英伟达GPU笑傲AI芯片江湖三大类芯片都有搏一搏的机会?

  去年11月的时候第一次思考这个题目,今年3月做过一次更新。短短几个月,AI芯片领域变化不断,新闻不断,有必要再更新一下这个讨论。希望这次能把一个更为完整的分析呈现给大家。

  我认为相关的市场主要可分成三大类。第一类是Data Center(Cloud)中用于training和inference的专用芯片或者FPGA(非GPU/CPU芯片)。第二类是需要较强智能的终端芯片(面向手机,安防监控,无人机,机器人,自动/辅助驾驶,VR/AR等),或许可以叫“泛手机终端芯片”。这类应用主要也是inference功能,不排除未来有training的需求;第三,是智能需求较低的终端芯片(穿戴,玩具,智能家居等等),以下叫“弱智能终端芯片”。当然,终端设备对智能的需求是相对的,可能覆盖很大范围。这里说的第三类实际上也可以看作是指受到成本,功耗等因素限制的inference需求。

  先说说第二类吧。为什么说第二类对于初创公司基本没有机会?因为这是目前芯片产业竞争最激烈的战场。手机芯片大厂(高通,MTK,海思,展讯,苹果,三星)已经非常强大,而且还在不断把自己的技术能力推广到无人机,机器人,安防监控,自动驾驶,VR/AR等领域。很难想象会有初创公司能够再挤进来。

  那么以IP形式进入是否有机会?个人的看法也是机会很小。第一,从技术能力来讲,这些公司都有实力(多年做通信基带和多媒体的经验)自己设计复杂的加速器或者专用处理器;第二,传统的IP厂商,比如CEVA,Synopsys,Cadence(tensilica)和Vericilicon也都盯着AI IP这个机会。最近这些公司也都频繁发布支持AI应用的DSP和硬件加速器产品(参考神经网络DSP核的一桌麻将终于凑齐了)。初创公司的IP如果有一定的技术特点和价格上的灵活性,有可能在大厂预热过程中得到试用的机会。但最终出现在量产芯片中的可能性非常小。第三,目前很多带AI性质的应用,要么是在cloud端实现,要么就直接拿现有的硬件资源来实现,比如ARM CPU/GPU或者已有的multimedia DSP来实现。手机芯片巨头都在定义AI相关的user case,是否有killer app需要在手机芯片中增加额外的硬件代价还有待观察。最后,ARM前段时间也推出了面向AI的DynimicIQ方案,其中定义了CPU和DL加速器的接口;后续还可能有更多动作,可能会对这个领域有很大的冲击。而Nvidia开源xavier DLA,会进一步拉低inference实现的门槛(从Nvidia开源深度学习加速器说起)。最近MTK最近也有所动作,可以看出AI在其未来战略中的重要性。

  不过在这个Deep Learning IP领域,国内的一个Startup可能会给我们带来好消息,值得期待。

  第三类弱智能计算应用,实际上可以也和第二类应用一起叫做边缘计算应用。这里加以区别,是因为这类应用对功耗、成本甚至尺寸的压力更大,主要包括一些物联网,可穿戴应用。其硬件平台的处理器能力非常有限(传统的MCU领域)。这类应用的总量很大,但差异化明显,需求五花八门,存在很多变数,技术上很难用一种架构来实现。相对泛手机芯片而言,这类芯片的资金投入门槛不高。随着Nvidia开源DLA,如果配合开源的RSIC-V CPU,门槛可能会进一步降低(当然,用开源的东西,技术门槛可能会更高)。所以,能不能成功的关键还得看芯片的spec定义是不是合理,能不能在市场出现的时候及时拿出芯片。相信未来可以看到不少初创公司在这个领域出现和死亡。目前看得比较清楚的是智能语音应用,从技术的可行性到市场的驱动都已经具备了芯片化的条件。

  在这个领域,我还是比较看好由应用驱动芯片研发的公司。目前国内有很多Startup在图像处理,声音处理的算法和应用方面已经有了不错的积累。如果它能在某个细分领域获得领导地位,并根据应用定义和开发自己的芯片,巩固技术优势,则是一个比较好的状态。简而言之,就是顺势而为,水到渠成,而不是为了做芯片而做芯片。(当然,很多公司也是为了拿到投资而把设计芯片作为噱头的,这种情况我就不予置评了。)

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