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中國人工智慧晶片開始爆發,但也出現了一些亂象

隨著人工智慧受到媒體和資本的熱捧,近來國內外各路豪傑紛紛推出自己的人工智慧晶片,在這些廠商各自的發佈會上,紛紛宣傳自己的產品是多麼先進,並且在PPT上展示如何在性能和功耗上吊打競爭對手。

而且在宣傳語中,“全球領先”、“中國首款”等字樣屢見不鮮。宣傳越來越邪乎,都宣傳自己是“中國首款”,這種情況下,PPT的紙面資料吊打友商根本沒有任何意義。大家真正應該關注的是這些宣傳“全球領先”的國產人工智慧晶片,與應用結合得是否緊密。

各路廠商角逐人工智慧晶片

近年來,PC行業已經開始逐年衰退,智慧手機行業也隨著市場的逐漸飽和進入瓶頸期。在這種情況下,人工智慧、物聯網、雲計算、大資料等領域被認為是下一個風口。其中,人工智慧無疑是最受媒體和資本熱捧的寵兒。

正是因此,國外大廠紛紛推出了自己的人工智慧晶片。

Intel推出了眾核CPU,英偉達推出了專門用於人工智慧的GPU,

CEVA和Cadence推出了用於人工智慧的DSP,阿爾特拉推出了用於人工智慧的FGPA。此外,穀歌也推出了TPU,IBM推出了“真北”,原本造電動汽車的特斯拉也宣傳要開發自己的人工智慧晶片。

寒武紀變成了麒麟NPU

國外廠商如何我們姑且不論,但國內廠商在宣傳上已然越來越浮誇,

比如在去年12月,地平線舉辦的“AI芯時代”產品發佈會上就請了上百家媒體來助威,並宣佈“這次推出的晶片是中國首款全球領先的高性能、低功耗、低延時的嵌入式人工智慧視覺處理器”。在媒體的報導中,還將地平線稱之為“全球領先的嵌入式人工智慧領導者”。

就在地平線產品發佈會的不久之後,華夏芯也發佈了自己的產品,在宣傳中稱:

發佈了中國首款64位高端嵌入式“長城”系列CPU/DSP統一處理器IP和“松江”系列嵌入式人工智慧專用處理器IP,以及基於上述全自主IP的多核SoC晶片平臺——北極星。據悉,這是國內首次發佈具有自主智慧財產權的人工智慧平臺型晶片,不僅打破了國外壟斷,還初步實現了產業化,為建設和完善我國自主可控的人工智慧產業鏈添上了重要一筆。

實事求是的說,這些宣傳語中是有一定水分的,比如地平線所謂的“中國首款全球領先的嵌入式人工智慧處理器”就不準確。畢竟在去年10月,中科院計算所的嵌入式人工智慧處理器寒武紀1A已經隨著華為Mate10的上市進入尋常百姓家,而直到2個月之後,地平線才發佈所謂“中國首款全球領先的嵌入式人工智慧處理器”。

又比如華夏芯,本質上是選擇用傳統SIMD/DSP架構來跑人工智慧,這種做法和去年的星光智慧一號如出一轍,由於國內已經有了寒武紀、星光智慧一號等產品,且寒武紀有望借助華為手機的暢銷實現千萬級量產,所謂的打破國外壟斷也就無從談起了。

類似的,百度推出了XPU、阿裡剛發佈Ali-NPU。根據媒體的報導,Ali-NPU還在設計中,但又公然宣稱:“阿裡巴巴的Ali-NPU性能,將是目前市面上主流CPU、GPU架構AI晶片的10倍,而製造成本和功耗僅為一半,性價比超過40倍”。在Ali-NPU還在設計之中的情況下,真不知道這些10倍、40倍的資料是怎麼測試出來的。難不成達摩院的掃地僧和傑克馬切磋“功守道”測試出來的?

可以說,由於人工智慧掀起的熱度,很多廠商都去蹭熱點,寄希望於獲得資本市場的青睞。而為了在宣傳中標榜自己,各種“中國首款”、“全球領先”、“打破國外壟斷”等標籤也就被大家用爛了。

八仙過海,各顯神通

就目前而言,人工智慧晶片主要以ASIC、FPGA、CPU、GPU、DSP為主,像寒武紀和地平線就是屬於ASIC,阿爾特拉的人工智慧晶片屬於FPGA,英偉達的人工智慧晶片屬於GPU,星光智慧一號屬於DSP,英特爾的方案屬於CPU。

在這些人工智慧晶片中有一個規律,那就是晶片的通用性與用來跑人工智慧的性能和功耗成反比。像CPU這樣的晶片,因為其“萬精油”的屬性,導致這種晶片具有很好的通用性,但在某些特定領域,性能和功耗相對於其他幾種晶片都沒有啥優勢。

而GPU的通用性比CPU要差,但又不如ASIC,因而在性能和功耗方面會優於CPU,但明顯低於ASIC,這也是中科院計算所孵化的寒武紀晶片能在性能功耗比上明顯優於GPU的原因。

