全球AI晶元排行榜發布 解讀入圍的七家中國公司

　　2018-05-05 15:05:24　來源: 網易智能

　　

　　本文系網易智能工作室（公眾號 smartman163）出品。聚焦AI，讀懂下一個大時代！

　　文 | 小羿 廣勝

　　近日，市場研究公司Compass Intelligence發布了最新研究報告，在全球前24名的AI晶元企業排名表中，英偉達(Nvidia)、英特爾(Intel)以及IBM分別位列前三名，中國公司佔據七個席位，並且最高名次是排行第12的華為。

　　在Top24的榜單排行中，共有七家中國公司入圍，他們是：

　　華為海思（HiSilicon）位列榜單第12名；

　　聯發科（MediaTek）排第14名；

　　Imagination排第15名；

　　瑞芯微（Rockchip）排第20名；

　　芯原（Verisilcon）排第21名；

　　寒武紀（Cambricon）排第23名；

　　地平線（Horizon）排第24名；

　　報告還提到，過去三年，這24家公司在AI晶元的研究和開發投入之外，還總共在人工智慧領域投入高達600億美元。目前，有超過1700家創業公司對AI晶元感興趣，當然，業界對於AI晶元的需求也在加大。

　　下面，智能菌就來為大家梳理一下這七家中國AI晶元公司的情況：

　　1、華為海思(HiSilicon)——麒麟970

　　成立時間：2004年

　　總部地點：深圳

　　負責人：何庭波

　　2004年10月華為創辦海思公司，它的前身是華為集成電路設計中心，這也正式拉開了華為的手機晶元研發之路。

　　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、聯發科一起競爭山寨市場，華為自己的手機沒有使用。因為K3產品不夠成熟以及不適的銷售策略，這款晶元並沒有成功。這也是國內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年手機處理器已經開啟多核進程， K3V2成為了世界上第二顆四核處理器。

　　而後，麒麟910是海思的第一款SoC（片上系統），如果說CPU是手機大腦，那SoC就是集成身體各種機能並給它們分配任務的系統，一個移動SoC除了CPU還包括基帶（Baseband）、圖形處理器（GPU）、數字信號處理器（DSP）、圖像信號處理器（ISP）等重要模塊。

　　

　　經過十幾年的發展，2017年9月，華為在德國柏林國際電子消費品展覽會（IFA）上正式推出其第一款新 AI 晶元 「麒麟970」（Kirin 970）。麒麟970採用行業高標準的 TSMC 10nm 工藝，在指甲大小的晶元上，集成了55億個晶體管，功耗降低了20%，並實現了1.2Gbps 峰值下載速率。麒麟 970集成 NPU 專用硬體處理單元（寒武紀IP），創新設計了 HiAI 移動計算架構，其 AI 性能密度大幅優於 CPU 和 GPU。相較於四個 Cortex-A73核心，處理相同 AI 任務，新的異構計算架構擁有約50倍能效和 25倍性能優勢。

　　而且，華為第二代AI晶元海思麒麟 980也將在本季度正式量產，採用台積電 7nm 製程工藝。這款處理器將配置第二代 NPU，在前代的基礎上，支持更多的場景應用，NPU 的性能提升 2 倍以上。

　　2、聯發科（MediaTek）——曦力P60

　　成立時間：1997年

　　總部地點：台灣

　　負責人：蔡明介、蔡力行

　　相比其他晶元廠商，聯發科進入AI晶元領域的步伐稍微慢了一些。直到今年3月，這家台灣晶元廠商才發布了首款內建AI功能的晶元曦力P60。

　　

　　據聯發科介紹，曦力P60首次內置了專門用作AI運算的APU，搭載了NeuroPilot AI技術，這是一個獨立的NPU單元，通過CPU、GPU、APU進行異構運行，可以提供從入門到高級的完整API支持和開發者工具包，具備性能以及功耗優化、可移植性和客制化等特點。

　　在產品性能上，曦力P60採用了ARM的4個Cortex A73 及 4 個A53 的 8 個大小核心架構，效能相較上一代產品 Helio P23 與 P30 產品，CPU及 GPU 性能均提升達 70%。同時，由於製程工藝的提升，相較於上一代，執行大型遊戲時的功耗降低25%，大幅延長手機電池的使用時間。

　　據聯發科技無線通信事業部總經理李宗霖透露，Helio P60融合了來自騰訊、商湯、虹軟、曠視等多家人工智慧廠商的方案，在手機安全、拍照、人臉辨識等方面均做到了業界先進水平。

