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字節(jié)不是第一個(gè)造芯的互聯(lián)網(wǎng)公司。
在字節(jié)跳動(dòng)之前，BAT三巨頭早已下場(chǎng)造芯。其中，百度的行動(dòng)最早。
早在2010年，百度就開始嘗試研發(fā)AI芯片，一開始是合作，先后同ARM、紫光展銳和賽靈思等公司推出數(shù)款A(yù)I芯片，自研的昆侖芯片2代則發(fā)布于2020年9月。今年3月15日，百度昆侖芯片業(yè)務(wù)完成獨(dú)立融資，昆侖2代也將不日量產(chǎn)。
阿里造芯的故事則與達(dá)摩院息息相關(guān)。2017年10月，達(dá)摩院成立時(shí)便把芯片列為研究的領(lǐng)域之一，后續(xù)研發(fā)出一款神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片——Ali-NPU。2018年9月的云棲大會(huì)上，達(dá)摩院院長(zhǎng)張建鋒宣布成立平頭哥半導(dǎo)體公司。此后，平頭哥陸續(xù)推出“含光”“玄鐵”等系列芯片。其中，AI芯片含光800已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，用在了阿里巴巴的服務(wù)器上。
騰訊的動(dòng)作更加低調(diào)。2018年，騰訊領(lǐng)投AI芯片創(chuàng)企燧原科技Pre-A輪融資，并在2019、2020年繼續(xù)跟投后續(xù)輪次融資。2019年到2020年，燧原科技先后發(fā)布了云燧T10、T11和云燧i10三款A(yù)I芯片。2020年3月，騰訊又成立了深圳寶安灣騰訊云計(jì)算有限公司，其業(yè)務(wù)范圍便包括“集成電路設(shè)計(jì)、研發(fā)”。
互聯(lián)網(wǎng)公司造芯大事件 | 放大燈團(tuán)隊(duì)制圖
至此，BAT三家互聯(lián)網(wǎng)巨頭全部殺進(jìn)AI芯片的領(lǐng)域，展開競(jìng)爭(zhēng)。
BAT的對(duì)手不光有英偉達(dá)、高通、賽靈思這樣的國(guó)外芯片巨頭，還有寒武紀(jì)、地平線這樣專注于研發(fā)AI芯片的創(chuàng)企，也有華為海思這樣的國(guó)產(chǎn)芯片頭部企業(yè)。
互聯(lián)網(wǎng)公司投入這么長(zhǎng)的時(shí)間成本造芯，究竟看中了什么？
在半導(dǎo)體行業(yè)，英特爾創(chuàng)始人曾提出一個(gè)著名的“摩爾定律”：處理器的性能每18個(gè)月便會(huì)增加一倍。
但由于高溫和漏電等技術(shù)原因，21世紀(jì)以來，CPU處理器性能翻倍的速度變得越來越慢。如今，CPU的算力已經(jīng)無法滿足人工智能技術(shù)的需要?；ヂ?lián)網(wǎng)公司不得不拋棄CPU，另尋門路——做一種專門用于訓(xùn)練人工智能的“AI芯片”。
“AI芯片”之名源于它的用途，從技術(shù)路線上，GPU、FPGA芯片和ASIC芯片，都可以被用來做AI芯片。
AI芯片與CPU相比，具有更多ALU（邏輯運(yùn)算單元）。換句話說，兩者是全才與專才的差別：CPU能夠執(zhí)行復(fù)雜指令，但算力因此受到限制，AI芯片雖只能執(zhí)行簡(jiǎn)單指令，可它的算力卻比CPU高得多。
CPU與GPU結(jié)構(gòu)對(duì)比圖：GPU擁有更多的ALU（邏輯運(yùn)算單元）
恰巧，人工智能的訓(xùn)練和推理，就是一個(gè)簡(jiǎn)單的重復(fù)過程，用不到那么復(fù)雜的指令。因此，用AI芯片代替CPU往往能事半功倍。
AI芯片有沒有什么缺點(diǎn)呢？也有。
因?yàn)锳I芯片的指令簡(jiǎn)單，所以不像CPU那樣“即插即用”。人工智能團(tuán)隊(duì)在應(yīng)用AI芯片前，必須針對(duì)訓(xùn)練場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。
百度創(chuàng)始人李彥宏在談及自研芯片的初衷時(shí)曾說：“2017年的時(shí)候，我們還是覺得這些市場(chǎng)上現(xiàn)有的解決方案和現(xiàn)有的技術(shù)，不能夠滿足我們對(duì)AI算力的要求。”[1]
為了開發(fā)最適合自家AI業(yè)務(wù)的芯片，互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛自研芯片。
AI芯片都用在了什么地方？在互聯(lián)網(wǎng)公司，它們的去向主要有兩個(gè)。
為了讓你快樂沖浪，服務(wù)器變了“芯”
第一個(gè)去向，是互聯(lián)網(wǎng)公司的云服務(wù)器。
近幾年，中國(guó)的云業(yè)務(wù)市場(chǎng)越來越大。根據(jù)中國(guó)信通院發(fā)布的《云計(jì)算白皮書（2020年）》，2019年我國(guó)云計(jì)算整體市場(chǎng)規(guī)模為1334億元，到2023年這個(gè)數(shù)字將接近4000億元[2]。
巨大的云市場(chǎng)背后，是規(guī)模龐大的服務(wù)器。
根據(jù)Canalys的數(shù)據(jù)，截止2020年第三季度，中國(guó)頭部四家云服務(wù)公司為阿里、華為、騰訊、百度。其中，三家互聯(lián)網(wǎng)公司的服務(wù)器均超過百萬臺(tái)：
