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據(jù)相關(guān)媒體報道 ，中國芯片 90％ 依賴進口，過去十年累計耗資高達 1.8 萬億美元。即便按照較低的匯率折算，也已經(jīng)遠超 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，有觀點認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。

據(jù)相關(guān)媒體報道 ，中國芯片 90％ 依賴進口，過去十年累計耗資高達 1.8 萬億美元。即便按照較低的匯率折算，也已經(jīng)遠超 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，有觀點認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)在當年 3 月 6 日實現(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、機器人等嵌入式機器視覺領(lǐng)域。

不過，業(yè)內(nèi)也有觀點稱這不是一個專為加速 Neural Network 而開發(fā)的處理器，該觀點認為其內(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。

地平線機器人

Horizon Robotics（地平線機器人）由前百度深度學(xué)習研究院負責人 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： 可實時處理 1080p＠30 視頻，每幀中可同時對 200 個目標進行檢測、跟蹤、識別，典型功耗 1．5W，每幀延時小于 30ms。

寒武紀

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

2017 年，集成了寒武紀技術(shù)的華為 Kirin970 手機芯片和 Mate 10 手機 全球發(fā)布，實測結(jié)果表明寒武紀科技與華為的聯(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 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 1H16 以及面向智能駕駛領(lǐng)域的寒武紀 1M。

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

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

深鑒科技

深鑒科技成立于 2016 年，致力于成為國際先進的深度學(xué)習加速方案提供者。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、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 （DL） 應(yīng)用的可編程通用計算平臺，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，在實現(xiàn)高性能、高能效比目標的同時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），同時具備高度可擴展性，在 DPU 指令集提供支持的基礎(chǔ)上可以無縫運行其它用戶自行擴展或衍生的神經(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)習能力，又具備強大的特定運算能力，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)團隊。此外，他還是國家 ” 千人計劃 ” 特聘專家，國僑辦 ” 重點華僑創(chuàng)業(yè)團隊 ” 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)計開發(fā)了一款名叫 IPU （intelligent Processing Unit） 的芯片，專門面向深度學(xué)習的多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算并將它的運算效率提升到 100 倍以上，通過重新定義一套指令值，使它運行和計算深度神經(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)介紹其團隊核心成員主要來自 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)計經(jīng)歷。該公司主要設(shè)計融合一流 AI 算法和先進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)度在芯片級的實現(xiàn)，芯片虛擬化技術(shù)在需要彈性計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)模型的計算加速，加速單元實際效率在 90％ – 95％ 之間，相對于 Nvidia 的主流計算卡能達到 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)計的比特幣挖礦專用 ASIC 芯片，一舉躍入 2017 年中國 IC 設(shè)計公司前五的行列。據(jù)稱，目前全球 80％ 甚至 90％ 的礦機都由該公司提供。

而去年 11 月底比特大陸則發(fā)布了一款名叫 BM1680 的 TPU 張量加速計算芯片，正式進軍 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，該芯片浮點運算能力峰值可達 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 運算架構(gòu)，進行高性能的數(shù)據(jù)并行計算，可極大的提高人工智能深度學(xué)習語音技術(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 運算架構(gòu)，性能相當于數(shù)十個 CPU 核的并行計算能力，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／雙麥克風方案均可以實現(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)習核心科技的高科技公司。核心團隊由來自于中科院自動化所、軟件所、計算所、微電子所等中科院院所人工智能、機器學(xué)習方向的資深科學(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)習計算提供高性能硬件加速，賦予智能終端高性能、高可靠、實時的深度學(xué)習計算能力。除各類深度學(xué)習算法外，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)，以成倍提高實時算力。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、計算機博弈專家、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)習和異構(gòu)計算領(lǐng)域頂尖的技術(shù)人才組成團隊，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運行的、性能達到主流 GPU／TPU 水平而性能／功耗比卻遠超主流 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，相比目前最先進的桌面服務(wù)器 GPU（250W，每秒可識別 666 張圖像），僅使用 1／20 電力即可達到其性能的 1／2；而相比目前最先進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 AI 芯片”的華為麒麟 970 并未收錄到本文中，因為麒麟 970 使用的是寒武紀的神經(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 。

無論如何，AI 芯片領(lǐng)域發(fā)展得相當快，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口的魔咒呢？我們拭目以待。

文章編輯：CobiNet(寧波)  
本公司專注于電訊配件,銅纜綜合布線系列領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)超五類，六類,七類線，屏蔽模塊，配線架及相關(guān)模塊配件的研發(fā)和生產(chǎn)。

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