　　3、Imagination——PowerVR NNA

　　成立時間：2017年被中資收購

　　總部地點：英國

　　負責人：李力游

　　Imagination原本是一家英國晶元企業，曾經是蘋果公司的GPU供應商。2017年3月，Imagination被蘋果拋棄，公司股價一夜之間下跌超7成。半年後，中國私募資金凱橋資本Canyon Bridge出資5.5億英鎊（約49億元人民幣）將其收購。但是，Imagination的MIPS CPU業務因受美國政府干涉被剝離，沒有一起被Canyon Bridge收購。

　　

　　被收購后，Imagination公司CEO由李力游出任，李力游此前曾任展訊的董事長，后展訊被紫光收購，李力游出任紫光集團聯席總裁。除了GPU以外，Imagination在2017年9月就推出了面向人工智慧應用的硬體IP產品PowerVR NNA神經網路加速器。

　　目前，Imagination公司主要有三大產品線，即GPU、神經網路加速器、連接與通信通信類IP Ensigma。

　　4、瑞芯微(Rockchip)——RK3399Pro

　　成立時間：2001年

　　總部地點：福州

　　創辦人：勵民

　　瑞芯微（Rockchip）總部設在福建福州，公司目前擁有近700名員工。

　　作為集成電路設計公司，瑞芯微主要為智能手機、平板電腦、通訊平板，電視機頂盒、車載導航、IoT物聯網和多媒體音視頻產品提供專業晶元解決方案等產品提供晶元解決方案。

　　

　　在今年1月份舉行的CES 2018上，瑞芯微發布了旗下首款AI處理器RK3399Pro，是瑞芯微首次採用CPU+GPU+NPU硬體結構設計的AI晶元，其片上NPU（神經網路處理器）運算性能高達2.4TOPs，具高性能、低功耗、開發易等優勢。

　　RK3399Pro AI晶元採用big.LITTLE大小核CPU架構，雙核Cortex-A72+四核Cortex-A53，四核ARM GPU Mali-T860，集成更多帶寬壓縮技術。

　　5、芯原（Verisilcon）——VIP8000

　　成立時間：2002年

　　總部地點：上海

　　創辦人：戴偉民

　　芯原（Verisilcon）的前身是美國思略科技公司(Celestry Design Technologies,Inc.)在上海的分公司。該公司於2002年8月擴資並將美國思略的股權進行轉移，更名為「芯原」，是國內第一家提供晶元標準單元庫的公司。芯原總部位於中國上海，目前在全球已有超過600名員工。

　　芯原自身定位是一家晶元設計平台即服務（Silicon Platform as a Service，SiPaaS）提供商，為包含移動互聯設備、數據中心、物聯網(IoT)、汽車、工業和醫療設備在內的廣泛終端市場提供全面的系統級晶元(SoC)和系統級封裝(SiP)解決方案。

　　2004年11月，香港眾華科技有限公司及其子公司上海眾華電子有限公司併入芯原。2006年7月，芯原從LSI Logic公司成功購併ZSP數字信號處理器部門。2015年，芯原還收購了美國嵌入式圖形處理器設計商圖芯技術(Vivante)。

　　

　　2017年5月，芯原推出一款面向計算機視覺和人工智慧應用的處理器VIP8000，可直接導入由Caffe和TensorFlow等框架生成的神經網路。值得一提的是，恩智浦的旗艦應用處理器i.MX 8上也採用了芯原的視覺圖形處理器。

　　戴偉民是芯原公司創始人、董事長、總裁兼首席執行官。在此之前，他曾出任美國Celestry公司(2002年被Cadence併購)共同董事長兼首席技術長。

　　6、寒武紀（Cambricon）——1A/1H/1M+MLU100

　　成立時間：2016年

　　總部地點：北京

　　創辦人：陳天石兄弟

　　寒武紀科技創立於2016年3月，由陳天石、陳雲霽兄弟聯合創辦。是全球第一個成功流片並擁有成熟產品的智能晶元公司，擁有終端和伺服器兩條產品線。公司脫胎於中科院計算機所的一個課題小組，最早可以追溯到2008年中科院計算機所成立的10人計算研究團隊。寒武紀團隊成員不僅有中科院技術精英，也有中國首個通用CPU龍芯一號的核心參與人員。

