【51CTO.com原创稿件】众所周知,AI技术的全面应用落地,芯片永远都是幕后英雄。从2014年起,AI芯片快速发展,大量的创业团队或其他细分领域企业转型进入这一领域,综合天眼查、IT桔子及互联网公开数据来看,已有100多家AI芯片企业。一夜之间,全民造芯时代开启,中国芯片行业看似已经进到了黄金年代。不过,这股热潮也从2018年开始逐渐退去。实际上,在众多的AI芯片企业当中,能够真正量产的产品屈指可数,大部分企业的芯片梦已经破碎在摇篮中。
不过,其中有一家叫做探境科技的企业,已经正式将语音芯片全面量产,并且以很高的性价比,受到了合作伙伴的一致认同,产品已经交付到合作伙伴手中,并且不久之后搭载其芯片的智能产品即将与用户见面。发布会上,探境创始人兼CEO鲁勇告诉记者,AI芯片研发是时间长,门槛高,投入成本高的技术领域,探境科技成立于2017年,虽然公司成立时间不长,但是经过全体员工的努力,已经正式发布了量产的AI芯片,这也是我们时至今日才招开此次发布的主要原因,我们希望与其它公司不同,不是将AI流片成功就发布,而是芯片真正量产之后才对外界公布。量产意味着探境拥有了大规模供货的能力。。
产品为王的芯片行业,拼的是人才
据《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》统计分析显示,到2020年前后,我国集成电路产业人才需求规模约为72万人左右,现有人才存量40万人左右,人才缺口为32万人。
鲁勇在芯片行业已有近20年从业经历,创业之前曾在Marvell工作,同时管理中美两地的研发团队。Marvell一度是全球排名前五的半导体公司,和高通、AMD等巨头实力旗鼓相当。因此鲁勇非常清楚芯片设计研发环节的关键所在。
鲁勇表示,芯片是一个产品为王的行业,产品和销售三七开。要满足客户需求,要有独特竞争力,背后其实就是核心技术。而要拥有核心的技术,就必须要有专业的人才。
探境科技的可贵之处在于,其骨干成员拥有平均15年的从业经历,多年行业积累锻炼出敏锐的市场嗅觉,探境将首款旗舰产品定位于端侧语音芯片,卡位非常精确,在智能家居市场拥有较强的落地能力。
鲁勇告诉记者,芯片是一个高投入、大周期、人才密集型的行业。芯片设计笼统来说包括从架构设计、代码实现到芯片封装、测试有十余个环节,越靠前的环节越要靠脑袋来解决问题。如果研发的思路一开始就有问题,那无形中浪费了很多时间。他表示,作为芯片的灵魂,芯片架构决定了芯片本质的不同,就像9.9元钱可以做成日用品杯子,也可以做成价值连城艺术品,因此架构很重要,一定是创新的,是一门艺术,靠人的思维去做。因此这样一个依赖人才水平的行业,人才分布是一个金字塔,越依赖于经验的后端SOC设计人才比例会更大,前端和架构设计人才相对会更小,全球范围之内芯片行业都是一样的格局。在一个项目里面,真正的能够影响到整个产品突破创新人可能就是一两个人。
正是由于有一支专业的研发团队,探境科技才完成了存储优先架构SFA的自主研发。据介绍,SFA是全球独家的架构,首款通用型AI计算架构。通过微处理器完成数据调度管理过程,执行更多复杂的算法,并且还配备了专用硬件电路解决各种复杂问题。从结果来看,SFA架构同等条件下数据访问量降低10到100倍,存储子系统功耗下降10倍,并在28nm条件下系统能效比超过4TOPS/W,资源利用率超过80%,带宽占有率降低5倍。此外,SFA架构还支持所有神经网络芯片,设计参数没有限制,数据类型也没有限制,自适应矩阵。总体来看,SFA架构是一个能效比、通用性都非常优秀的架构,合商用产品成本一个架构。
鲁勇表示,探境的核心技术研发团队是一个真正的国际巨头的核心技术研发队伍,除了打造了SFA架构之外,并且具有全链条研发能力,无论前端设计、后端设计等都是自己完成,是一个真正芯片公司。
中芯聚源研究总监樊锋表示,AI之关键还是落地和应用!对于AI 芯片来说门槛还是很高的,需要芯片设计、AI 算法、系统设计等综合能力,像探境这样完整具备这些能力的公司实际上是很稀缺的。
