作為AI芯片后入者的三星正提著大刀趕來(lái)：據(jù)外媒爆料，三星已經(jīng)接近完成一款A(yù)I芯片的研發(fā)，其性能已經(jīng)堪比蘋果的A11和華為麒麟970，三星極有可能在2月25日舉行的MWC2018大會(huì)上發(fā)布GalaxyS9的同時(shí)，展示其新AI技術(shù)的能力。

據(jù)《韓國(guó)先驅(qū)報(bào)》網(wǎng)站報(bào)道，三星電子已經(jīng)基本完成第一款神經(jīng)處理單元（NPU）的開(kāi)發(fā)工作，準(zhǔn)備在今年晚些時(shí)候部署到設(shè)備上。NPU被廣泛稱為AI芯片，據(jù)稱三星將在即將發(fā)布的智能手機(jī)上搭載這款芯片，此舉有助于其手機(jī)趕超競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

“據(jù)三星內(nèi)部人士爆料，三星已經(jīng)基本完成了服務(wù)器AI芯片的開(kāi)發(fā)工作，預(yù)計(jì)該芯片將出售給服務(wù)器廠商?！币幻鸄I專家告訴《韓國(guó)先驅(qū)報(bào)》。

除了CPU、GPU等之外，智能手機(jī)上再加上NPU的話，手機(jī)本身就可以在沒(méi)有云服務(wù)器幫助的情況下處理、分析和存儲(chǔ)智能手機(jī)上產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。NPU被廣泛認(rèn)為是智能手機(jī)的大腦。

目前，三星在這個(gè)領(lǐng)域落后于蘋果和華為這兩個(gè)最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，后兩者都已經(jīng)推出了移動(dòng)端的AI芯片。蘋果公司去年發(fā)布了iPhoneX，使用NPU實(shí)現(xiàn)臉部識(shí)別和動(dòng)畫表情符號(hào)等人們熟知的功能。緊接著，華為推出了一款能夠隨時(shí)間學(xué)習(xí)用戶習(xí)慣的NPU，部署在Mate10Pro手機(jī)上。

盡管三星對(duì)于這個(gè)市場(chǎng)是后來(lái)者，但那位“AI專家”對(duì)韓國(guó)先驅(qū)報(bào)稱，“三星已經(jīng)達(dá)到蘋果和華為的技術(shù)水平，而且在今年下半年肯定會(huì)推出更好的芯片?！睋?jù)報(bào)道，三星的芯片每秒運(yùn)行的速度超過(guò)了蘋果的A11和華為的麒麟970。

此外，同一消息人士透露，三星可能將在2月25日舉行的MWC2018大會(huì)上發(fā)布GalaxyS9的同時(shí)，展示其新AI技術(shù)的能力。

據(jù)稱三星在人工智能相關(guān)項(xiàng)目上投入了大量資金，并與韓國(guó)各大學(xué)的教授和研究人員合作，以制造出相比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更安全、更高效的芯片。

該消息人士透露，三星還正在為GalaxyNote9智能手機(jī)開(kāi)發(fā)一款增強(qiáng)的NPU，該款手機(jī)預(yù)計(jì)在今年9月份發(fā)布。就像之前的GalaxyNote7和Note8一樣，Note9可能成為三星的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

AI手機(jī)進(jìn)入戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，芯片研發(fā)馬太效應(yīng)漸顯

正如上文所說(shuō)，三星的這款A(yù)I芯片，主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是蘋果和華為。目前，蘋果的iPhoneX和華為的Mate10（Pro）、V10等系列手機(jī)均已經(jīng)使用人工智能芯片，成為AI手機(jī)的領(lǐng)導(dǎo)者。

iPhoneX中的“A11生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎”（A11bionicneuralengine）芯片，每秒運(yùn)算次數(shù)最高可達(dá)6000億次，相當(dāng)于0.6TFlops（寒武紀(jì)NPU則是1.92TFlops，每秒可以進(jìn)行19200次浮點(diǎn)運(yùn)算），采用了六核心設(shè)計(jì)，由2個(gè)高性能核心與4個(gè)高能效核心組成。相比A10，其中兩個(gè)性能核心的速度提升了25%，四個(gè)能效核心的速度提升了70%。工藝方面，A11采用了臺(tái)積電10nmFinFET工藝，集成了43億個(gè)晶體管。