　　課題小組2009年將人工智慧應用於處理器設計驗證；2011年團隊與南京大學周志華合作，將AI應用於處理器架構優化，提升處理器性能；2013年研發全球首個深度學習處理器架構DianNao，獲得ASPLOS 2014最佳論文；2014年，團隊推出全球首個多核深度學習處理器架構DaDianNao，再次獲得MICRO 2014最佳論文；2015年，團隊成功研製出全球首個深度學習專用處理器晶元「寒武紀」；2016年寒武紀科技在北京、上海註冊成立。

　　2016年，寒武紀就發布了全球首款商用深度學習處理器「寒武紀1A」，包含了全球首個人工智慧專用指令集Cambricon ISA，具有完全自主知識產權，理論峰值性能1GHz，支持視覺、語音、自然語言處理等多種智能任務。

　　2017年，寒武紀授權華為海思使用寒武紀1A處理器，搭載於麒麟970晶元和Mate 10系列手機中。

　　2017年8月，寒武紀科技宣布完成A輪融資，由聯想創投、阿里巴巴創投、國投創業，國科投資、中科圖靈、元禾原點（天使輪領投方）、涌鏵投資（天使輪投資方）聯合投資。A輪融資使得寒武紀成為AI晶元領域的首個獨角獸企業。

　　2017年11月，寒武紀又發布了新款智能處理器。首先是1A處理器的升級版，擁有更高性能的寒武紀1H16處理器。另一款產品是面向視覺領域的1H8處理器，有4種配置可選，主打拍照輔助、圖片處理、安防監控，性能功耗比是1A處理器的2.3倍。

　　

　　今年5月3日，寒武紀在上海發布了新一代終端 IP 產品，採用7nm工藝的終端晶元Cambricon 1M、首款雲端智能晶元MLU100以及搭載了MLU100的雲端智能處理計算卡。

　　第三代機器學習終端處理器1M其性能比此前發布的寒武紀1A高10倍。配置方面，寒武紀1M使用台積電7nm工藝生產，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核，以滿足不同場景下不同量級智能處理的需求。

　　而MLU100採用寒武紀最新的MLUv01架構和台積電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雲端晶元同樣具備高通用性，可支持各類深度學習和常用機器學習演演算法，他們還提出「端雲協作」的理念，也就是說，MLU100雲端晶元可以和寒武紀1A/1H/1M系列終端處理器進行適配，協同完成複雜的智能處理任務。

　　7、地平線(Horizon)——「征程」+「旭日」

　　成立時間：2015年

　　總部地點：北京

　　創辦人：余凱

　　地平線（Horizon）由前百度IDL常務副院長余凱創辦，致力於提供高性能、低功耗、低成本、完整開放的嵌入式人工智慧解決方案。

　　

　　目前，地平線基於BPU（高斯架構）自主研發的中國首款全球領先的嵌入式人工智慧視覺晶元已成功面世，推出了面向智能駕駛的征程(Journey)系列處理器和面向智能攝像頭的旭日(Sunrise)系列處理器，並向行業客戶提供「演演算法+晶元+雲」的完整解決方案。

　　「征程1.0」面向智能駕駛，能夠同時對行人、機動車、非機動車、車道線、交通標誌牌、紅綠燈等多類目標進行精準的實時監測與識別，同時滿足車載嚴苛的環境要求以及不同環境下的視覺感知需求。

　　「旭日1.0」則面向智能攝像頭，能夠在本地進行大規模人臉抓拍與識別、視頻結構化處理等，可用於商業、安防等多個實際應用場景。

　　中國AI晶元想要趕超，還有很長的路要走

　　

　　總體來看，中國公司在全球AI晶元排行榜上的席位已不少，但是如果想要達到世界領先水平，甚至趕超英偉達、英特爾、恩智浦等還有很長的路要走。

　　首先，發展國產晶元對長期研發投入的積累和高忍耐度。這種長期投入一方面體現在重資金投入和高產出的正向循環；另一方面體現在微架構設計、底層操作系統的設計能力上。

　　其次，中國如果想在AI晶元領域趕超國際對手，必須在一個垂直領域做得非常深，而且要真正做到全棧的東西給到用戶，能讓它真正應用。

　　再次，長期來看，國內廠商必須進行硬體開發者生態的培育。Intel和MS在國內高校多年發展課程體系、認證體系、生態培育體系，國內企業鮮有如此跨級戰略操作。