2019年及至未來 AI芯片將與智慧城市深度捆綁共發(fā)展

近幾年來，在國家大戰(zhàn)略和技術(shù)雙重驅(qū)動(dòng)下，智慧社區(qū)、智能交通、平安城市等智慧城市細(xì)分項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行得如火如荼，而無論是城市級解決方案還是行業(yè)解決方案，其系統(tǒng)平臺都需要承載、接收處理、反饋龐大的信息數(shù)據(jù)量，而AI芯片作為計(jì)算力的硬件基礎(chǔ)，在智慧城市建設(shè)中的重要性不言而喻，2019年及至未來，AI芯片無疑將與智慧城市深度捆綁共發(fā)展。

AI芯片是城市發(fā)展“發(fā)動(dòng)機(jī)”

智慧城市是一個(gè)體系相當(dāng)龐大且復(fù)雜的重大工程，包括智慧城市＋AI芯片、智慧城市＋安防、智慧城市＋金融、智慧城市＋醫(yī)療等等行業(yè)主題，因此，智慧城市建設(shè)僅靠政府力量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要眾多企業(yè)共同參與建設(shè)。近年來，行業(yè)大佬、互聯(lián)網(wǎng)大公司和科技巨頭陸續(xù)下海，從AI城市大腦切入布局智慧城市項(xiàng)目，如阿里巴巴的ET城市大腦、百度的AI CITY、騰訊的數(shù)字城市、科大訊飛的訊飛超腦、浪潮的城市智慧大腦、華為的智慧城市神經(jīng)系統(tǒng)以及安防領(lǐng)域的海康威視的AI Cloud、大華的HOC城市之心等。

前段時(shí)間，比特大陸與福州市簽署“城市大腦”合作備忘錄，以AI芯片助力福州市智慧城市建設(shè)，比特大陸董事長詹克團(tuán)表示，比特大陸的愿景是為人工智能時(shí)代提供高性能、低功耗的算力基礎(chǔ)，這也是智慧城市、“城市大腦”的核心。比特大陸此舉動(dòng)意味著，AI芯片廠商正在嘗試從幕后走向幕前，試圖以第一梯隊(duì)陣營角色入局智慧城市建設(shè)，同時(shí)，這也說明產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在往上游的芯片、算法領(lǐng)域深拓。

AI有軟件和硬件之分，如果說，AI軟件在于搭建平臺，那么AI硬件的核心正是AI芯片。AI芯片是運(yùn)算力的承載者，主要是應(yīng)用在前端側(cè)邊緣計(jì)算和后端側(cè)云計(jì)算。其中，云計(jì)算概念和應(yīng)用出現(xiàn)較早，大家也較為熟識，主要是為企業(yè)應(yīng)用提供靈活部署、可擴(kuò)展且高效的方式來處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

但是，隨物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的迅猛增長以及應(yīng)用場景的不斷拓展，僅靠云計(jì)算很難充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的價(jià)值，特別是在實(shí)時(shí)分析、監(jiān)控和管理方面，而且智能終端需求差異較大，無法在云端完成推理環(huán)節(jié)，這便需要有嵌入到設(shè)備內(nèi)部的端AI芯片，讓設(shè)備不需要聯(lián)網(wǎng)就能具備AI能力。也就是說，需要在IoT終端（包括監(jiān)控?cái)z像機(jī)）以及傳感器側(cè)實(shí)現(xiàn)AI計(jì)算，這就是所謂的邊緣計(jì)算。簡而言之，邊緣計(jì)算就是將后端計(jì)算能力轉(zhuǎn)移一部分到前端完成，如此以來，不但提升前端分析與處理效率，而且減少整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸和運(yùn)營成本，可謂一舉兩得。

總之，AI芯片是智慧城市發(fā)展的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，是多個(gè)垂直AI硬件領(lǐng)域的不可或缺的一環(huán)，更是AI場景落地終端的最好載體，可以說，無AI芯片，智慧城市各項(xiàng)應(yīng)用將無法智能運(yùn)行。具體而言，在智慧城市應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備前端（智能終端）感知和采集的數(shù)據(jù)主要包括語音、圖像、視頻、文字等巨量多維數(shù)據(jù)，通過AI城市大腦平臺將這些散布在城市各個(gè)場景的數(shù)據(jù)連接起來，并以邊緣計(jì)算和云計(jì)算相結(jié)合的手段對海量多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整合、存儲(chǔ)及反饋，完成主動(dòng)對城市進(jìn)行全域的即時(shí)分析、指揮、調(diào)動(dòng)、管理，有效調(diào)配公共資源，從而達(dá)到對城市的精準(zhǔn)分析、整體研判、協(xié)同指揮，實(shí)現(xiàn)城市運(yùn)行、行政管理和公共服務(wù)智能化，最終達(dá)到城市智能化治理。

