日前,全球最大的可編程芯片(fpga)廠商賽靈思宣布收購中國 ai 芯片領域的明星創業公司—深鑒科技。此消息一出立即在業內引起了強烈反響。盡管雙方認為這是雙贏的結局,但我們還是從中看到了當下如日中天的中國ai芯片產業的依附式生存。原因何在?
眾所周知,芯片定義了產業鏈和生態圈的基礎計算架構,正如cpu是it產業的核心一樣,芯片也是人工智能產業的核心。截止到目前,業界公認的ai主流芯片,除了cpu以外,還有gpu、fpga和asic。而熟悉芯片產業的業內人士看到這些,就知道,所謂現在五花八門的ai芯片最終的基礎架構(或者是流派)無非如此,當在上述這些基礎架構上,格局已定。
cpu自不用說,英特爾占據著絕對領先的優勢,基本在此架構之上突圍的可能性微乎其微。
至于gpu,目前全球gpu行業的市場份額有超過70%被英偉達公司占據。而應用在人工智能領域的可進行通用計算的gpu市場則基本被英偉達公司壟斷。據悉,世界上目前約有3000多家ai初創公司,大部分都采用了英偉達提供的硬件平臺。
再看fpga,雖然其市場前景誘人,但是門檻之高在芯片行業里無出其右。全球有60多家公司先后斥資數十億美元,前赴后繼地嘗試登頂fpga高地,其中不乏英特爾、ibm、德州儀器、摩托羅拉、飛利浦、東芝、三星這樣的行業巨鱷,但是最終登頂成功的只有位于美國硅谷的四家公司:xilinx(賽靈思)、altera(阿爾特拉)、lattice(萊迪思)、microsemi(美高森美),其中,賽靈思與altera這兩家公司共占有近90%的市場份額,專利達到0余項之多,如此之多的技術專利構成的技術壁壘當然高不可攀。而賽靈思始終保持著全球fpga的霸主地位。
正是由于芯片基礎架構格局已定,所謂國內的ai芯片企業(包括初創企業)實際上做得只是基于上述基本架構的二次開發或者優化。
以此次被賽靈思并購的深鑒科技為例,自 2016 年成立以來,深鑒科技就一直基于賽靈思的技術平臺開發機器學習解決方案,兩家公司合作密切。深鑒科技推出的兩個用于深度學習處理器的底層架構—亞里士多德架構和笛卡爾架構的 dpu 產品,都是基于賽靈思 fpga 平臺。
另外,由于賽靈思此前是深鑒科技的投資方之一,我們認為深鑒科技更像是為賽靈思fpga做優化的廠商或者或合作伙伴的角色。原因很簡單,一旦脫離了賽靈思 fpga 平臺,深鑒科技將是無本之木,無水之源。
當然,除了深鑒科技,據稱中國另外一家知名ai芯片初創企業地平線的所謂ai芯片bpu也是基于fpga上的二次開發。既然是基于fpga,那么最核心的底層架構就離不開我們上述的賽靈思、阿爾特拉、萊迪思和美高森美fpga平臺的借鑒和支持。即便是真的具有核心架構顛覆性的創新,由于fpga已經被這四家企業瓜分,也難有可以維持生存的立足之地。
最會再看asic。在國外大廠幾近壟斷cpu、gpu和fpga市場的情況下,再加上技術壁壘很高,中國ai芯片廠商在芯片領域一直缺乏關鍵核心自主技術,僅憑市場、企業單方面的力量難以在cpu、gpu和fpga方面有所突破,只能另辟蹊徑。從目前來看,中國ai芯片廠商更多的是以中小公司為主,與實際應用需求結合,集中于設備端的ai asic開發,就某一垂直領域進行優化,以低功耗低成本取勝。例如中國知名的ai芯片初創企業寒武紀就是此類。
這里我們并非說asic在ai芯片領域沒有前景,恰恰相反,此前名揚業內的谷歌tpu就是基于asic。不過需要說明的是,谷歌之所以開發tpu,是基于其自身數據中心的應用規模,而規模是決定采用asic效益的關鍵。
盡管自身龐大應用規模的tpu在業內引起了好評,但谷歌首席科學家greg corrado在此前召開的谷歌ai技術分享會上還是提出了不同的觀點,他說,“至少迄今為止,我也沒有看到完全不同于傳統計算芯片的成功案例。相反,我們認為應對現有的芯片做ai方面專門的優化,使現在的芯片完成ai任務時速度更快,功耗更低,整體的效益更高。”這也是為何谷歌有了tpu,但依然會在其數據中心采用cpu和gpu的原因。言外之意,tpu只是針對數據中心某些應用相對于cpu和gpu的補充和優化,并不能成為主流。
具體到中國,為了規避asic開發周期長和投入大的風險,基于asic開發的所謂ai芯片基本是采取soc+ip的模式,即相比asic,soc+ip模式的上市時間短,成本較低,并且ip可以更靈活地滿足用戶需求。ip公司專注于ip模塊的設計,soc公司則專注于芯片集成,分工合作,提高效率。此前華為麒麟芯片與寒武紀ip結合在智能手機上的應用就屬此種模式。但前提是規模(華為手機巨大的出貨量)及soc的支持。那么對于中國市場而言,能有多少像華為這樣的規模用戶。asic獨木難成林。
更讓asic前景難料的是,業內有一種分析和觀點認為,fpga受益于芯片nre費用指數級上升帶來的規模效應。隨著制程工藝不斷提高,芯片nre費用指數級上升,越來越多的asic芯片將由于達不到規模經濟而被迫放棄,從而轉向直接基于fpga開發設計。
據tractica估計顯示,到去年為止,深度學習應用中還幾乎找不到fpga的身影,但是,到2025年,它的部署會和cpu的部署量相當(如果不能超過cpu的話)。其結果就是,到2025年,fpga將會在總規模達122億美金的深度學習芯片組市場獲得顯著的市場份額。
所謂萬變不離其宗。雖然目前ai芯片的叫法五花八門,但依然沒有脫離cpu、gpu、fpga和asic這些核心,而在這些核心中,顯然仍是那些傳統芯片廠商,例如英特爾、英偉達、賽靈思等國外廠商的天下。
而通過此次賽靈思并購深鑒科技,我們看到那些所謂中國的ai芯片企業有相當數量僅是在人家的架構之上再做些二次開發,優化和應用層面的事情,只是換了個新奇的名稱和叫法而已,與傳統的芯片產業競爭一樣,表面鑼鼓喧天的中國ai芯片依然是依附性的生存模式。
來源:虎嗅網
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