A11能幫助加速人工智能任務(wù)，包括FaceID，Animoji和AR應(yīng)用程序。A11同時(shí)支持CoreML，這是蘋果在WWDC開(kāi)發(fā)者大會(huì)上推出的一款新型機(jī)器學(xué)習(xí)框架。CoreML支持所有主要的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，如DNN、RNN、CNN等，開(kāi)發(fā)者可以把訓(xùn)練完成的機(jī)器學(xué)習(xí)模型封裝進(jìn)App之中。

華為麒麟970芯片，首次采用臺(tái)積電10nm工藝，集成55億個(gè)晶體管（驍龍835是31億顆，蘋果A10是33億顆），功耗降低20%。采用4個(gè)CortexA73核心，4個(gè)CortexA53核心，GPU為具有12個(gè)核心的Mali-G72MP12，每秒處理速度可達(dá)萬(wàn)億次。麒麟970芯片內(nèi)置全新升級(jí)自研相機(jī)雙ISP，支持人工智能場(chǎng)景識(shí)別、人臉追焦、智能運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景檢測(cè)，同時(shí)夜拍效果再次升級(jí)?；鶐Х矫?，麒麟970采用了更先進(jìn)的4.5GLTE技術(shù)，支持全球最高是LTECat.18規(guī)格，實(shí)現(xiàn)目前業(yè)界最高的1.2Gbps峰值下載速率。同時(shí)內(nèi)建TEE和inSE安全引擎，擁有更高的安全性。

不過(guò)，三星、蘋果、華為“三國(guó)殺”的局面不會(huì)持續(xù)很久。

由于智能手機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入到嚴(yán)重的同質(zhì)化階段，跟全面屏一樣，人工智能芯片將會(huì)是手機(jī)廠商下一個(gè)“標(biāo)配”的重點(diǎn)。除了三星、蘋果、華為三巨頭，還有很多廠商涌入智能手機(jī)和AI芯片的競(jìng)爭(zhēng)，例如最近傳聞將于2018年下半年上市的小米——2017年2月，小米自主研發(fā)的手機(jī)芯片澎湃S1問(wèn)世，成為國(guó)產(chǎn)手機(jī)中第二家擁有自主研發(fā)芯片能力的手機(jī)廠商。

人工智能芯片對(duì)手機(jī)性能提升、人機(jī)交互等功能上有巨大的想象空間，AI手機(jī)特別是高端旗艦AI手機(jī)的研發(fā)能力是能夠拉開(kāi)與對(duì)手差距的重要一步，手機(jī)市場(chǎng)格局也會(huì)隨著研發(fā)能力逐漸分化，強(qiáng)者更強(qiáng)，弱者更弱的馬太效應(yīng)將逐漸凸顯。

移動(dòng)端AI芯片，誰(shuí)能笑到最后？

由于GPU存在功耗瓶頸，同時(shí)用戶越來(lái)越關(guān)心個(gè)人隱私安全與時(shí)效性，終端智能芯片的發(fā)展順應(yīng)時(shí)代所需。

終端的智能芯片則需要同時(shí)具備高性能與低功耗的特征。此外，終端也涵蓋了不同的應(yīng)用場(chǎng)景，都需要針對(duì)具體需求，在功耗、延遲、數(shù)據(jù)吞吐量、加速器方案的選擇上做出調(diào)整和優(yōu)化。

新智元對(duì)部分移動(dòng)端能夠支撐AI功能的芯片做了梳理：

谷歌：PixelVisualCore

2017年10月，Google在其官方博客上公開(kāi)了Pixel2中使用的一顆專用圖像處理協(xié)處理器——PixelVisualCore。這是Google在用于服務(wù)器的TPU之后推出的第二顆芯片，這次針對(duì)的是移動(dòng)端。PixelVisualCore由Google與Intel合作設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，主要用于圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)。這塊芯片由8個(gè)IPU（每個(gè)包含512個(gè)ALU）+1個(gè)Cortex-A53核心組成，最大可提供3TFLOPS浮點(diǎn)運(yùn)算能力。

