動(dòng)態(tài)與觀點(diǎn)
近期，小米發(fā)布澎湃C1芯片，首發(fā)搭載在小米最新的折疊屏旗艦 Mix Fold上。字節(jié)跳動(dòng)被曝正在自主研發(fā)云端AI芯片和Arm服務(wù)器芯片。以往提起“造芯”，多是硬件公司之間的比拼。近年來，從國外的微軟、谷歌，到國內(nèi)的BAT，互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛開始布局AI芯片，展開新一輪較量。
“十年樹木，百年樹人?！毙酒a(chǎn)業(yè)發(fā)展不是一朝一夕之事。國內(nèi)企業(yè)面對強(qiáng)手如林、已然穩(wěn)固的芯片市場，不僅要有“十年磨一劍”的科研耐力，還要有“朝朝試鋒芒”的專利實(shí)力。
“吃瓜”“剁手”離不開AI芯片
AI芯片看似遙不可及，其實(shí)觸手可及。當(dāng)你在微博沖浪放肆“吃瓜”、在淘寶邊看直播邊“剁手”的時(shí)候，都離不開AI芯片的深度參與。
早前，百度、阿里、騰訊均試水研發(fā)AI芯片。百度在無人駕駛、圖像、語音等應(yīng)用層面的研發(fā)較早，先后通過合作和自研推出昆侖芯片、鴻鵠芯片等多款A(yù)I芯片。阿里成立達(dá)摩院，相繼推出含光、玄鐵等系列芯片。騰訊投資AI芯片企業(yè)燧原科技，成立芯片相關(guān)子公司。目前我國已經(jīng)形成阿里、百度、小米、地平線、寒武紀(jì)、云天勵(lì)飛、比特大陸、依圖、中科曙光等為代表的AI芯片陣營。
那么，什么是AI芯片？與傳統(tǒng)芯片又有何區(qū)別？從廣義上講，AI芯片是人工智能產(chǎn)業(yè)的核心硬件，只要能夠運(yùn)行人工智能算法的芯片都叫作AI芯片，但是通常意義上的AI芯片指的是針對人工智能算法做了特殊加速設(shè)計(jì)的芯片。中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院集成電路所分析師席子祺表示，AI芯片在當(dāng)前的人工智能技術(shù)體系中扮演“加速器”角色，主要用于算法訓(xùn)練、加速產(chǎn)品迭代。因此，AI芯片的核心技術(shù)包括同算法的契合度、并行計(jì)算能力、功耗等。
為什么互聯(lián)網(wǎng)大廠紛紛涉足AI芯片研發(fā)？席子祺表示，這主要基于人工智能應(yīng)用的快速增長和算法迭代的需求。近年來，我國大力推進(jìn)5G、人工智能、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而人工智能技術(shù)被視為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力量。同時(shí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)大廠人工智能算法的不斷迭代和細(xì)化，過去單純依賴GPU（圖形處理器）、通用芯片的硬件基礎(chǔ)已經(jīng)不能滿足算法進(jìn)一步迭代的需求，促使互聯(lián)網(wǎng)大廠紛紛開始自行設(shè)計(jì)AI芯片。AI芯片相較于其他芯片產(chǎn)品，同應(yīng)用、算法的聯(lián)系更為緊密，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)相比傳統(tǒng)集成電路企業(yè)更具研發(fā)優(yōu)勢。
近幾年，我國高度關(guān)注人工智能芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相繼發(fā)布一系列產(chǎn)業(yè)支持政策。例如《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018—2020年）》提出，將重點(diǎn)扶持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，希望人工智能芯片在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)且規(guī)?；瘧?yīng)用；《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出，研發(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器以及高能效、可重構(gòu)類腦計(jì)算芯片等，新型感知芯片與系統(tǒng)、智能計(jì)算體系結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)，人工智能操作系統(tǒng)。
