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通用化芯片难题考验AI产业界

  伴随着人工智能在先进制造、生命科学、信息技术等多个场景实现突破式应用,智能芯片产业迅速发展,相关企业纷纷布局,新型芯片架构不断涌现,基于场景的定制化智能芯片加速部署。
  同时,芯片也面临更加广泛及多样化的应用,这对AI芯片的通用化提出了新的需求。
芯片成AI产业发展突破口
  根据赛迪顾问在今年世界人工智能大会上发布的《中国AI芯片发展产业白皮书》(以下简称《白皮书》),2018年中国人工智能核心产业规模超过900亿元,预计2019年将达到近1300亿元。其中,AI芯片市场规模在2018年达到80.8亿元,同比增长50.2%。
  与此同时,AI芯片成为资本市场布局新焦点。以基础层为核心、具备较强的场景落地能力和差异化的AI芯片企业持续受到市场追捧。2018年6月,寒武纪获数亿美元B轮融资;2019年2月地平线获6亿美元B轮融资。
  结合应用场景和功能,AI芯片可分为云端训练(侧重运算)、云端推算(侧重推论)、终端推算三类。其中,云端训练芯片市场份额最高,达到51.3%。随着AI应用落地,终端推算芯片将迎来新的发展机遇。
  从细分场景看,AI芯片主要用于各种定制化场景。数据中心、智能安防、智能驾驶、消费电子、机器人、智能家居是应用价值较高的领域,未来发展潜力较大。AI芯片成为AI产业发展的重要突破口。
通用化之路难走却必须走
  但是,目前的AI芯片大部分是基于特定场景的定制化芯片。AI芯片能否通用化成为业界关注的重点。
  清华大学微电子所所长魏少军早在去年就提出了“是否会出现类似通用CPU那样独立存在的通用AI处理器?如果存在的话,它的架构是怎样的?”的问题。但是,一年过去,这个问题很少有人能解答。
  魏少军从算法和算力两方面解释了这个问题。从算法角度说,AI有不同的神经网络,能不能找到一个通用的神经网络,或找到一个通用的算法来实现所有的神经网络是个问题。而算法本身又面临两个问题:一是算法在不断演进,几个月就会有新的变化;二是一种算法对应一种应用,没有统一的算法,想实现多种算法放在一起,可能要多个芯片放在一起,或者一个芯片支撑多种不同的应用。从算力角度说,神经网络需要的算力相当惊人,可能需要超级计算机的算力。在云端,还能把多台服务器连在一起,但在终端,不仅是计算效率问题,还有能量效率问题。
  云从科技副总裁张立也谈到了AI芯片通用化带来的单位功耗问题。单位功耗是AI芯片的重要考量点,而传统芯片更考虑整体算力,通用化芯片需要适应多样化场景落地,这对AI芯片单位功耗带来了难题。
  近期,清华大学开发出的全球首款异构融合类脑计算芯片——“天机芯”登上了Nature杂志封面。“天机芯”把人工通用智能的两种算法(基于计算机科学和基于神经科学),集成到一个平台,可以同时支持机器学习算法和现有类脑计算算法。据团队成员介绍,天机芯第二代芯片拥有4万个神经元、1000万个突触,而人脑有870亿个神经元,相比人脑还是很小,而要达到人脑的效果,其突触还要增大1千到1万倍。第三代芯片的目标是做到拥有百万级神经元。
  两种算法的融合,都能得到Nature的关注,可想而知,多种算法的融合是多么困难。
  但AI通用芯片也并非不可能。魏少军说,要找到一个全新的芯片架构。这个全新架构是什么,做一个象限图,把CPU放在第二象限(软件可编辑性强,硬件可编辑性弱),把SOC放在第三个象限(软、硬件可编辑性弱),可编程硬件(硬件可编辑性强,软件可编辑性弱)放在第四个象限,唯独第一个象限什么都不是,或者说什么都不知道,恰恰很可能是一个重要的突破点。
AI投资火热 会不会虚火过旺?