將傳統的面向數位信號處理的DSP處理器架構進行運算器方面的修改之後,也可以用來跑人工智慧,而且可以借助現有的成熟技術。不過在應用領域上有一定局限性——可以用於卷積神經網(CNN),但對迴圈神經網路(RNN)和長短期記憶網路(LSTM)等處理語音和自然語言的網路則無能為力。換言之,就是這種DSP主要用於機器視覺領域,但難以應用到語音辨識、文本處理和自然語言理解等領域。用DSP做人工智慧晶片的做法,在人工智慧細分市場還是具備一定商業上的潛力的。

根據阿爾特拉的PPT,其專門針對人工智慧的FPGA性能功耗比卻可以達到50GFlops/W,因而有觀點認為,FPGA由於比英偉達的GPU省電,可以降低運營費用而取得優勢。不過,FPGA也有自己的缺點,那就是缺乏性價比。雖然FPGA在一些新興的應用領域取得了一定成績,但隨著新興領域的崛起,其市場規模和重要性不斷提升,由於缺乏性價比的原因,FPGA最終會被專用晶片所替代。

不過,性能高一點,低一點問題不大,真正重要的是應用和產業生態。英偉達的GPU成為主流,原因就在於生態做得好,開發方便。

人工智慧不宜被過度炒作

由於人工智慧非常火爆,眾多公司開始玩概念,不論是做比特幣礦機的,還是做DSP的,搖身一變都成為人工智慧晶片公司。截至目前,中國已經完成融資或正在融資的人工智慧晶片公司已經超過40家,而且大多數都是在2015年後成立的。

目前,人工智慧已經有被過度炒作的跡象,一些媒體都紛紛鼓吹中國依靠人工智慧彎道超車。但實際上,人工智慧晶片只是加速器,用於解決特定的問題,並不能取代CPU、GPU、FPGA、DSP、NAND Flash、DRAM等類型的晶片。一些媒體宣稱中國應該大力發展AI晶片,依靠人工智慧打破X86、ARM的壟斷,這種論調顯然缺乏基本的行業常識。

商業公司搞人工智慧晶片對產業鏈的拉動效果也有限。舉例來說,要實現對產業鏈上下游的拉動效應,境內晶片設計公司以犧牲晶片的性能為代價,選擇境內的晶片製造商生產晶片;境內的晶圓廠可以做一定犧牲,選擇境內的設備商和原材料廠商的產品……這樣子就可以形成正迴圈。如果境內的晶片設計公司總是找台積電代工,境內的晶圓廠更加偏愛ASML、應用材料等國際大廠的設備。那麼,中國的晶片就很難不受制於人。

然而,像阿裡、百度、地平線、比特大陸等都是非常商業化的公司,肯定是商業利益優先,必然選擇台積電更加成熟的工藝。即便是把訂單交給中芯國際,也是因為中芯國際在良率等方面都有了很大提升之後的事情。

一句話,就是“只會錦上添花,不會雪中送炭”,而中芯國際最棘手的就是新工藝初期找不到願意下單的客戶,無法用產能攤平成本。這樣一來就會陷入閉環。

目前,打破這個閉環的主要推手之一不是國內企業,反而是美國高通公司。並非高通懷有一顆紅心,只是被發改委反壟斷了,才把訂單給中芯國際。另外,不僅僅是阿裡、百度等互聯網公司不會雪中送炭,華為、中興、小米等公司也是一樣優先選擇台積電。

因此,資本大量投向人工智慧,很可能成為資本趕風口的狂歡。不僅無法打破西方公司在晶片上的壟斷,也未必能對產業鏈起到多少推動作用。而中國晶片方面的真正短板,比如CPU、GPU、FPGA、RF、AD/DA等,以及各種開發工具卻有可能面臨無人問津的局面。對於不再重蹈中興事件的覆轍毫無幫助。

本質上是選擇用傳統SIMD/DSP架構來跑人工智慧,這種做法和去年的星光智慧一號如出一轍,由於國內已經有了寒武紀、星光智慧一號等產品,且寒武紀有望借助華為手機的暢銷實現千萬級量產,所謂的打破國外壟斷也就無從談起了。

類似的,百度推出了XPU、阿裡剛發佈Ali-NPU。根據媒體的報導,Ali-NPU還在設計中,但又公然宣稱:“阿裡巴巴的Ali-NPU性能,將是目前市面上主流CPU、GPU架構AI晶片的10倍,而製造成本和功耗僅為一半,性價比超過40倍”。在Ali-NPU還在設計之中的情況下,真不知道這些10倍、40倍的資料是怎麼測試出來的。難不成達摩院的掃地僧和傑克馬切磋“功守道”測試出來的?

