據(jù)相關(guān)媒體 報(bào)道 ，中國芯片 90% 依賴進(jìn)口，過去十年累計(jì)耗資高達(dá) 1.8 萬億美元。即便按照較低的匯率折算，也已經(jīng)遠(yuǎn)超 10 萬億元人民幣。然而，這幾年中國的創(chuàng)業(yè)者和投資者都逐漸開始關(guān)注 AI 芯片，有觀點(diǎn)認(rèn)為在這個新的芯片領(lǐng)域，中國可以說和世界已經(jīng)在同一個起跑線上了。

那么，中國 AI 芯片中的玩家到底都有誰呢?我們今天就來盤點(diǎn)一下。

中星微

早在 2016 年， 中星微 便宣布他們的中國首款“星光智能一號”嵌入式 NPU 已經(jīng)在當(dāng)年 3 月 6 日實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。

據(jù)介紹，“星光智能一號”VC0758 采用了“數(shù)據(jù)驅(qū)動”并行計(jì)算的架構(gòu)，可以支持 Caffe、TensorFlow 等多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架，支持 AlexNet、GoogleNet 等各類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。單顆 NPU(28nm) 能耗僅為 400 mW，極大地提升了計(jì)算能力與功耗的比例，可以廣泛應(yīng)用于智能駕駛輔助、無人機(jī)、機(jī)器人等嵌入式機(jī)器視覺領(lǐng)域。

不過，業(yè)內(nèi)也有觀點(diǎn)稱這不是一個專為加速 Neural Network 而開發(fā)的處理器，該觀點(diǎn)認(rèn)為其內(nèi)部集成了多個 DSP 核(其稱為 NPU core)，通過 SIMD 指令的調(diào)度來實(shí)現(xiàn)對 CNN、DNN 的支持，以這個邏輯，似乎很多芯片都可以叫 NPU。

地平線機(jī)器人

Horizon Robotics(地平線機(jī)器人)由前百度深度學(xué)習(xí)研究院負(fù)責(zé)人 余凱 創(chuàng)辦，致力于打造基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能“大腦”平臺-包括軟件和芯片，可以做到低功耗、本地化的解決環(huán)境感知、人機(jī)交互、決策控制等問題。

2017 年底，該公司已經(jīng)發(fā)布了 面向智能駕駛的征程 (Journey)1.0 處理器和面向智能攝像頭的旭日 (Sunrise)1.0 處理器。這是完全由地平線自主研發(fā)的人工智能芯片，采用地平線的第一代 BPU 架構(gòu)——高斯框架，具有全球領(lǐng)先的性能： 可實(shí)時(shí)處理 1080p@30 視頻，每幀中可同時(shí)對 200 個目標(biāo)進(jìn)行檢測、跟蹤、識別，典型功耗 1.5W，每幀延時(shí)小于 30ms。

寒武紀(jì)

2016 年，寒武紀(jì)科技于北京中關(guān)村和上海臨港注冊成立，這一年里，寒武紀(jì)科技面向產(chǎn)業(yè)界發(fā)布了商用深度學(xué)習(xí)處理器 IP 產(chǎn)品寒武紀(jì) 1A。為了讓芯片處理速度變得更快，寒武紀(jì)還專門為 1A 設(shè)計(jì)了專門的存儲結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了完全不同于通用 CPU 的指令集，在 1GHz 主頻下理論峰值性能為每秒 5120 億次半精度浮點(diǎn)運(yùn)算，對稀疏化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的等效理論峰值高達(dá)每秒 2 萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算。在若干關(guān)鍵人工智能應(yīng)用上實(shí)測，寒武紀(jì) 1A 達(dá)到了傳統(tǒng)的四核通用 CPU 25 倍以上的性能和 50 倍以上的能效。

2017 年，集成了寒武紀(jì)技術(shù)的華為 Kirin970 手機(jī)芯片和 Mate 10 手機(jī) 全球發(fā)布，實(shí)測結(jié)果表明寒武紀(jì)科技與華為的聯(lián)合研發(fā)成果在圖片識別速度上超越了搭載 A11 芯片的 iPhone X。