2019年5月，騰訊云總裁邱躍鵬宣布，騰訊全網(wǎng)服務(wù)器總量超過100萬臺(tái)，是中國(guó)首家服務(wù)器總量超過百萬的公司[3]；
2020年7月，阿里則表示總服務(wù)器規(guī)模接近200萬，并且在南通、杭州和烏蘭察布三座超級(jí)數(shù)據(jù)中心落成后將另新增百萬[4]；
同樣是2020年7月，李彥宏在世界人工智能大會(huì)上稱，到2020年，百度智能云的服務(wù)器數(shù)量超過500萬臺(tái)[5]。
另外，字節(jié)跳動(dòng)在2020年5月，也推出了名為“火山引擎”的企業(yè)云服務(wù)平臺(tái)[6]?！盎谇把氐拇髷?shù)據(jù)、人工智能以及云基礎(chǔ)技術(shù)能力，助力客戶增長(zhǎng)?！被鹕揭嬖诠倬W(wǎng)這樣描述自己的業(yè)務(wù)。
服務(wù)器的性能，事關(guān)每一個(gè)用戶。你能在微博吃到“三千萬粉絲男星事件”的瓜、能在“3·15”的晚上看到流暢的晚會(huì)直播、能在半夜兩點(diǎn)收到老板和客戶的“關(guān)心”，這一切都離不開服務(wù)器。
怎么才能提高服務(wù)器的性能呢？答案之一是AI芯片。
大多數(shù)人的印象里，服務(wù)器就是一個(gè)個(gè)黑色的“柜子”。實(shí)際上，這些“柜子”的功能各有不同——有的用來儲(chǔ)存數(shù)據(jù)、有的用來交換信息、有的用來運(yùn)算和推理。
服務(wù)器就是這樣的“柜子”們 | 圖源：Pexels.com
AI芯片就用在這些運(yùn)算、推理服務(wù)器上，提高它們的算力。
2019年云棲大會(huì)上，阿里就用4顆含光800芯片，代替了40顆傳統(tǒng)GPU才能完成的視頻處理任務(wù)。而前者的成本，只有后者的十分之一[7]。
IDC發(fā)布的2020年上半年《全球人工智能市場(chǎng)半年度追蹤報(bào)告》，人工智能服務(wù)器是AI算力基礎(chǔ)設(shè)施的主要角色，占全球人工智能基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)的84.2%以上[8]。未來，中國(guó)的AI服務(wù)器將占全球市場(chǎng)的三分之一左右[9]。
讓智能音箱不再“智障”
AI芯片的第二個(gè)去向，則是用于支持智能硬件，尤其是智能音箱。
根據(jù)西南證券的數(shù)據(jù)，2018~2020年，中國(guó)智能音箱三年出貨量共計(jì)超過1.3億臺(tái)。其中絕大多數(shù)來自百度、阿里和小米三家公司[10]。
隨著智能音箱的成功，智能硬件業(yè)務(wù)也成了互聯(lián)網(wǎng)公司的重點(diǎn)業(yè)務(wù)。2020年1月，阿里的天貓精靈升級(jí)為獨(dú)立事業(yè)部[11]。2020年9月，小度也從百度拆分，完成獨(dú)立融資[12]。
作為公司重點(diǎn)業(yè)務(wù)，用戶體驗(yàn)是一定要跟上的。
智能音箱的關(guān)鍵在于語音控制，而語音控制的核心，是自然語言處理（NLP）技術(shù)。
無論你家用的是小度在家還是天貓精靈，讓智能音箱聽懂“人話”的，都是AI芯片。
想讓數(shù)以千萬計(jì)的智能音箱，順利進(jìn)行自然語言處理，還要依靠AI芯片的算力。AI芯片公司壁仞科技聯(lián)合創(chuàng)始人徐凌杰曾表示，對(duì)于數(shù)量龐大的NLP推理，還是需要GPU或者其他AI芯片提供算力支持[13]。
即便拋開互聯(lián)網(wǎng)公司自身的需求，AI芯片本身也是一個(gè)誘人的市場(chǎng)。
根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù)，中國(guó)AI芯片市場(chǎng)規(guī)模會(huì)在2021年達(dá)到305.7億元，增長(zhǎng)率更是高達(dá)57.8%[14]。另據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，我國(guó)AI芯片市場(chǎng)規(guī)模將在2024年達(dá)到785億元[15]。
AI芯片是一個(gè)相對(duì)年輕的行業(yè)。與CPU行業(yè)相比，還沒有哪家公司獨(dú)占AI芯片的鰲頭。這個(gè)市場(chǎng)養(yǎng)活了寒武紀(jì)、地平線、天數(shù)智芯等AI芯片創(chuàng)企，而近年來盯上AI的互聯(lián)網(wǎng)公司，自然不愿放過這塊“肥肉”。
當(dāng)下但凡開展了云計(jì)算業(yè)務(wù)的公司，都想要自研AI芯片。BAT走在了前面，字節(jié)跳動(dòng)不過是跟上它們的腳步罷了。
當(dāng)然，在科技公司的造芯路上還有更多潛在的難題：前有2018年美國(guó)制裁中興事件，后有美國(guó)國(guó)家人工智能安全委員會(huì)（NSCAI）的“卡脖子報(bào)告”（如果你對(duì)NSCAI的“卡脖子報(bào)告”感興趣，我們建議你看看這篇文章：《反華科技報(bào)告背后的硅谷精英們》）。BAT們有了設(shè)計(jì)AI芯片的能力，后面還有漫長(zhǎng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，今天他們可以找到三星和臺(tái)積電，但以后呢？
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