可以說,由於人工智慧掀起的熱度,很多廠商都去蹭熱點,寄希望於獲得資本市場的青睞。而為了在宣傳中標榜自己,各種“中國首款”、“全球領先”、“打破國外壟斷”等標籤也就被大家用爛了。

八仙過海,各顯神通

就目前而言,人工智慧晶片主要以ASIC、FPGA、CPU、GPU、DSP為主,像寒武紀和地平線就是屬於ASIC,阿爾特拉的人工智慧晶片屬於FPGA,英偉達的人工智慧晶片屬於GPU,星光智慧一號屬於DSP,英特爾的方案屬於CPU。

在這些人工智慧晶片中有一個規律,那就是晶片的通用性與用來跑人工智慧的性能和功耗成反比。像CPU這樣的晶片,因為其“萬精油”的屬性,導致這種晶片具有很好的通用性,但在某些特定領域,性能和功耗相對於其他幾種晶片都沒有啥優勢。

而GPU的通用性比CPU要差,但又不如ASIC,因而在性能和功耗方面會優於CPU,但明顯低於ASIC,這也是中科院計算所孵化的寒武紀晶片能在性能功耗比上明顯優於GPU的原因。

將傳統的面向數位信號處理的DSP處理器架構進行運算器方面的修改之後,也可以用來跑人工智慧,而且可以借助現有的成熟技術。不過在應用領域上有一定局限性——可以用於卷積神經網(CNN),但對迴圈神經網路(RNN)和長短期記憶網路(LSTM)等處理語音和自然語言的網路則無能為力。換言之,就是這種DSP主要用於機器視覺領域,但難以應用到語音辨識、文本處理和自然語言理解等領域。用DSP做人工智慧晶片的做法,在人工智慧細分市場還是具備一定商業上的潛力的。

根據阿爾特拉的PPT,其專門針對人工智慧的FPGA性能功耗比卻可以達到50GFlops/W,因而有觀點認為,FPGA由於比英偉達的GPU省電,可以降低運營費用而取得優勢。不過,FPGA也有自己的缺點,那就是缺乏性價比。雖然FPGA在一些新興的應用領域取得了一定成績,但隨著新興領域的崛起,其市場規模和重要性不斷提升,由於缺乏性價比的原因,FPGA最終會被專用晶片所替代。

不過,性能高一點,低一點問題不大,真正重要的是應用和產業生態。英偉達的GPU成為主流,原因就在於生態做得好,開發方便。

人工智慧不宜被過度炒作

由於人工智慧非常火爆,眾多公司開始玩概念,不論是做比特幣礦機的,還是做DSP的,搖身一變都成為人工智慧晶片公司。截至目前,中國已經完成融資或正在融資的人工智慧晶片公司已經超過40家,而且大多數都是在2015年後成立的。

目前,人工智慧已經有被過度炒作的跡象,一些媒體都紛紛鼓吹中國依靠人工智慧彎道超車。但實際上,人工智慧晶片只是加速器,用於解決特定的問題,並不能取代CPU、GPU、FPGA、DSP、NAND Flash、DRAM等類型的晶片。一些媒體宣稱中國應該大力發展AI晶片,依靠人工智慧打破X86、ARM的壟斷,這種論調顯然缺乏基本的行業常識。

商業公司搞人工智慧晶片對產業鏈的拉動效果也有限。舉例來說,要實現對產業鏈上下游的拉動效應,境內晶片設計公司以犧牲晶片的性能為代價,選擇境內的晶片製造商生產晶片;境內的晶圓廠可以做一定犧牲,選擇境內的設備商和原材料廠商的產品……這樣子就可以形成正迴圈。如果境內的晶片設計公司總是找台積電代工,境內的晶圓廠更加偏愛ASML、應用材料等國際大廠的設備。那麼,中國的晶片就很難不受制於人。

然而,像阿裡、百度、地平線、比特大陸等都是非常商業化的公司,肯定是商業利益優先,必然選擇台積電更加成熟的工藝。即便是把訂單交給中芯國際,也是因為中芯國際在良率等方面都有了很大提升之後的事情。

一句話,就是“只會錦上添花,不會雪中送炭”,而中芯國際最棘手的就是新工藝初期找不到願意下單的客戶,無法用產能攤平成本。這樣一來就會陷入閉環。

目前,打破這個閉環的主要推手之一不是國內企業,反而是美國高通公司。並非高通懷有一顆紅心,只是被發改委反壟斷了,才把訂單給中芯國際。另外,不僅僅是阿裡、百度等互聯網公司不會雪中送炭,華為、中興、小米等公司也是一樣優先選擇台積電。

因此,資本大量投向人工智慧,很可能成為資本趕風口的狂歡。不僅無法打破西方公司在晶片上的壟斷,也未必能對產業鏈起到多少推動作用。而中國晶片方面的真正短板,比如CPU、GPU、FPGA、RF、AD/DA等,以及各種開發工具卻有可能面臨無人問津的局面。對於不再重蹈中興事件的覆轍毫無幫助。