智慧城市建設(shè)，比特大陸董事長(zhǎng)詹克團(tuán)表示，比特大陸的愿景是為人工智能時(shí)代提供高性能、低功耗的算力基礎(chǔ)，這也是智慧城市、“城市大腦”的核心。比特大陸此舉動(dòng)意味著，AI芯片廠商正在嘗試從幕后走向幕前，試圖以第一梯隊(duì)陣營(yíng)角色入局智慧城市建設(shè)，同時(shí)，這也說(shuō)明產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在往上游的芯片、算法領(lǐng)域深拓。

AI有軟件和硬件之分，如果說(shuō)，AI軟件在于搭建平臺(tái)，那么AI硬件的核心正是AI芯片。AI芯片是運(yùn)算力的承載者，主要是應(yīng)用在前端側(cè)邊緣計(jì)算和后端側(cè)云計(jì)算。其中，云計(jì)算概念和應(yīng)用出現(xiàn)較早，大家也較為熟識(shí)，主要是為企業(yè)應(yīng)用提供靈活部署、可擴(kuò)展且高效的方式來(lái)處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

但是，隨物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的迅猛增長(zhǎng)以及應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，僅靠云計(jì)算很難充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的價(jià)值，特別是在實(shí)時(shí)分析、監(jiān)控和管理方面，而且智能終端需求差異較大，無(wú)法在云端完成推理環(huán)節(jié)，這便需要有嵌入到設(shè)備內(nèi)部的端AI芯片，讓設(shè)備不需要聯(lián)網(wǎng)就能具備AI能力。也就是說(shuō)，需要在IoT終端（包括監(jiān)控?cái)z像機(jī)）以及傳感器側(cè)實(shí)現(xiàn)AI計(jì)算，這就是所謂的邊緣計(jì)算。簡(jiǎn)而言之，邊緣計(jì)算就是將后端計(jì)算能力轉(zhuǎn)移一部分到前端完成，如此以來(lái)，不但提升前端分析與處理效率，而且減少整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸和運(yùn)營(yíng)成本，可謂一舉兩得。

總之，AI芯片是智慧城市發(fā)展的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，是多個(gè)垂直AI硬件領(lǐng)域的不可或缺的一環(huán)，更是AI場(chǎng)景落地終端的最好載體，可以說(shuō)，無(wú)AI芯片，智慧城市各項(xiàng)應(yīng)用將無(wú)法智能運(yùn)行。具體而言，在智慧城市應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備前端（智能終端）感知和采集的數(shù)據(jù)主要包括語(yǔ)音、圖像、視頻、文字等巨量多維數(shù)據(jù)，通過(guò)AI城市大腦平臺(tái)將這些散布在城市各個(gè)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)連接起來(lái)，并以邊緣計(jì)算和云計(jì)算相結(jié)合的手段對(duì)海量多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整合、存儲(chǔ)及反饋，完成主動(dòng)對(duì)城市進(jìn)行全域的即時(shí)分析、指揮、調(diào)動(dòng)、管理，有效調(diào)配公共資源，從而達(dá)到對(duì)城市的精準(zhǔn)分析、整體研判、協(xié)同指揮，實(shí)現(xiàn)城市運(yùn)行、行政管理和公共服務(wù)智能化，最終達(dá)到城市智能化治理。

城市發(fā)展促進(jìn)AI芯片創(chuàng)新研發(fā)

AI芯片結(jié)合算法、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，以及國(guó)內(nèi)政策紅利進(jìn)一步釋放和資金的大量投入，智慧城市產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新的發(fā)展。根據(jù)中投顧問(wèn)產(chǎn)業(yè)研究中心數(shù)據(jù)顯示，2018年我國(guó)智慧城市市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)7．9萬(wàn)億元，到2022年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)25萬(wàn)億元。而整個(gè)智慧城市產(chǎn)業(yè)鏈都將是投資熱點(diǎn)，AI芯片作為最底層硬件技術(shù)環(huán)節(jié)，是人工智能產(chǎn)業(yè)中的重中之重，必然成為最熱門的投資領(lǐng)域，同時(shí)，這意味著城市的智能化進(jìn)程反過(guò)來(lái)促進(jìn)AI芯片研發(fā)的創(chuàng)新和需求。

