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　　導(dǎo)讀：AI作為下一場(chǎng)人工智能革命，中國(guó)全球科技大廠都在其中有布局，企業(yè)起全球在全球前15大AI芯片企業(yè)排名表中，榜單榜華為位列第12，家中IOP24榜單中中國(guó)企業(yè)上榜7家。司上

　　近日，中國(guó)市場(chǎng)研究公司Compass Intelligence發(fā)布了最新研究報(bào)告，企業(yè)起全球在全球前15大AI芯片企業(yè)排名表中，榜單榜前三名是家中英偉達(dá)(Nvidia)、英特爾(Intel)以及IBM，司上華為位列第12名，中國(guó)成為TOP15的企業(yè)起全球中國(guó)“獨(dú)苗”。

　　據(jù)了解，榜單榜在此次報(bào)告的家中AI芯片組索引中的 A列表包括提供AI芯片組的軟件和硬件組件的公司。

　　而AI芯片組產(chǎn)品包括中央處理器（CPU），司上圖形處理器（GPU），神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NNP），專用集成電路（ASIC），現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA），精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC）處理器，加速器等等。一些芯片組針對(duì)邊緣處理或設(shè)備，一些針對(duì)云計(jì)算中使用的服務(wù)器，另一些針對(duì)機(jī)器視覺(jué)和自動(dòng)車輛平臺(tái)。其中一些產(chǎn)品是AI的計(jì)算框架，另一些則是AI培訓(xùn)平臺(tái)。

　　報(bào)告還提到，過(guò)去三年，在自己的研究和開(kāi)發(fā)投入之外，還總共在人工智能領(lǐng)域投入高達(dá)600億美元，我們看到，目前有超過(guò)1700家創(chuàng)業(yè)公司對(duì)AI芯片感興趣，當(dāng)然，業(yè)界對(duì)于AI芯片的需求也在加大。

　　與此同時(shí)，在TOP15排名之外，Compass Intelligence還對(duì)多達(dá)100多家的芯片公司進(jìn)行了評(píng)估，最終排名之中有24家公司入圍，它們包括英偉達(dá)、英特爾、IBM、谷歌、蘋果、AMD、ARM、高通、三星、恩智浦等等，值得注意的是，中國(guó)企業(yè)華為依然位列第12位，寒武紀(jì)和地平線分別為第22和24位。

　　在Top24的榜單排行中，共有七家中國(guó)公司入圍。
　　華為（海思）位列這份榜單的第12位；
　　聯(lián)發(fā)科（MediaTek）排名第14位；
　　Imagination排名第15位；
　　瑞芯微（Rockchip）排名第20位；
　　芯原（Verisilcon）排名第21位；
　　寒武紀(jì)（Cambricon）排名第23位；
　　地平線（Horizon）排名第24位；

華為的“造芯之路”

　　2004年10月華為創(chuàng)辦海思公司，它的前身是華為集成電路設(shè)計(jì)中心，這也正式拉開(kāi)了華為的手機(jī)芯片研發(fā)之路。

　　2009年華為推出了第一款面向公開(kāi)市場(chǎng)的K3處理器，定位跟展訊、聯(lián)發(fā)科一起競(jìng)爭(zhēng)山寨市場(chǎng)，華為自己的手機(jī)沒(méi)有使用。因?yàn)镵3產(chǎn)品不夠成熟以及不適的銷售策略，這款芯片并沒(méi)有成功。，這也是國(guó)內(nèi)第一款智能手機(jī)處理器。

　　2012年華為海思推出K3V2處理器，這一次用在了自家手機(jī)中，而且是定位旗艦的Mate 1、P6等機(jī)型。2012年手機(jī)處理器已經(jīng)開(kāi)啟多核進(jìn)程， K3V2成為了世界上第二顆四核處理器。

　　而后，麒麟910是海思的第一款SoC，如果說(shuō)CPU是手機(jī)大腦，那SoC就是集成身體各種機(jī)能并給它們分配任務(wù)的系統(tǒng)，一個(gè)移動(dòng)SoC除了CPU還包括基帶（Baseband）、圖形處理器（GPU）、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、圖像信號(hào)處理器（ISP）等重要模塊。