高通：驍龍845處理器

說(shuō)到手機(jī)芯片，怎能不提高通。高通在2017年12月初正式發(fā)布了驍龍845移動(dòng)平臺(tái)。驍龍845處理器采用10納米LPP制程工藝，其中GPU采用Adreno630，X20LTE調(diào)制解調(diào)器、WiFi、影像方面使用Spectra280ISP，以及Hexagon685DSP協(xié)處理器、音質(zhì)方面使用高通AqsticAudio、CPU采用四個(gè)2.8GHz大核+四個(gè)1.8GHz小核+2MB緩存的Kryo385CPU、移動(dòng)安全芯片，另在845中新增了一塊獨(dú)立內(nèi)存。AI方面，驍龍845主要通過(guò)Kryo385定制架構(gòu)、Adreno630、Hexagon685在終端異步運(yùn)算數(shù)據(jù)。相比835，驍龍845在AI上的計(jì)算能力是835的三倍，目前已經(jīng)可以支持S845GoogleTensorFlow、FacebookCaffe以及OpenNeuralNetworkExchange在內(nèi)的多款主流深度學(xué)習(xí)框架。

MovidiusVPUMyriad2

2016年9月，Intel發(fā)表聲明收購(gòu)了Movidius。Movidius專注于研發(fā)高性能視覺(jué)處理芯片?，F(xiàn)任CEO是原來(lái)德州儀器OMAP部門的總經(jīng)理，它的技術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)也是實(shí)力強(qiáng)大，擁有半導(dǎo)體和處理器行業(yè)的元老級(jí)人物——被蘋果收購(gòu)的P.A.Semi創(chuàng)始人丹尼爾·多伯普爾（DanielDobberpuhl），卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)/計(jì)算機(jī)視覺(jué)專家金出武雄，以及前蘋果iPhone和iPod部門工程副總裁、資深工程師大衛(wèi)·圖普曼（DavidTupman）三人坐鎮(zhèn)。

其最新一代的Myriad2視覺(jué)處理器主要由SPARC處理器作為主控制器，加上專門的DSP處理器和硬件加速電路來(lái)處理專門的視覺(jué)和圖像信號(hào)。這是一款以DSP架構(gòu)為基礎(chǔ)的視覺(jué)處理器，在視覺(jué)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域有極高的能耗比，可以將視覺(jué)計(jì)算普及到幾乎所有的嵌入式系統(tǒng)中。該芯片已被大量應(yīng)用在Google3D項(xiàng)目Tango手機(jī)、大疆無(wú)人機(jī)、FLIR智能紅外攝像機(jī)、?？瞪铐盗袛z像機(jī)、華睿智能工業(yè)相機(jī)等產(chǎn)品中。

寒武紀(jì)1H8和1H16

寒武紀(jì)于2016年發(fā)布了全球首款商用深度學(xué)習(xí)專用處理器IP——寒武紀(jì)1A處理器。寒武紀(jì)1A的橫空出世打破了多項(xiàng)記錄，受到了業(yè)界廣泛關(guān)注，入選了第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)評(píng)選的十五項(xiàng)“世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果”。2017年11月，在公司首次發(fā)布會(huì)上，CEO陳天石介紹了三款全新的智能處理器IP產(chǎn)品，其中就包括面向低功耗場(chǎng)景視覺(jué)應(yīng)用的寒武紀(jì)1H8、擁有更廣泛通用性和更高性能的寒武紀(jì)1H16。

陳天石介紹說(shuō)，與寒武紀(jì)1A相比，新品在功耗、能效比、成本開(kāi)銷等方面進(jìn)行了優(yōu)化，性能功耗比再次實(shí)現(xiàn)飛躍，適用范圍覆蓋了圖像識(shí)別、安防監(jiān)控、智能駕駛、無(wú)人機(jī)、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等各個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。

