近年来,AIoT技术逐渐深入落地到各种场景,尤其是物联网设备之间数据交互、数据融合加速,人们的生活也越来越便捷、越来越智能。AIoT即AI+IoT,是指人工智能技术与物联网技术相结合,形成新的一门融合学科,这也是从“万物互联”过渡到“万物智联”中最为关键的技术。
AIoT技术带来的巨大市场价值也让人们有目共睹。笔者查询艾瑞咨询数据发现,2019年国内AIoT市场规模达到3808亿元,预计2022年国内AIoT市场规模将超过7500亿元,综合统计下来,2018至2022年的年均复合增长率为30.49%。
技术的发展与市场需求息息相关,人们对设备智能化的要求越高,就越是需要借助更高效的计算以获得更快的响应,值此背景下比传统通用芯片在算力及功耗上的更加具备优势的AIoT芯片应运而生,就如同AIoT设备的大脑中枢,很大程度上决定了整个设备系统的好坏。
AIoT芯片尚未能跨设备形态存在
AIoT芯片与传统芯片相比缺乏通用性,但却在专用性上更胜一筹。通俗来说,设备在不同场景下芯片的算力要求也有所不同。比如物联网对于算力需求较少;智能驾驶、自动驾驶对于算力的要求就会更高;而像数据中心和云计算,其算力需要达到POPS甚至EOPS这个量级。
现阶段尚未开发出能够跨设备形态存在的通用AIoT芯片,只有从IoT的场景出发,设计定制化的芯片架构,才能在大幅提升性能的同时降低功耗和成本,同时满足AI算力以及跨设备形态的需求,这样的专用芯片,被称之为AIoT芯片。
从工艺制造层面来说,AIoT芯片在硬件设计上要求更加专业化。现在大多数的AIoT芯片都不是一个独立的芯片个体,最早期研发出来的AIoT芯片几乎都是结合了CPU、GPU、FPGA和DSP等核心零部件组合而成。通过采用类脑或仿脑的架构方式,AIoT芯片能够突破内存墙的计算瓶颈,实现成本、功耗、算力等多样化需求之间的完美平衡。
国产巨头如何发力?
科技大厂为何纷纷切入AIoT芯片赛道?首先是市场的迫切需求,随着AIoT技术的不断完善,很多上游芯片厂商意识到,用户对产品的要求不只是联网这么简单,比如智能家居单品,从之前的满足联网需求,人们还希望产品更聪明,更能自主的理解用户对某个动作的理解,提前预判,让用户省心,这其实就要求产品能拥有人工智能,AIoT芯片恰恰能满足这样的要求。
第二是这个行业的成长性和多元化。不管人工智能还是物联网行业,其面向的市场规模至少都是千亿级别,哪怕是手机这种刚需产品都难以企及。AIoT行业是硬件科技领域未来增长最快、空间最大的赛道芯片作为附加值最高的环节之一,未来成长潜力还可充分挖掘,投资价值凸显。
从多元化角度来看,AIoT芯片绝不是面向单一品类的市场,包括智慧能源、智慧停车、智慧消防、智慧城市、智慧安防、公共事业、车联网、智慧地产、智能工业、智慧物流、智慧零售、智慧农业、智慧出行、智慧医疗、智慧家庭、智能穿戴……
目前看来,国内各大头部厂商相继发力,面向人工智能/物联网等领域发起冲击。
百度
百度在2018年7月AI开发者大会上发布了中国第一款云端全功能AI芯片“昆仑”,其中包含训练芯片昆仑818-300、推理芯片昆仑818-100,主要面向AI大规模运算需求。时隔一年百度又推出鸿鹄芯片,面向智能语音应用,而且还采取了车规标准设计,无论是在智能硬件上,还是在未来汽车智能语音应用上,都留有非常大的想象空间。
阿里
阿里旗下的平头哥发布的首款AIoT芯片“玄铁910”,发布之初就是业界性能最强的RISC-V处理器之一,算力高居全球第一,Coremark跑分更是超过第二名40%以上。据悉单核性能达到7.1Coremark/MHz,主频达到2.5GHz,性能极其强大,能应用于5G、人工智能以及自动驾驶等领域。
腾讯
2018年腾讯就开始对芯片产业链企业进行投资,2020年腾讯还成立了专注芯片研发的蓬莱实验室。在2021腾讯数字生态大会上腾讯首次披露了自研的3款芯片,分别是AI推理芯片“紫霄”,视频转码芯片“沧海” 以及智能网卡芯片“玄灵”。其中,“紫霄”已经流片成功,进入试生产环节。
华为
华为的代表作自然是麒麟芯片系列,除此之外昇腾/鲲鹏系列芯片也切入了AIoT芯片领域。昇腾芯片包括昇腾910和昇腾310处理器,采用自家的达芬奇架构,前者支持全场景人工智能应用,而后者主要用在边缘计算等低功耗的领域。而鲲鹏系列芯片目的在于满足数据中心的多样性计算和绿色计算需求,具有高性能,高带宽,高集成度,高效能四大特点。
紫光展锐
2018年紫光展锐正式发布“春藤”产品线品牌,代表着连接、趋势、生态及生命力,寓意紫光展锐面向泛连接领域的春藤产品线似春藤蔓爬,互联万物,创造无限想像的美好世界。具体来看,紫光展锐凭借最全连接技术积累的优势,形成多层次多形态的泛连接物联解决方案的春藤产品。
警惕行业“野蛮生长”
发展至今,AIoT芯片仍然面临着技术、生态、商务、政策甚至法规等方方面面的挑战。从技术角度看,AIoT产业的发展受限于核心技术的突破。主要表现在:低成本与高可靠性如何兼得;如何更完整地采集好数据并利用好数据资源;系统安全性建设三大问题。
从市场角度看,AIoT技术落地难以及应用场景需求碎片化这两大行业痛点最为突出,也成为当下及未来几年AIoT产业亟待攻克的方向。此外AIoT行业不仅需要建设“生态”,还需要建立“标准”,野蛮生长的市场态势是不可行的,必须要有统一的行业标准进行针对性的规范指导。