而去年底，寒武紀(jì)又公布了 3 款新一代 AI 處理器：面向低功耗場景視覺應(yīng)用的寒武紀(jì) 1H8(能效比為 1A 的 2.3 倍);擁有更廣泛通用性和更高性能的寒武紀(jì) 1H16 以及面向智能駕駛領(lǐng)域的寒武紀(jì) 1M。

另外，寒武紀(jì)還發(fā)布了面向云端的高性能智能處理器產(chǎn)品線：寒武紀(jì)高性能機(jī)器學(xué)習(xí)處理器芯片“寒武紀(jì) MLU100”和“寒武紀(jì) MLU200”，這兩款芯片分別偏重推理和訓(xùn)練兩個用途。

此外，寒武紀(jì)還表示其未來的芯片產(chǎn)品將全面支持多樣化的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用，而不僅僅是常見的深度學(xué)習(xí)。

深鑒科技

深鑒科技成立于 2016 年，致力于成為國際先進(jìn)的深度學(xué)習(xí)加速方案提供者。該公司號稱具備世界頂尖的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)壓縮、編譯、體系結(jié)構(gòu)與指令集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、FPGA 開發(fā)和系統(tǒng)集成的完整開發(fā)能力。

目前，深鑒科技已經(jīng)自主研發(fā)了亞里士多德架構(gòu)的 DPU (Deep Learning Processor Unit) 。據(jù)了解，DPU 是面向深度學(xué)習(xí) (DL) 應(yīng)用的可編程通用計(jì)算平臺，可以處理諸如圖像和視頻的分類 、分割、檢測 、跟蹤 等任務(wù)。DPU 定義和實(shí)現(xiàn)了一套用于映射深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (DNN) 算法的高度優(yōu)化可編程指令集，在實(shí)現(xiàn)高性能、高能效比目標(biāo)的同時(shí)兼顧通用型和靈活性，不僅支持現(xiàn)有絕大部分流行的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (AlexNet、VGG,、GoogLeNet、ResNet，F(xiàn)aster-RCNN, SSD, YOLO 等)，同時(shí)具備高度可擴(kuò)展性，在 DPU 指令集提供支持的基礎(chǔ)上可以無縫運(yùn)行其它用戶自行擴(kuò)展或衍生的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

目前，深鑒科技也已經(jīng)推出了多款人工智能加速模塊，2018 年還將推出首款 SoC 系列芯片——聽濤 Tingtao。

西井科技

西井科技 成立于 2015 年 5 月，是一家開發(fā)“類腦神經(jīng)元芯片+算法”的科技公司，致力構(gòu)造一種完全跳脫于馮諾依曼結(jié)構(gòu)的神經(jīng)形態(tài)的芯片結(jié)構(gòu)——即模擬人腦神經(jīng)元工作原理而制造出的芯片，它既具備人腦的學(xué)習(xí)能力，又具備強(qiáng)大的特定運(yùn)算能力，僅需一塊郵票大小的芯片，就能模仿人類大腦在短時(shí)間內(nèi)處理海量的感官信息。據(jù)稱該芯片具有低功耗，高效率，無需聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)勢。

目前，西井科技已經(jīng)推出了兩款芯片：

可模擬 5000 萬級別“神經(jīng)元”的仿生類腦神經(jīng)元芯片——deepsouth(深南)，功耗為傳統(tǒng)芯片在同一任務(wù)下的幾十分之一到幾百分之一。

擁有 12800 萬個神經(jīng)元，通過專屬指令集調(diào)整芯片中神經(jīng)元資源分配的深度學(xué)習(xí)類腦神經(jīng)元芯片——deepwell(深井)

