2019年09月27日 | AI芯片竞争进入落地下的半场？

用“一半是海水一半是火焰”来形容现在的AI芯片市场或不为过。早期进场的AI芯片玩家虽然在加快落地，但商用看起来并没有预期平顺，毕竟考验不止涉及芯片本身，还需要强大的工程力和服务力。而新进场的AI玩家仍在前赴后继，据悉目前已有100多家芯片企业，在陆续尝试自己的差异化路线。而被认为最易落地的语音AI芯片和视觉AI芯片俨然已进入蓝海市场，入局的AI芯片企业如何根据目标场景和商业模式进行产品规划，如何经受产业化、规模化落地的检验，这将成为未来格局的分水岭。

架构的“变革”

而全面竞争脱不开芯片行业竞争的本质，那就是产品力，而产品力的灵魂就是架构。

探境科技CEO鲁勇认为，芯片是一个技术密集型的产品，从架构设计、代码实现、功能仿真到封装、测试，门槛高、周期长、投入大是这一行业的基本特征。而且芯片人才是一个金字塔形，最顶端的架构设计十分稀缺，缺失的高端架构设计人才难以支撑这么多AI芯片公司，大部分AI芯片公司缺少核心技术，产品能力不足，导致商业化落地很难。

由此可见，架构的最大价值就是寻求“最优解”。“而终端AI芯片的性能瓶颈不在于算力，而在于存储。为了执行深度学习而出现的高差异性、高并发、高耦合的运算特征，芯片存储资源复杂度被大幅提高，造成的存储墙引发了带宽、功耗瓶颈，数据无法高效率运送给计算单元。”鲁勇分析。

为解决这些挑战，AI芯片在这些年的试水中也在不断进行架构的“革新”。鲁勇指出，早期有采用DSP、GPU+软件配置方案执行，这一方案比CPU运行起来速度更快，但离最优效果还差很远。而后是卷积和矩阵加速方式，即计算单元优化，但这类方案并没有对存储墙做任何改善。最近一年出现了存算一体化结构，主要改造存储器本身，但存储器非常底层，商业化路径很长，成本因素亦成阻碍。

尽管各有各的主张，但探境科技独辟蹊径自主研发全球独家的SFA存储优先架构，以存储驱动计算，使数据在存储器之间传递的过程中就得到计算，打通关卡实现更高能效比。鲁勇形象地比喻，其他公司做AI芯片就像造车，但做运算时算法像田间小路，就算是“法拉利”也跑不快，但探境的架构可让算法如同在高速公路上跑，由此实现算力的大幅提升。

有一组数字作证：同等条件下相对于传统的类CPU架构，SFA架构数据访问量可以降低10到100倍，存储子系统功耗下降10倍，在28nm条件下系统能效比超过4T OPS/W，资源利用率超过80%，DDR带宽占有率降低5倍。此外，可以支持所有已知神经网络，它对神经网络兼容性等同于GPU兼容性。

而有了架构“护法”，探境的产品力也在加速释放。

打造矩阵式AI芯片

在2018年Q2基于SFA架构的语音芯片“音旋风”611流片之后，今年已正式量产供货。

据探境科技研发副总裁李同治介绍，音旋风611基于探境独创的存储优先架构，具备高识别率、高集成、低功耗、开发便利等优势，采用创新音频阵列算法，支持200条命令词，识别率高近97%，搭载了AI麦克风阵列处理算法和降噪算法，可实现2麦超4麦的识别效果，远场识别10米范围，而其售价却不到2美元。

凭借这一“利器”，探境也在加快推进落地之旅。李同治表示，性能和成本是AI芯片进入千万级别大规模商用的城墙，2美元完全可以被更广泛的客户接受，而且探境在语音和视觉领域可为客户提供全栈性的Turnkey方案。同时，供货方式可选择模块以及IC方式供货，模块方式可帮助客户缩短产品上市时间，单独IC方式满足对体积要求严格的应用。目前探境科技已拥有20多家B端客户，涉及智能空调、空气净化器等多个品类，2019年底搭载探境芯片的智能家电将在市场亮相。

显然，音旋风系列将在语音AI市场刮起一场新“旋风”。李同治提及，目前市场上大多语音AI芯片超过90%都是基于DSP或MCU，由于传统的DSP芯片采用哈佛结构，存算分离，基于DSP的AI芯片算力与探境芯片有数量级差异。

成立于2017年上半年的探境，芯片开发和落地推进可谓“惟快不破”，成为AI芯片领域的新实力派。据悉，探境曾于2017年获得马力创投、臻云创投、大榭鹏创投资的天使轮融资，并于今年5月获得数千万美元的Pre-A轮融资，由中芯聚源资本领投，洪泰基金、险峰长青、启迪汇、京道基金、熊猫资本跟投。值得一提的是，中芯聚源资本由国内集成电路产业龙头中芯国际牵头设立。创始人兼CEO鲁勇曾在Marvell和硅谷数模历练多年，积累了丰富的IC设计和管理经验。

除此之外，探境在语音、图像领域的产品阵列也在并进。李同治详细解读说，探境致力于提供高中低端全产品系列，除音旋风611作为主打产品，还在布局相对低端的Voitist311、312以及高端的Voitist621、631系列。豪华版音旋风621更加智能，可接入8个麦克风，支持本地NLP即自然语言理解，让交互更加自然，另外还支持离线在线一体化设计。而超低功耗音旋风311系列达到微安级，可应用于蓝牙耳机等领域。此外，图像芯片业也流片，PPA性能达到全球最高，支持多种模型框架支持和易用的软件工具链，支持任意神经网络参数。

未来的野望

沿着图像与语音这两条大产品线上继续深拓展的探境，未来有着更高的野望。

鲁勇强调，后续探境将持续在语音、安防和边缘计算三大领域加强研发。语音芯片层面会持续发布一系列产品，主要集中于终端语音识别，让终端更加智能化；在图像方面，助力视觉安防、边缘计算更加智能。未来希望协同合作伙伴一起来形成一个类似于Wintel生态联盟环境，以AI赋能中国智造。

从鲁勇的观点来看，一家芯片公司真正成功就必须走量，量大则必须找到适合场景，一方面要有市场洞察力，找到落地场景，搭建生态；另一方面要建立起护城河，芯片要求性能更高、成本更低，这都要回归到核心技术的研发，实现差异化的技术优势才能胜出。

而探境的优势在于：独有的存储优先架构在技术差异化方面已然脱颖而出；而探境科技的核心团队有着多年的芯片行业经验，在芯片设计、功能定义、架构搭建以及流片量产的过程中少走很多弯路，同时也能更准确地把握市场定位，具备快速产品化和商业化的优势。

从竞争态势来看，如今AI芯片的竞争已转向芯片与落地的全面战役。中芯聚源研发总监樊锋就提及，AI芯片核心竞争力一方面是AI芯片设计的能力，包括架构、算法，另一方面则是相关的量产能力、质量控制能力，而这两大能力的最终体现是在商业化上，商业化的能力是最终检验两大能力强大与否的关口。

有了技术和落地的“加持”，可以说探境已然越过“关口”。中芯聚源总裁孙玉望在探境“探未来 境无限”发布会上特意发来视频说，探境是一家优秀的AI芯片企业，核心团队基本来自芯片行业的以及相关应用领域的老兵。独创的存储优先架构具有算力高、功耗低、可扩展性好、应用适性强等诸多优势，探境发布的语音系列产品在市场上一定将取得巨大的成功。