4月16日,美國政府發布了對中興的出口禁令,禁止美國公司向中興出售零部件。這個禁令喚起了潛藏在中國通訊、計算機廠商內心最深處的恐慌——如果美國人不賣芯片了,我們怎么辦?
雖然還有許多零部件進口會受到禁令影響,但是芯片始終是最核心的一個。目前,國產芯片占有率極低,國內的高級芯片90%以上依賴進口,每年要花2000多億美元。一旦國外真的全面封鎖芯片貿易,那么國內的科技產業就有崩潰之虞。
不過,面對兇猛襲來的芯片危機,國內悲觀的聲音并不多。相反,有許多人認為,此次“中興事件”或許會倒逼中國國內相關產業的變革,這或許是創業者和投資者們的機會。
之所以能有這種自信,第一,是因為國內的半導體產業有了長足的發展。目前國內廠家已經可以量產28nm制程的處理器,雖然相較于高通、臺積電開始投產7nm制程還有幾年甚至是十幾年的差距,但是相較晚起步的4、50年而言,已經拉近了許多。
另一點則要歸因于芯片行業自身的變革,AI芯片正在取代傳統芯片。只要有留心國外新聞,你就能發現,現在芯片領域報道最多的,是亞馬遜、蘋果、谷歌這樣的科技巨頭。亞馬遜正在為其Echo音箱設計AI芯片,而蘋果與谷歌已經研發并應用了自己的AI芯片,甚至連Facebook也高調發布了招聘芯片工程師的公告。
相反,傳統芯片廠商ARM、英特爾現在的日子是一日不如一日……
這些都說明,未來主導芯片行業的或許并非芯片公司,而是蘋果、谷歌、亞馬遜這樣帶有濃厚互聯網色彩的科技巨頭。那么,國內的BAT三巨頭,相較于國外同行并沒有落下風,他們是否有機會在未來的AI芯片潮流中分一杯羹呢?如果中國真的誕生了自己的“高通”,那么如今困擾整個產業的芯片難題自然迎刃而解
事實上,BAT早已在AI芯片領域進行了布局。為了方便讀者了解三家的布局,這里先簡單介紹一下AI芯片發展的趨勢和方向。
目前AI芯片領域主要有4大流派,分別是GPU、FPGA、ASIC和偏門的類腦芯片。
自從英偉達把GPU從圖形計算帶到通用計算領域后,GPU就憑借天生的并行計算架構優勢,成了高性能計算的代名詞,一度成為AI行業的希望。不過現在,在AI芯片領域,GPU正在被邊緣化。一方面,英偉達和AMD壟斷了GPU市場;另一方面,GPU太貴,又很耗電。
FPGA是由賽靈思開創的一種架構,全稱“現場可編程門陣列”,用戶只要通過更新FPGA配置文件,就能實現其功能的轉變,非常靈活。加上價格便宜功耗又很低,FPGA近年來有取代GPU之勢。不過FPGA的缺點是峰值性能差,以及需要用戶同時懂硬件和軟件編程語言,要求較高。
因此,之后出現了為大眾消費領域開發的ASIC架構,全稱是專用集成電路專門為AI設計的ASIC雖然時間和技術要求高,但是性能出色;而采用SoC+IP模塊方案的話,既不失靈活,使用專業化廠商設計的IP模塊后,性能也不會差太多,綜合優勢最大,現在許多互聯網巨頭爭相開發的,很多是此類芯片。
類腦芯片則是通過還原大腦的計算功能,從而制造出一種能夠模擬人類的感覺,理解,行動與交流的能力的系統。不過,這種芯片的開發受制于對大腦的研究,因此比較偏門。
了解了AI芯片的發展芯片,我們再回過頭看看國內廠家的布局。
首先,正如上文所說,GPU被美國2家壟斷,因此,除非在技術上由重大突破,國內廠商想從這兩方面突破幾無可能。而FPGA則由賽靈思、Altera占據90%份額,Microsemi和Lattice瓜分剩下的10%,雖然4家共同構筑了由9000項專利構成的專利墻,但其他企業可以用于編譯。而ASIC和類腦芯片同樣是可選項。
從BAT三大廠商來看,百度對AI的布局最早,但是其主攻方向卻并不是AI芯片,主要投入傾向于圖像、語音、無人駕駛等應用層面。去年2月,百度才通過全資收購渡鴉科技,成立了專門的硬件部門。在芯片方面,百度主要是和其他企業合作發展,開發應用層面的內容。今年2月,百度收購光學AI芯片初創公司Lightelligence,才算是正式邁入AI芯片領域。
騰訊和百度類似,在它的AI戰略中,底層的芯片比重并不大。目前,騰訊在芯片領域的投資包括早前和阿里一起投的Barefoot networks,其特色在于開創了新型可編程PISA架構,不過,其芯片主要用于通訊設備而非終端設備。
此外,騰訊還投資了比特大陸。由于挖礦設備需要極強的計算能力,比特大陸在開發過程中獲得研發芯片的大量經驗,目前該公司已經研發出基于ASIC的TPU,是國內最炙手可熱的AI芯片公司之一。
與前2家相比,阿里系酷愛投資芯片,而且其投資的中天微、寒武紀、耐能,發展方向都是國外廠商未能壟斷的ASIC或NPU。其2016年投資的中天微, SoC芯片過去2年已經出超過5億片;寒武紀更是因為幫華為開發了人工智能芯片麒麟970而聲名鵲起。
值得注意的是,阿里的投資和研發并不是廣撒網賭運氣,而是有著明確戰略的——入股中天微和投資寒武紀可以打通“處理器+操作系統+終端”的整條產業鏈。配合上阿里已有的云服務,最終可以打通“操作系統+處理器芯片或應用芯片+算法+終端+應用+云” 這樣一條通道,并保證其暢通無阻。
在長期的投資過程中,作為統籌的阿里自身也獲得了大量技術積累,因此,阿里科研機構——阿里巴巴達摩院在剛成立半年后,就有進軍芯片行業的底氣。就在中興被封殺2天后,達摩院便宣布,正研發一款神經網絡芯片——Ali-NPU。
據介紹,按照設計, Ali-NPU性能將是目前市面上主流CPU、GPU架構AI芯片的10倍,而制造成本和功耗僅為一半,性價比超過40倍。稍微遺憾的是,這是一款專為AI設計的芯片,在通用計算上無法與CPU、GPU媲美,雖然符合時代方向,但短期內仍無法解決國內的芯片困局。
總體而言,在芯片發展上,中國一直在熱身,現在是時候該上場了。此次危機或許會倒逼中國國內相關產業的變革。這或許是創業者和投資者們的機會。