賽迪顧問相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國AI芯片市場規(guī)模將在2021年達(dá)到305.7億元，增長率達(dá)57.8%。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示，我國AI芯片市場規(guī)模將在2024年達(dá)到785億元。
長久發(fā)展還要靠IP保護(hù)
北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司專利代理人柳虹告訴記者，AI芯片作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜運(yùn)算的芯片，目前可以應(yīng)用在圖像識(shí)別、語音識(shí)別、文字識(shí)別等多種場景。專利主要集中在圖像識(shí)別和語音識(shí)別這兩方面，另外，關(guān)于AI芯片的測評專利也有不少。
柳虹經(jīng)專利文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前有數(shù)百件關(guān)于AI芯片的專利申請，分布在各個(gè)領(lǐng)域，比如圖像識(shí)別、醫(yī)療診斷、語音識(shí)別、人臉識(shí)別、輔助駕駛等。AI芯片的核心技術(shù)實(shí)際上是內(nèi)部設(shè)置的運(yùn)算邏輯，運(yùn)算邏輯越精細(xì)嚴(yán)密，其能夠?qū)崿F(xiàn)的運(yùn)算功能就越強(qiáng)大。AI芯片內(nèi)部的模型運(yùn)算邏輯、AI芯片的測試和使用為AI芯片相關(guān)專利的保護(hù)重點(diǎn)。
此外，有超過50%的專利申請?zhí)幱趯?shí)質(zhì)審查階段，基本都是2017年之后提交，這表明創(chuàng)新主體近幾年才開始提交相關(guān)專利申請，且大多數(shù)為實(shí)用新型專利申請。AI芯片相關(guān)專利申請的創(chuàng)新主體主要包括AI芯片的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（例如包括AI芯片的圖像處理系統(tǒng)或者語音識(shí)別系統(tǒng)等）、AI芯片的測試方法和設(shè)備等。就目前檢索的專利文件來看，百度的相關(guān)專利稍多，大部分集中在圖像識(shí)別，其他還包括深度學(xué)習(xí)優(yōu)化、AI芯片測試等。騰訊的相關(guān)專利集中于AI芯片的內(nèi)部功能實(shí)現(xiàn)上，阿里的相關(guān)專利涉及模型訓(xùn)練，小米的相關(guān)專利涉及AI降噪芯片。
席子祺表示，一般來說，AI芯片的研發(fā)難度主要在于同算法的結(jié)合上。而從目前來看，互聯(lián)網(wǎng)大廠研發(fā)AI芯片的主要難度則在于芯片產(chǎn)品從開始設(shè)計(jì)到流片成功之間動(dòng)輒一到兩年的周期。如何平衡快速迭代的算法、應(yīng)用需求與流片時(shí)間的關(guān)系？如何在設(shè)計(jì)芯片的時(shí)候?yàn)楹罄m(xù)迭代留出空間？如何確保流片完成后市場不出現(xiàn)大的變化？這些都將成為AI芯片研發(fā)成功與否的關(guān)鍵問題。
柳虹表示，AI芯片用于處理復(fù)雜運(yùn)算，后期的研發(fā)難度主要集中在如何優(yōu)化AI芯片內(nèi)部的算法，提高AI芯片的運(yùn)算效率、準(zhǔn)確性等問題上，以滿足未來不同的需求，比如更快更準(zhǔn)確地識(shí)別出圖像中的人臉，快速準(zhǔn)確地進(jìn)行人臉比對等。此外，未來還會(huì)有諸多類似的場景和需求出現(xiàn)，AI芯片內(nèi)部算法的更新也將愈發(fā)重要。
AI技術(shù)涉及生活中的方方面面，具有廣闊的應(yīng)用前景和未來市場。利用AI技術(shù)進(jìn)行信息處理是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大趨勢，如何在研發(fā)及專利布局過程中搶占先機(jī)，對企業(yè)來說尤為重要。柳虹建議，在AI芯片的專利申請中，主要是從功能的角度去申請。不論是從系統(tǒng)的角度將AI芯片與其他部件相適應(yīng)配合，還是從芯片內(nèi)部邏輯架構(gòu)的精進(jìn)改良，都最終體現(xiàn)在該芯片的功能上，而強(qiáng)大的功能可以滿足更多的應(yīng)用場景。