城市發(fā)展促進(jìn)AI芯片創(chuàng)新研發(fā)

AI芯片結(jié)合算法、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，以及國內(nèi)政策紅利進(jìn)一步釋放和資金的大量投入，智慧城市產(chǎn)業(yè)迎來新的發(fā)展。根據(jù)中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心數(shù)據(jù)顯示，2018年我國智慧城市市場規(guī)模將達(dá)7．9萬億元，到2022年市場規(guī)模將達(dá)25萬億元。而整個(gè)智慧城市產(chǎn)業(yè)鏈都將是投資熱點(diǎn)，AI芯片作為最底層硬件技術(shù)環(huán)節(jié)，是人工智能產(chǎn)業(yè)中的重中之重，必然成為最熱門的投資領(lǐng)域，同時(shí)，這意味著城市的智能化進(jìn)程反過來促進(jìn)AI芯片研發(fā)的創(chuàng)新和需求。

一直以來，AI芯片一直被國外英特爾、英偉達(dá)、AMD、高通等巨頭公司占據(jù)，但隨我國智慧城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求以及中興被美國下發(fā)7年禁令事件，AI芯片產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)掀起了熱潮。阿里、百度和騰訊等互聯(lián)網(wǎng)大公司懷著愛國情懷，開始自主研發(fā)AI芯片，同時(shí)， AI芯片初創(chuàng)公司也不斷涌現(xiàn)，資本越加青睞AI芯片企業(yè)?，F(xiàn)在已經(jīng)有數(shù)十家AI獨(dú)角獸在角逐人工智能芯片市場，國內(nèi)AI芯片廠商有專注于機(jī)器視覺的寒武紀(jì)、地平線、深鑒科技、云天勵(lì)飛，比特大陸以及聚焦AI語音芯片的云知聲、科大訊飛等。

在此趨勢下，AI芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模逐漸擴(kuò)大，據(jù)知名市場調(diào)研公司ReportLinker預(yù)計(jì)，到2023年，全球人工智能（AI）芯片市場規(guī)模將達(dá)到108億美元，復(fù)合年均增長率達(dá)到53．6％。AI芯片很可能是芯片界的一次變革。

業(yè)界皆知，巨頭早已將云端市場AI芯片瓜分殆盡，而終端側(cè)AI芯片成為AI初創(chuàng)企業(yè)僅有的生存空間，而終端側(cè)多樣化且細(xì)分化的場景應(yīng)用需求決定了推理環(huán)節(jié)必須在前端完成。因此，邊緣端應(yīng)用于推理的AI芯片或?qū)⑹切聞?chuàng)企業(yè)最大的突破口，當(dāng)前這部分市場規(guī)模不大，但其市場增長空間不容小覷，最終或?qū)⒊^訓(xùn)練市場的總收入。

一直以來，芯片性能每年以50％的速度提升，但是，隨著摩爾定律逐漸失效，半導(dǎo)體工藝的限制使芯片性能提升越來越有限。在此背景下，芯片性能則將主要依靠計(jì)算架構(gòu)創(chuàng)新來驅(qū)動(dòng)，芯片架構(gòu)創(chuàng)新研發(fā)必然成為各大芯片廠商的必爭之地。而傳統(tǒng)的AI芯片通用方案架構(gòu)由于在高實(shí)時(shí)性、高智能化場景中的算力有限，而且功耗成本較大，在某些人工智能應(yīng)用場景，定制的芯片適用性明顯高于通用芯片。

另外，AI芯片不僅僅是上游技術(shù)的集體狂歡，更應(yīng)是結(jié)合具體智慧城市各細(xì)分行業(yè)應(yīng)用，最大化發(fā)揮AI芯片的產(chǎn)品化和工程化的價(jià)值。隨著人工智能技術(shù)的快速推進(jìn)，智慧城市產(chǎn)業(yè)需求也在不斷發(fā)生變化，例如在不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的位置，無論是前端還是數(shù)據(jù)中心實(shí)際應(yīng)用場景都存在很大的差異，而且，人工智能芯片的應(yīng)用場景細(xì)分市場越來越多，很明顯，來自語音、圖像、視頻的巨量多維數(shù)據(jù)僅靠單一通用芯片很難處理解決，因此，專用的多模態(tài) AI 芯片或?qū)⒃谖磥砣斯ぶ悄軕?yīng)用場景中一展宏圖。