近日，市場研究公司Compass Intelligence發(fā)布了最新研究報告，在全球前15大AI芯片企業(yè)排名表中，前三名是英偉達(Nvidia)、英特爾(Intel)以及IBM，華為位列第12名，成為TOP15的中國“獨苗”。

據(jù)了解，在此次報告的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），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)場可編程門陣列（FPGA），精簡指令集計算機（RISC）處理器，加速器等等。一些芯片組針對邊緣處理或設(shè)備，一些針對云計算中使用的服務(wù)器，另一些針對機器視覺和自動車輛平臺。其中一些產(chǎn)品是AI的計算框架，另一些則是AI培訓(xùn)平臺。

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

與此同時，在TOP15排名之外，Compass Intelligence還對多達100多家的芯片公司進行了評估，最終排名之中有24家公司入圍，它們包括英偉達、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，中國企業(yè)華為依然位列第12位，寒武紀和地平線分別為第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（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)計中心，這也正式拉開了華為的手機芯片研發(fā)之路。

2009年華為推出了第一款面向公開市場的K3處理器，定位跟展訊、聯(lián)發(fā)科一起競爭山寨市場，華為自己的手機沒有使用。因為K3產(chǎn)品不夠成熟以及不適的銷售策略，這款芯片并沒有成功。，這也是國內(nèi)第一款智能手機處理器。

2012年華為海思推出K3V2處理器，這一次用在了自家手機中，而且是定位旗艦的Mate 1、P6等機型。2012年手機處理器已經(jīng)開啟多核進程， 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CPU是手機大腦，那SoC就是集成身體各種機能并給它們分配任務(wù)的系統(tǒng)，一個移動SoC除了CPU還包括基帶（Baseband）、圖形處理器（GPU）、數(shù)字信號處理器（DSP）、圖像信號處理器（ISP）等重要模塊。

從K3V2以來，部分華為手機特別是旗艦機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)費用高達897億人民幣，大大超過蘋果和高通。過去十年，華為投入的研發(fā)費用超過3940億元，居于世界科技公司前列。

這樣的成績也就不足為奇了。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展，2017年9月，華為在德國柏林國際電子消費品展覽會（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)高標準的 TSMC 10nm 工藝，在指甲大小的芯片上，集成了55億個晶體管，功耗降低了20%，并實現(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IP），創(chuàng)新設(shè)計了 HiAI 移動計算架構(gòu)，其 AI 性能密度大幅優(yōu)于 CPU 和 GPU。相較于四個 Cortex-A73核心，處理相同 AI 任務(wù)，新的異構(gòu)計算架構(gòu)擁有約50倍能效和 25 倍性能優(yōu)勢。

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，支持更多的場景應(yīng)用，NPU 的性能提升 2 倍以上。

中國“造芯運動”

5月3日，寒武紀在上海發(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的云端智能處理計算卡。

第三代機器學(xué)習(xí)終端處理器1M其性能比此前發(fā)布的寒武紀1A高10倍。配置方面，寒武紀1M使用臺積電7nm工藝生產(chǎn)，其8位運算效能比達5 Tops/watt（每瓦 5萬億次運算）。寒武紀提供了2Tops、4Tops、8Tops三種尺寸的處理器內(nèi)核，以滿足不同場景下不同量級智能處理的需求。

而MLU100采用寒武紀最新的MLUv01架構(gòu)和臺積電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到128萬億次定點運算和166.4萬億次定點運算，而其功耗為80w和110w。

寒武紀介紹，MLU100云端芯片同樣具備高通用性，可支持各類深度學(xué)習(xí)和常用機器學(xué)習(xí)算法，他們還提出“端云協(xié)作”的理念，也就是說，MLU100云端芯片可以和寒武紀1A/1H/1M系列終端處理器進行適配，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等中國高科技公司都宣布加入“造芯運動”，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，性價比超過 40 倍，一天之后，阿里巴巴再度宣布全資收購中天微，而后者是中國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。余凱認為：“地平線看到的未來是人工智能處理器，實際上也是我們國家的科技競爭實力的制高點，如果未來中國的人工智能產(chǎn)業(yè)要騰飛，要起飛，必須具有航空發(fā)動機，這個航空發(fā)動機是什么？它一定是人工智能處理器”。

加入這場大戰(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)合語音應(yīng)用場景，以麥克風(fēng)陣列信號處理、語音識別及語音合成為一體的全新的芯片架構(gòu)。

據(jù)介紹，這款A(yù)I芯片通過運算單元之間的可編程互聯(lián)矩陣保證運算效率的同時，采用多級-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AI加速器運算結(jié)果進行二次處理。另外，連接各個運算單元的可編程互聯(lián)矩陣架構(gòu)，提供了擴展運算指令的功能，從而進一步提升硬件架構(gòu)的靈活性及可擴展性。芯片架構(gòu)方面的其余探索，包括多級多模式喚醒、從能量檢測到人類聲音檢測到喚醒詞檢測、針對語音設(shè)備及使用場景的定制化Power Domain等技術(shù)，將芯片功耗降至最低。

國內(nèi)媒體分析了國產(chǎn)芯片廠商面臨的四座大山

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

2、實現(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)定性上超越國外對手。

4、硬件開發(fā)者生態(tài)的培育。Intel和MS在國內(nèi)高校多年發(fā)展課程體系、認證體系、生態(tài)培育體系，國內(nèi)企業(yè)鮮有如此跨級戰(zhàn)略操作。