一直以來(lái)，AI芯片一直被國(guó)外英特爾、英偉達(dá)、AMD、高通等巨頭公司占據(jù)，但隨我國(guó)智慧城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求以及中興被美國(guó)下發(fā)7年禁令事件，AI芯片產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)掀起了熱潮。阿里、百度和騰訊等互聯(lián)網(wǎng)大公司懷著愛國(guó)情懷，開始自主研發(fā)AI芯片，同時(shí)， AI芯片初創(chuàng)公司也不斷涌現(xiàn)，資本越加青睞AI芯片企業(yè)?，F(xiàn)在已經(jīng)有數(shù)十家AI獨(dú)角獸在角逐人工智能芯片市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)AI芯片廠商有專注于機(jī)器視覺(jué)的寒武紀(jì)、地平線、深鑒科技、云天勵(lì)飛，比特大陸以及聚焦AI語(yǔ)音芯片的云知聲、科大訊飛等。

在此趨勢(shì)下，AI芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模逐漸擴(kuò)大，據(jù)知名市場(chǎng)調(diào)研公司ReportLinker預(yù)計(jì)，到2023年，全球人工智能（AI）芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到108億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到53．6％。AI芯片很可能是芯片界的一次變革。

業(yè)界皆知，巨頭早已將云端市場(chǎng)AI芯片瓜分殆盡，而終端側(cè)AI芯片成為AI初創(chuàng)企業(yè)僅有的生存空間，而終端側(cè)多樣化且細(xì)分化的場(chǎng)景應(yīng)用需求決定了推理環(huán)節(jié)必須在前端完成。因此，邊緣端應(yīng)用于推理的AI芯片或?qū)⑹切聞?chuàng)企業(yè)最大的突破口，當(dāng)前這部分市場(chǎng)規(guī)模不大，但其市場(chǎng)增長(zhǎng)空間不容小覷，最終或?qū)⒊^(guò)訓(xùn)練市場(chǎng)的總收入。

一直以來(lái)，芯片性能每年以50％的速度提升，但是，隨著摩爾定律逐漸失效，半導(dǎo)體工藝的限制使芯片性能提升越來(lái)越有限。在此背景下，芯片性能則將主要依靠計(jì)算架構(gòu)創(chuàng)新來(lái)驅(qū)動(dòng)，芯片架構(gòu)創(chuàng)新研發(fā)必然成為各大芯片廠商的必爭(zhēng)之地。而傳統(tǒng)的AI芯片通用方案架構(gòu)由于在高實(shí)時(shí)性、高智能化場(chǎng)景中的算力有限，而且功耗成本較大，在某些人工智能應(yīng)用場(chǎng)景，定制的芯片適用性明顯高于通用芯片。

另外，AI芯片不僅僅是上游技術(shù)的集體狂歡，更應(yīng)是結(jié)合具體智慧城市各細(xì)分行業(yè)應(yīng)用，最大化發(fā)揮AI芯片的產(chǎn)品化和工程化的價(jià)值。隨著人工智能技術(shù)的快速推進(jìn)，智慧城市產(chǎn)業(yè)需求也在不斷發(fā)生變化，例如在不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的位置，無(wú)論是前端還是數(shù)據(jù)中心實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景都存在很大的差異，而且，人工智能芯片的應(yīng)用場(chǎng)景細(xì)分市場(chǎng)越來(lái)越多，很明顯，來(lái)自語(yǔ)音、圖像、視頻的巨量多維數(shù)據(jù)僅靠單一通用芯片很難處理解決，因此，專用的多模態(tài) AI 芯片或?qū)⒃谖磥?lái)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景中一展宏圖。