  圆圆的耳朵,黑色的眼睛,向上凸起的鼻子……在上周举行的世界人工智能大会上,外形酷似大熊猫的智能公交车成为应用展示区的明星,萌萌的外表吸引了不少观众驻足围观。而且公交车内部也是科技感满满,只要在规定位置扫描手掌就会实现自动付款,语音机器人可以帮助乘客规划交通路线和换乘方案等等。
  这台熊猫智能公交车是中金资本的投资项目,实际上,在这次盛会上,资本方投资的AI应用不在少数。这折射出AI领域投资的火热。
  但与此同时,业界对AI领域投资是虚火还是真热的讨论一直没有停歇。
融资曾经屡屡碰壁
  人工智能出现已有数十年时间,之所以在近几年变得火热,主要是因为机器学习/深度学习技术取得了重大进展。AI技术领域的突破,在资本市场也引起了连锁反应,投资热度加速升温,这和几年前形成了鲜明的对比。
  松鼠AI是国内第一批从事人工智能智适应教育的公司之一,2014年开始从事智适应学习探索。松鼠AI CEO周伟坦言,2014年启动项目的时候去谈融资,遭遇碰壁。“大家认为这件事不靠谱,认为人工智能只有6岁孩子的水平,不可能让6岁的孩子教孩子。”周伟回忆道。
  松鼠AI当时找了100多位投资人,但都失败而归。“2016年阿尔法狗在围棋大战中战胜人类后,大家都信了。”周伟说道。
  现在不仅是资本,BAT国内互联网巨头在AI领域都有布局。根据中金资本于今年8月发布的《战略新兴产业投资研究报告汇编》,百度执行“All in AI”战略,并发布开源工具和Paddle
Paddle深度学习平台;阿里设立了数据科技研究院,还将AI应用在自家产品中的语音识别、人脸识别、图片搜索等方面,推出了AI平台DT PAI等;腾讯则成立了智能计算与搜索实验室。
AI如今成投资热点
  现在各方涌入AI领域,让AI投资变得火热。根据IDC和浪潮联合研究发布的《2019—2020中国人工智能计算力发展评估报告》,中国人工智能市场整体投资将继续保持高增长率,2019年的投资增速将高达59.8%,而针对人工智能算力的投资增速高于整体市场投资增速,2019年增速将达64%。“我们内部基本是从技术和应用两个角度看人工智能,”IDG合伙人牛奎光说道。从技术的角度来看,经过近些年的发展,视觉和语音基本上已经成熟了。在语音方面,IDG投资了Speak
ln。AI芯片也是IDG投资的重点,投资了两家在科创板上市的AI芯片公司。
  在应用层,牛奎光表示,AI作为生产力技术,在安防、教育等众多行业都极具潜力。基于此,IDG对以上领域中的企业,如奇安信、同盾、安智智能、流利说等都有相应布局。“技术成熟是产业化真正的开始,所以人工智能应用接下来会有更广阔的、更深度持续性的发展。”牛奎光说道。
  在风险投资基金愉悦资本创始合伙人刘二海看来,人工智能现在有两个方向:人工智能本身产业内的发展;和其他行业的结合。“人工智能正成为新的基础设施,现在处在逐步完善阶段,一旦有了新的突破之后,我相信其他行业也会随之发生巨大变化。”刘二海说道。
  TMT领域风险投资机构华映资本,投资思路是以数据为核心,“逐步向企业服务的应用落地。”合伙人章高男表示。
“肥皂泡”还是“啤酒沫”?
  牛奎光认为,人往往会高估短期影响、低估长期影响。“这是正常的现象,但关键要看泡沫是肥皂沫还是啤酒沫,适度的啤酒沫是合适的。从我们的角度讲,现在在科技领域适度多投入,可能比放在房地产行业会更好一些,毕竟科技领域还是在创造。从长久的角度看,真正做创新的公司,估值迟早会得到认可。”牛奎光认为。
  全链条基金管理公司峰瑞资本合伙人杨永成对此表示认同。杨永成表示,任何一个有巨大冲击力的行业出现时,估值飘忽不定,有不少估值偏高的公司,“但我们基本的认知是,AI领域还没有出现泡沫式的偏高,即使有泡沫,它可能是啤酒沫。作为我们投资人,会理性地看待这个问题。”
  中金公司预计,AI+5G会在2023年创造7000亿美元(约5万亿人民币)的市场规模。“5万亿人民币相当于中国目前GDP的5%,这是非常大的商业机会。”中金公司研究部董事总经理黄平乐说。“我们认为5G会助推整个人工智能行业加速发展,AI渐渐地找到了它的商业模式,包括它的芯片、服务、平台,未来科创板会助力这些企业快速发展。”
  中金公司今年8月发布了《AI+5G推动社会变革,关注十大投资机会》研究报告,报告中称:“5G的商用将为中国人工智能行业的发展打开新的成长空间。科创板更加灵活的上市机制,亦将助推AI企业加速发展。”对于具体的投资机会,报告显示,中金公司看好AI与5G芯片,通信及与云计算基础设施、智能手机、云游戏和AR/VR、服务机器人、物联网及传感器、公有云、工业物联网平台、无人驾驶、RPA和企业数字化等十大行业的投资机会。