　　從K3V2以來(lái)，部分華為手機(jī)特別是旗艦機(jī)一直使用自己的海思芯片，更重要的是，華為旗艦的綁定倒逼海思，必須迅速進(jìn)步并且穩(wěn)定供貨。

　　我們可以看到，2014年華為的研發(fā)投入比A股400家企業(yè)的總和還多。2017年華為研發(fā)費(fèi)用高達(dá)897億人民幣，大大超過(guò)蘋果和高通。過(guò)去十年，華為投入的研發(fā)費(fèi)用超過(guò)3940億元，居于世界科技公司前列。這樣的成績(jī)也就不足為奇了。

　　經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，2017年9月，華為在德國(guó)柏林國(guó)際電子消費(fèi)品展覽會(huì)（IFA）上正式推出其最新 AI 芯片 “麒麟970”（Kirin 970）。麒麟970采用行業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)的 TSMC 10nm 工藝，在指甲大小的芯片上，集成了55億個(gè)晶體管，功耗降低了20%，并實(shí)現(xiàn)了 1.2Gbps 峰值下載速率。麒麟 970集成 NPU 專用硬件處理單元（寒武紀(jì)IP），創(chuàng)新設(shè)計(jì)了 HiAI 移動(dòng)計(jì)算架構(gòu)，其 AI 性能密度大幅優(yōu)于 CPU 和 GPU。相較于四個(gè) Cortex-A73核心，處理相同 AI 任務(wù)，新的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)擁有約50倍能效和 25 倍性能優(yōu)勢(shì)。

　　而且，華為第二代AI芯片海思麒麟 980也將在本季度正式量產(chǎn)，采用臺(tái)積電 7nm 制程工藝。這款處理器將配置第二代 NPU，在前代的基礎(chǔ)上，支持更多的場(chǎng)景應(yīng)用，NPU 的性能提升 2 倍以上。

中國(guó)“造芯運(yùn)動(dòng)”

　　5月3日，寒武紀(jì)在上海發(fā)布了新一代終端 IP 產(chǎn)品，采用7nm工藝的終端芯片Cambricon 1M、首款云端智能芯片MLU100以及搭載了MLU100的云端智能處理計(jì)算卡。

　　第三代機(jī)器學(xué)習(xí)終端處理器1M其性能比此前發(fā)布的寒武紀(jì)1A高10倍。配置方面，寒武紀(jì)1M使用臺(tái)積電7nm工藝生產(chǎn)，其8位運(yùn)算效能比達(dá)5 Tops/watt（每瓦 5萬(wàn)億次運(yùn)算）。寒武紀(jì)提供了2Tops、4Tops、8Tops三種尺寸的處理器內(nèi)核，以滿足不同場(chǎng)景下不同量級(jí)智能處理的需求。

　　而MLU100采用寒武紀(jì)最新的MLUv01架構(gòu)和臺(tái)積電16nm工藝，可工作在平衡模式（主頻 1Ghz）和高性能模式（主頻1.3GHz）兩種不同模式下，等效理論峰值速度則分別可以達(dá)到128萬(wàn)億次定點(diǎn)運(yùn)算和166.4萬(wàn)億次定點(diǎn)運(yùn)算，而其功耗為80w和110w。

　　寒武紀(jì)介紹，MLU100云端芯片同樣具備高通用性，可支持各類深度學(xué)習(xí)和常用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，他們還提出“端云協(xié)作”的理念，也就是說(shuō)，MLU100云端芯片可以和寒武紀(jì)1A/1H/1M系列終端處理器進(jìn)行適配，協(xié)同完成復(fù)雜的智能處理任務(wù)。