云天勵飛

云天勵飛創(chuàng)始人陳寧曾是中興通訊 IC 技術(shù)總監(jiān)，帶領(lǐng)過 400 多人的芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)。此外，他還是國家 ” 千人計(jì)劃 ” 特聘專家，國僑辦 ” 重點(diǎn)華僑創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì) ” 帶頭人。2014 年 8 月，陳寧創(chuàng)立云天勵飛，主打智能視頻與圖像識別。

該公司一大特色便是其設(shè)計(jì)開發(fā)了一款名叫 IPU (intelligent Processing Unit) 的芯片，專門面向深度學(xué)習(xí)的多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算并將它的運(yùn)算效率提升到 100 倍以上，通過重新定義一套指令值，使它運(yùn)行和計(jì)算深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以更加高效。

有消息顯示，該芯片將于今年出貨。

Think Force

Think Force 成立于 2017 年，據(jù)介紹其團(tuán)隊(duì)核心成員主要來自 IBM，AMD，INTEL, ZTE 等業(yè)界龍頭芯片企業(yè)，且都具備十年以上的專業(yè)芯片研發(fā)設(shè)計(jì)經(jīng)歷。該公司主要設(shè)計(jì)融合一流 AI 算法和先進(jìn)制成工藝的智能芯片，并以此構(gòu)建人工智能硬件平臺，提供一站式行業(yè)應(yīng)用解決方案。

據(jù)稱，該芯片采用自主研發(fā)的微內(nèi)核 ManyCore 架構(gòu)，能完成 AI 云虛擬化調(diào)度在芯片級的實(shí)現(xiàn)，芯片虛擬化技術(shù)在需要彈性計(jì)算的場景中能夠成倍提高芯片使用率。另外，結(jié)合自主研發(fā)的固件和相關(guān) SDK 能夠?qū)崿F(xiàn)對于各類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的計(jì)算加速，加速單元實(shí)際效率在 90% – 95% 之間，相對于 Nvidia的主流計(jì)算卡能達(dá)到 5 倍以上的功耗和成本節(jié)省。

比特大陸

近年來比特幣大火，而這也帶來了挖礦行業(yè)的繁榮，而 比特大陸 便是在這次挖礦行業(yè)爆發(fā)中迅速崛起的企業(yè)，該公司憑借自己設(shè)計(jì)的比特幣挖礦專用 ASIC 芯片，一舉躍入 2017 年中國 IC 設(shè)計(jì)公司前五的行列。據(jù)稱，目前全球 80% 甚至 90% 的礦機(jī)都由該公司提供。

而去年 11 月底比特大陸則發(fā)布了一款名叫 BM1680 的 TPU 張量加速計(jì)算芯片，正式進(jìn)軍 AI 芯片領(lǐng)域。據(jù)了解，該芯片可適用于 CNN、RNN 和 DNN 等多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測和訓(xùn)練，其加速核采用了改進(jìn)型 Systolic 架構(gòu)技術(shù)，與 Google TPU 體系架構(gòu)類似。

數(shù)據(jù)處理方面，該芯片浮點(diǎn)運(yùn)算能力峰值可達(dá) 2TFlops，而峰值功耗則為 41 瓦，平均功耗為 25 瓦。

啟英泰倫

成都 啟英泰倫 科技有限公司是一家專注于人工智能芯片設(shè)計(jì)及配套智能算法引擎開發(fā)的公司，它于 2016 年 9 月推出了專用的基于 ASIC 架構(gòu)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能語音識別芯片 CI1006，并已實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)和出貨。

CI1006 是基于 ASIC 架構(gòu)的人工智能語音識別芯片，包含了腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理硬件單元，能夠完美支持 DNN 運(yùn)算架構(gòu)，進(jìn)行高性能的數(shù)據(jù)并行計(jì)算，可極大的提高人工智能深度學(xué)習(xí)語音技術(shù)對大量數(shù)據(jù)的處理效率。

