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人工智能芯片助力我国芯片产业弯道超车

五度易链 2018-10-09 1964 244

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2018年发生的诸多事情值得人们铭记。“中兴通讯事件”就是其中之一。这件事情告诉我们,在一些极其关键的领域,我们的命运并没有掌握在自己手里。

“中兴通讯事件”的反思

2018年发生的诸多事情值得人们铭记。“中兴通讯事件”就是其中之一。这件事情告诉我们,在一些极其关键的领域,我们的命运并没有掌握在自己手里。

2018年4月16日,美国商务部的工业与安全局对中兴通讯实施了为期7年的禁售。后通过多方努力,美国取消了禁售令。但是中兴通讯也付出了丧失部分企业权利以及10亿美金的巨额罚款。中兴通讯的大部分产品需要进口美国高通的芯片。中国的芯片自给率只有不到10%。芯片产业长期被国外厂商控制。每年进口芯片就要付出大概2000亿美元的外汇。进口规模已经超过了石油和大宗商品,使得芯片成为我国第一大进口商品。经过此次事件,我们深刻认识到,我们耳熟能详的高科技品牌企业竟然能如此的脆弱。

从短期来看,这的确给我们带来了屈辱和损失。但是从长期来看,这恰恰给我们敲响了警钟。让我们明白,我们未来努力的方向。可以说,中兴事件就像一阵冷风,让国民更加清醒了。让我们知道,如果我们要继续沿着高科技产业链的上方前进的话,大力发展自主可控的芯片产业是必然选择。

芯片领域的市场格局基本上被美国、韩国和中国台湾控制,美国和韩国设计芯片,中国台湾生产芯片。人们常说的芯片主要是指电脑芯片和手机芯片,这两个领域的主流芯片都被美国公司英特尔的CPU和高通的RAM垄断,中国企业想打入这些领域非常困难,因为这些芯片和下游的软件联系在一起,客户具有很强的粘性,但人工智能的发展为我们提供了弯道超车的战略机遇。

人工智能行业对芯片行业的影响

随着深度学习算法的重大突破,人工智能也逐渐走出科研院所开始了工业化市场化的尝试。尤其是2015年,谷歌的Alpha Go战胜世界顶尖棋手李世石之后,全世界掀起了人工智能的热潮。所谓人工智能就是让机器更加智能,以至于在某些领域能够替代人。比如自动驾驶、语音识别、图像识别等,这些都是人工智能最先应用的领域并取得了突破性进展。专注于智能安防的海康威视,利用的就是图像识别技术,将搭载人工智能算法的芯片装入摄像头,能够更好地监控。专注于语义识别的科大讯飞,利用人工智能算法能够做到同声传译。这些公司都已经登陆资本市场,商业模式的成功受到了市场的欢迎。

人工智能走向应用需要两个步骤,一个是训练,一个是推理。这两个场景都需要用到芯片。训练是训练人工智能模型,通过投喂大量的数据,让模型学习这些数据并掌握基本的参数。比如人脸识别技术,首先需要搜集大量的人脸图像数据,让人工智能模型掌握人脸的最核心的特征参数。一旦有了充分的训练,人工智能模型就能够记住这些参数并稳定下来。训练需要考虑各种场景,所以应用于人工智能训练场景的芯片就应该更加兼容,但对即时性要求不高。

训练结束后,需要把这个模型拿到实际场景中应用。以人脸识别技术为例,在公司上班打卡的过程中,通过把公司员工的图片输入人工智能模型中完成训练以后,就可以在终端实现员工上班扫脸打卡。也就是说,该模型已经具备判断推演的能力,根据员工的脸部特征就能够识别该员工的名字。训练完成之后,应用场景往往比较单一,此种情形的芯片对兼容性要求不高,对即时性要求更高。但在人脸识别、语音语义识别、自动驾驶等对即时性要求比较高的领域则需要专用性强的芯片。所以人工智能芯片的开发就有了广阔的市场应用前景。

像英特尔的CPU就是最通用的芯片。通用芯片能够服务于多种复杂算法,适合训练但缺点就是慢。所以后来专门擅长人工智能算法的英伟达的GPU逐渐取代了CPU,成为人工智能芯片领域的老大。英伟达的GPU虽然没有CPU那么通用,但是它在人工智能领域是最通用的。因为人工智能算法也分很多种,比如专注于图像识别的CNN算法和专注于语音语义识别的RNN算法就不同。所以GPU还是有改进空间,将芯片做到更专,只专注某一种算法。这样可以大大降低芯片的用电量,同时提高即时性。这有助于降低芯片的成本。这种芯片称之为AISC人工智能芯片。它们的共同特点是专注单一算法、耗电量低、成本低,但是通用性差。具体来说,未来在人工智能应用端分为智能驾驶芯片、图像识别芯片、语音语义识别芯片等。这种芯片的好处在于,安装到终端产品上,甚至不需要联网,这样能够保护客户的隐私,减少数据处理,减少延时性。目前这个领域的市场还没有出现明显的巨头垄断趋势,还处于红海阶段,留给了我国在芯片领域弯道超车的重要战略机遇。

抓住战略机遇的条件

我们有这个条件可以抓住这个机遇。首先国家层面的大力支持,上到中央部委,下到地方政府,全国上下都知道芯片的重要性并大力扶持。十九大报告明确提出,促进人工智能、大数据等和实体经济的深度融合。同时国家还发布《新一代人工智能发展规划》,着重强调大力培养人工智能人才,培育人工智能产业,力争2030达到世界领先水平。与此同时,各地方政府也出台了相应的培育政策。其次,我国有大量的人才储备。进入新世纪以来,我国的高等教育取得了长足的发展,大量的计算机人才不断涌现。近些年来,我国在互联网,通信设备等领域逐步走进了世界的第一梯队。百度、腾讯、阿里巴巴等互联网巨头纷纷投资人工智能领域并取得了明显进展。同时专注于人工智能芯片的初创企业寒武纪、地平线也崭露头角。我们基本具备了发展人工智能芯片的人才基础和产业基础,应该对中国人工智能芯片产业的未来抱有信心。

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