以不足2美元量产芯片破局,进入亿级俱乐部的入场券
智能家居产业近年来渐渐兴起,考虑到任务算力需求,以及传输带宽、数据安全、功耗、延时等客观条件限制,现有云端计算解决方案难以满足人工智能本地应用落地计算需求,端侧智能已成为一种趋势,语音 AI 芯片也随之切入端侧市场。
而探境科技此次发布的量产芯片“音旋风”611,即是一款针对语音 AI 芯片,其采用的也正是SFA的架构。
鲁勇在会上格外强调语音旗舰产品“音旋风”611实现量产的重要意义:“这充分说明了市场对于探境语音芯片产品的认可,截至目前为止,已有20多个智能家居的合作伙伴,预计今年年底,大家就可以在各大卖场看到搭载探境语音芯片的智能家电了。”
探境研发副总裁李同治对产品进行了详细的解读,他表示,就语音芯片市场而言,除了探境等极少量的公司之外,市场上90%所谓量产的芯片,都是DSP芯片。从架构上看,DSP是为传统信号处理算法设计的通用型处理器,不是为神经网络相关的运算而设计,与专门的AI芯片相比,DSP芯片算力上有数量级上的差异。
另外,DSP多是采取哈佛结构存算分离,受数据带宽的限制其算力有效利用率较低。受算力所限,在DSP架构的芯片上只能使用一些相对简单的神经网络,模型描述能力有限,在支持的词条数目以及最终的准确率方面都会受到限制。
李同治认为, AI芯片需要支撑的不仅是AI计算,而是要面向场景,完成完整的功能。DSP由于先天算力不足,只能采用相对简化的算法,效果差强人意,无法成为真正的AI芯片。探境之所以可以做到超高的性价比,与其SFA(存储优先架构)架构密不可分。
李同治表示,深度学习算法的有其特殊之处。第一,数据量大,对带宽要求高,数据无法全部存在片内,进一步引发DDR带宽瓶颈。第二,数据重复性大,耦合性高,重复数据造成更大的数据传输量。第三,数据使用复杂度高,难以实现存储器的高效使用。因此,整个AI芯片行业的难点不是解决算力的问题,而是解决“存储”的问题,是如何更好的管理这些数据,调度这些数据,进而提高性能降低功耗,这是大部分人没有解决的症结。
正是由于其SFA架构的特殊优势,使得探境语音芯片的PPA远高于行业平均水平,并且可以在当下的主流集成电路工艺下实现,符合商用化产品的成本考虑。
会上,李同治还公布了量产芯片“音旋风”611的售价。据介绍,“音旋风”611的市场售价为2美元,也就是10多元人民币,意味这样的成本完全可以被厂家消化掉。只有这样的价格,才能被合作伙伴接受。才能被用在售价几百块的智能家电上。李同治表示,低于2美元的高性价比语音芯片,意味着家电商家无须为智能语音功能付出更多的成本与研发时间,只有具备这样的特点,才算迈入了大规模商用的门槛。
鲁勇则认为,凭借探境极高的性价比,未来有信心迈入到芯片行业 “亿级”俱乐部的大门。
全面布局,集中发力,更多AI芯片已在路上
除了量产芯片“音旋风”611之外,探境还在布局更多的产品。据了解,探境还推出了音旋风621高端语音芯片,其拥有NLP自然语言理解,局域范围内各智能家居间内联网等更加强劲的功能。
除语音芯片外,探境的视觉芯片也已流片成功,“SFA的架构用在语音产品是只是牛刀小试,在视觉芯片产品上才能展现出真正的实力”,鲁勇透露,“这款视觉芯片的核心能效比(FPS/W)在全球范围内也是走在前列的”。
在产品布局上,除了智能家居市场外,鲁勇已将其商业版图延伸到了安防及其他边缘计算领域。在未来,鲁勇希望可以面向各种客户的需求场景,在上层算法、软件等不同维度与合作伙伴协同开发,助力B端插上AI的翅膀,真正做到赋能万物。
“芯片是个生态系统,单独依靠一家之力是玩不转的,我们希望可以打造物联网界的Wintel联盟。”鲁勇说“在中国制造业发展由加工代工型到自主创新型的产业转型的大背景下,AI不仅是助力中国芯片行业实现弯道超车的机会,AI芯片+中国制造,同样也能帮助中国智造,冲击世界品牌。”
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