據(jù)介紹，這是一款 專用于智能語音識別芯片方案，包含了腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理硬件單元，能夠完美支持 DNN 運(yùn)算架構(gòu)，性能相當(dāng)于數(shù)十個 CPU 核的并行計(jì)算能力，成本不到通用芯片方案成本的 1/2，功耗則在 1/10 以下。目前，基于該芯片的單/雙麥克風(fēng)方案均可以實(shí)現(xiàn)十米識別距離，識別精度在 90% 以上。

耐能科技

耐能 (Kneron) 于 2015 年由臺灣人創(chuàng)立于美國圣地牙哥，創(chuàng)始人劉峻誠表示，公司的核心競爭力在于主打輕量級的 NPU，能耗比可以做到 100mW 到 300mW，最新的一款產(chǎn)品甚至可以到 10mW 以下。

而且其芯片尺寸也比較小，比如耐能(Kneron)于 2016 年推出終端裝置專用的人工智慧芯片——神經(jīng)網(wǎng)路處理器(Neural Processing Unit，NPU)，相較于主流的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，體積可以縮小至 1/40。

深思考科技

深思考 是一家專注于類腦人工智能與深度學(xué)習(xí)核心科技的高科技公司。核心團(tuán)隊(duì)由來自于中科院自動化所、軟件所、計(jì)算所、微電子所等中科院院所人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)方向的資深科學(xué)家組成。

公司目前已經(jīng)推出了 ARGUS DPU 深度學(xué)習(xí)處理器，可為專用領(lǐng)域(如智能視頻處理、安防監(jiān)控、ADAS、醫(yī)療圖像處理等)的人工智能與深度學(xué)習(xí)計(jì)算提供高性能硬件加速，賦予智能終端高性能、高可靠、實(shí)時(shí)的深度學(xué)習(xí)計(jì)算能力。除各類深度學(xué)習(xí)算法外，也支持各類傳統(tǒng)算法框架(如 OpenCV)，并提供豐富的接口滿足客戶產(chǎn)品的應(yīng)用需求。ARGUS DPU 支持處理模組級聯(lián)，以成倍提高實(shí)時(shí)算力。不過，目前該公司并沒有透露具體的性能參數(shù)。

異構(gòu)智能

異構(gòu)智能 是由著名人工智能專家、計(jì)算機(jī)博弈專家、異構(gòu)智能專家吳韌博士掛帥，帶領(lǐng)一批人工智能、深度學(xué)習(xí)和異構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域頂尖的技術(shù)人才組成團(tuán)隊(duì)，于 2015 年 8 月在硅谷創(chuàng)立的公司，專注于提供“ASIC 芯片+訓(xùn)練模型”的全棧式 AI 解決方案。

今年 CES 期間，該公司發(fā)布了其第一款高性能、低功耗的 AI 芯片 NovuTensor。

異構(gòu)智能方面表示這是截至目前世界上唯一一款能夠?qū)嶋H運(yùn)行的、性能達(dá)到主流 GPU/TPU 水平而性能/功耗比卻遠(yuǎn)超主流 GPU/TPU 的芯片——在功耗 12w 的情況下，NovuTensor 每秒可識別 300 張圖像，每張圖像上，最多可檢測 8192 個目標(biāo)，相比目前最先進(jìn)的桌面服務(wù)器 GPU(250W，每秒可識別 666 張圖像)，僅使用 1/20 電力即可達(dá)到其性能的 1/2;而相比目前最先進(jìn)的移動端或嵌入式芯片，相同用電的情況下，性能是其三倍以上。

寫在最后

需要提及的是，號稱“世界首款手機(jī) AI 芯片”的華為麒麟 970 并未收錄到本文中，因?yàn)轺梓?970 使用的是寒武紀(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元(NPU)，在物體識別方面的一整套嵌入式 AI 解決方案則來自 中科創(chuàng)達(dá) 。

無論如何，AI 芯片領(lǐng)域發(fā)展得相當(dāng)快，未來也勢必將有更多的 AI 芯片企業(yè)入局。中國的這些企業(yè)能否破除中國芯片高度依賴進(jìn)口的魔咒呢?我們拭目以待。