　　而在此前，阿里巴巴、地平線、云知聲、Rokid等中國(guó)高科技公司都宣布加入“造芯運(yùn)動(dòng)”，就阿里巴巴而言，他們正研發(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片Ali-NPU，這款芯片性能將是目前市面上主流 CPU、GPU 架構(gòu) AI 芯片的 10 倍，而制造成本和功耗僅為一半，性價(jià)比超過(guò) 40 倍，一天之后，阿里巴巴再度宣布全資收購(gòu)中天微，而后者是中國(guó)大陸唯一的自主嵌入式?CPU IP Core 公司。

　　早在去年年底，地平線就發(fā)布嵌入式人工智能芯片——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。余凱認(rèn)為：“地平線看到的未來(lái)是人工智能處理器，實(shí)際上也是我們國(guó)家的科技競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的制高點(diǎn)，如果未來(lái)中國(guó)的人工智能產(chǎn)業(yè)要騰飛，要起飛，必須具有航空發(fā)動(dòng)機(jī)，這個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)是什么？它一定是人工智能處理器”。

　　加入這場(chǎng)大戰(zhàn)的創(chuàng)業(yè)公司還有很多，云知聲和Rokid都宣布了完成芯片研發(fā)的消息，云知聲即將發(fā)布AI芯片，它是基于Unisound的AI指令集和DSP指令集，結(jié)合語(yǔ)音應(yīng)用場(chǎng)景，以麥克風(fēng)陣列信號(hào)處理、語(yǔ)音識(shí)別及語(yǔ)音合成為一體的全新的芯片架構(gòu)。

　　據(jù)介紹，這款A(yù)I芯片通過(guò)運(yùn)算單元之間的可編程互聯(lián)矩陣保證運(yùn)算效率的同時(shí)，采用多級(jí)-多組-多端口的Memory架構(gòu)保證片內(nèi)數(shù)據(jù)帶寬的提升及降低芯片功耗。在架構(gòu)靈活性方面，通過(guò)Scratch-Pad將主控CPU與AI加速器內(nèi)部RAM相連，提供高效的CPU與AI加速器之間的數(shù)據(jù)通道，以便CPU對(duì)AI加速器運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行二次處理。另外，連接各個(gè)運(yùn)算單元的可編程互聯(lián)矩陣架構(gòu)，提供了擴(kuò)展運(yùn)算指令的功能，從而進(jìn)一步提升硬件架構(gòu)的靈活性及可擴(kuò)展性。芯片架構(gòu)方面的其余探索，包括多級(jí)多模式喚醒、從能量檢測(cè)到人類聲音檢測(cè)到喚醒詞檢測(cè)、針對(duì)語(yǔ)音設(shè)備及使用場(chǎng)景的定制化Power Domain等技術(shù)，將芯片功耗降至最低。

國(guó)內(nèi)媒體分析了國(guó)產(chǎn)芯片廠商面臨的四座大山：

　　1、對(duì)長(zhǎng)期研發(fā)投入的積累和高忍耐度。體現(xiàn)在微架構(gòu)設(shè)計(jì)、底層操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力缺失、通用CPU無(wú)自己的微架構(gòu)（大部分國(guó)產(chǎn)PC/服務(wù)器操作系統(tǒng)仍然以Linux為基礎(chǔ)，在這些方面，國(guó)外ARM等廠商實(shí)際上是經(jīng)歷了20年以上的研發(fā)積累之后才爆發(fā)），或快速引進(jìn)和搶奪頂尖芯片設(shè)計(jì)人才。

　　2、實(shí)現(xiàn)重資金投入和高產(chǎn)出的正向循環(huán)。

　　3、短期內(nèi)性能和穩(wěn)定性上超越國(guó)外對(duì)手。

　　4、硬件開(kāi)發(fā)者生態(tài)的培育。Intel和MS在國(guó)內(nèi)高校多年發(fā)展課程體系、認(rèn)證體系、生態(tài)培育體系，國(guó)內(nèi)企業(yè)鮮有如此跨級(jí)戰(zhàn)略操作。

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中國(guó)企業(yè)的崛起！全球AI芯片Top24榜單7家中國(guó)公司上榜

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