地平線旭日和征程

2017年12月20日，地平線在北京舉行發(fā)布會(huì)，推出的征程（Journey）和旭日（Sunrise）兩款面向計(jì)算機(jī)視覺(jué)的處理器，分別用于無(wú)人駕駛和智能攝像頭。旭日和征程都屬于嵌入式人工智能視覺(jué)芯片，分別面向智能駕駛和智能攝像頭。地平線首席芯片架構(gòu)師周峰對(duì)新智元介紹，這兩款芯片，芯片性能可達(dá)到1Tops，實(shí)時(shí)處理1080P@30幀，每幀可同時(shí)對(duì)200個(gè)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別。典型功耗做到1.5w。

深鑒聽(tīng)濤

2017年10月24日，深鑒科技召開(kāi)發(fā)布會(huì)，正式對(duì)外宣布完成約4000萬(wàn)美元A+輪融資，由螞蟻金服與三星風(fēng)投領(lǐng)投。CEO姚頌還公布了一系列芯片計(jì)劃，由深鑒自主研發(fā)的芯片“聽(tīng)濤”、“觀?！睂⒂?018年第三季度面市。

其中，“聽(tīng)濤”將于2018年上半年完成產(chǎn)品裝載，該系列芯片采用臺(tái)積電28納米制程，核心使用深鑒自己的亞里士多德架構(gòu)，峰值性能1.1瓦4.1TOPS。亞里士多德架構(gòu)針對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)。目前，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一般用來(lái)處理圖像相關(guān)的智能問(wèn)題，而此架構(gòu)靈活與可擴(kuò)展的特性使它可被應(yīng)用于各種不同規(guī)格的終端中。

異構(gòu)智能：NovuTensor

在今年CES上，NovuMind（中文名稱“異構(gòu)智能”）向業(yè)界首次展示其自主研發(fā)的第一款高性能、低功耗的AI芯片NovuTensor，號(hào)稱可能是除了TPU之外，世界上跑得最快的單芯片。

NovuMind方面表示，這是截至目前世界上唯一能夠?qū)嶋H運(yùn)行的、性能達(dá)到主流GPU/TPU水平而性能/功耗比卻遠(yuǎn)超主流GPU/TPU的芯片——在功耗12w的情況下，NovuTensor每秒可識(shí)別300張圖像，每張圖像上，最多可檢測(cè)8192個(gè)目標(biāo)，相比目前最先進(jìn)的桌面服務(wù)器GPU（250W，每秒可識(shí)別666張圖像），僅使用1/20電力即可達(dá)到其性能的1/2；而相比目前最先進(jìn)的移動(dòng)端或嵌入式芯片，相同用電的情況下，性能是其三倍以上。據(jù)了解，本次CES展示的僅僅是FPGA版本，等正在流片的ASIC芯片正式出廠，性能將提高4倍，耗電將減少一半，耗能不超過(guò)5瓦、可進(jìn)行15萬(wàn)億次運(yùn)算的超高性能。

GTI光矛處理器

成立于2017年初的GyrfalconTechnologyInc.（簡(jiǎn)稱GTI）近期以“光矛處理器Lightspeeur2801S”引發(fā)業(yè)內(nèi)關(guān)注，這也是一家由中國(guó)芯片老兵創(chuàng)立的公司，總部位于美國(guó)硅谷。其芯片方案基于APiM架構(gòu)，有28000個(gè)并行神經(jīng)計(jì)算核，真正支持片上并行與原位計(jì)算，不需要使用外部存儲(chǔ)單元，克服了由存儲(chǔ)器帶寬而導(dǎo)致的性能瓶頸，在效率能耗比方面表現(xiàn)卓越，達(dá)到9.3Tops/Watt，無(wú)論在訓(xùn)練模式還是推理模式下均可提供高密度計(jì)算性能。

在今年的CES上，GTI推出了內(nèi)置Lightspeeur2801S芯片的Laceli人工智能計(jì)算棒，可以在1瓦的功率下提供超過(guò)每秒9.3萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算的性能，超越英特爾Movidius的神經(jīng)計(jì)算棒，后者每瓦功率范圍的運(yùn)算力則是0.1萬(wàn)億次。Laceli人工智能計(jì)算棒可以在多種深度學(xué)習(xí)場(chǎng)景中應(yīng)用，包括圖像和視頻識(shí)別、理解及描述，自然語(yǔ)言理解、自然語(yǔ)言處理等。