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走近愛(ài)芯元智之前，就已經(jīng)聽(tīng)說(shuō)了它的光環(huán)。當(dāng)時(shí)它還叫愛(ài)芯科技，做AI視覺(jué)和算力芯片，成立約一年半時(shí)，一顆AI視覺(jué)處理芯片已量產(chǎn)，創(chuàng)始人曾任博通副總裁、紫光展銳CTO。成立短短兩年，已經(jīng)完成Pre-A輪、A輪、A+輪融資，投資方陣容豪華：GGV紀(jì)源資本、耀途資本、美團(tuán)戰(zhàn)投、韋豪創(chuàng)芯、啟明創(chuàng)投、聯(lián)想之星，堪稱(chēng)投資天團(tuán)。
是什么樣的企業(yè)能有這樣的速度和吸引力？
近日，來(lái)到愛(ài)芯元智北京辦公室海龍大廈。作為曾經(jīng)中國(guó)最大的電子產(chǎn)品零售地之一，海龍見(jiàn)證了我國(guó)上一波電子產(chǎn)品的潮流。如今，作為我國(guó)首家“智能硬件創(chuàng)新中心”，海龍?jiān)缫巡皇峭羧祟^攢動(dòng)的大賣(mài)場(chǎng)形象，創(chuàng)新的科技企業(yè)入駐，轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新才是這個(gè)時(shí)代的關(guān)鍵詞，愛(ài)芯元智便是其中的代表之一。
成立于2019年5月的愛(ài)芯元智，專(zhuān)注于高性能、低功耗的AI視覺(jué)處理器芯片。核心技術(shù)產(chǎn)品支持多種AI視覺(jué)任務(wù)，廣泛適用于邊緣側(cè)和端側(cè)應(yīng)用。愛(ài)芯元智自主研發(fā)的第一顆AI視覺(jué)處理芯片AX630A已在去年12月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，第二顆芯片AX620A也在今年7月成功點(diǎn)亮，即將正式開(kāi)始推廣。
愛(ài)芯元智創(chuàng)始人兼CEO仇肖莘博士，1991年畢業(yè)于清華大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，并獲得碩士學(xué)位，隨后前往美國(guó)南加州大學(xué)完成電子工程博士學(xué)位；博士畢業(yè)后加入了AT&T Labs-Research；之后，先后擔(dān)任美國(guó)博通公司副總裁、紫光展銳首席技術(shù)官，是一位不折不扣的半導(dǎo)體“老將”。
愛(ài)芯元智創(chuàng)始人兼CEO ? 仇肖莘博士
感知+計(jì)算兩大IP，造芯不要“me too”！
在當(dāng)今的AI芯片圈，不缺創(chuàng)業(yè)公司，也不缺小有成就的創(chuàng)業(yè)公司。愛(ài)芯元智的特色是什么？仇肖莘強(qiáng)調(diào)了兩點(diǎn)：“第一，我們有自己的IP，這是未來(lái)繼續(xù)創(chuàng)新的源動(dòng)力，關(guān)鍵IP我們都會(huì)自研；第二，我們不希望做me too的產(chǎn)品，要形成自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力。”
自研混合精度NPU和AI算法賦能ISP是愛(ài)芯元智兩大核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)。與業(yè)內(nèi)常見(jiàn)的搭載外部NPU的形式不同，愛(ài)芯元智重視應(yīng)用、算法和硬件的深度結(jié)合，根據(jù)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特性，自研了混合精度NPU。靈活運(yùn)用低比特混合精度算法可以說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，它能有效提高芯片效能功耗比，降低DDR帶寬需求。同時(shí)，愛(ài)芯元智在ISP芯片設(shè)計(jì)上引入AI的方式，使ISP能夠不斷得到訓(xùn)練，突破了傳統(tǒng)ISP瓶頸，使畫(huà)質(zhì)得到增強(qiáng)。
如何理解混合精度NPU？
仇肖莘解釋說(shuō)，NPU芯片通常宣稱(chēng)的標(biāo)稱(chēng)算力，其實(shí)在實(shí)際應(yīng)用中往往是達(dá)不到的，這其中一個(gè)很大的問(wèn)題就是數(shù)據(jù)搬運(yùn)，也就是所謂的數(shù)據(jù)墻問(wèn)題，如果數(shù)據(jù)搬運(yùn)不過(guò)來(lái)，會(huì)導(dǎo)致NPU計(jì)算單元大部分時(shí)間處于閑置狀態(tài)，導(dǎo)致NPU效率不夠高，有效算力低于標(biāo)稱(chēng)算力。
愛(ài)芯元智的解決思路是從數(shù)據(jù)搬運(yùn)和數(shù)據(jù)墻的問(wèn)題出發(fā)，不過(guò)，這并不同于存算一體架構(gòu)的解決方式，而是降低需要搬運(yùn)的數(shù)據(jù)量，主要的實(shí)現(xiàn)手段就是混合精度。
傳統(tǒng)NPU一般的數(shù)據(jù)表示格式都是8比特/16比特，最后才能達(dá)到AI算法所需的精度。而愛(ài)芯元智的研究發(fā)現(xiàn)，AI網(wǎng)絡(luò)的一些中間層并不需要那么高的表示精度，可能有的2比特、有的4比特就夠了。在這種情況下，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)表示或所需要的數(shù)據(jù)量，平均4比特就夠了。與原來(lái)8比特網(wǎng)絡(luò)相比，數(shù)據(jù)搬運(yùn)量可能僅是原來(lái)的1/4。
與存算一體這種希望大刀闊斧解決內(nèi)存墻的方式相比，愛(ài)芯元智使用的是降低要搬運(yùn)的數(shù)據(jù)量提升NPU的使用率和效率的方法，這更易于投入到實(shí)際應(yīng)用中。
在核心技術(shù)方面，愛(ài)芯元智的理念是用技術(shù)打造高算力、低功耗、高算力利用率的產(chǎn)品。仇肖莘表示，算力是基礎(chǔ)，而有效的高NPU利用率則能夠讓算力有更好的實(shí)際表現(xiàn)。目前，愛(ài)芯元智的混合精度NPU，憑借高算力、低成本、低功耗的優(yōu)勢(shì)，能夠提供高效的AI基礎(chǔ)算力平臺(tái)。
不僅如此，愛(ài)芯元智還擁有自研AI ISP圖像處理技術(shù)，基于自有ISP與NPU的聯(lián)合架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以大幅提升傳統(tǒng)ISP中多個(gè)關(guān)鍵模塊的性能。
在AI ISP方面，愛(ài)芯元智采用了顛覆傳統(tǒng)ISP純硬件通路的設(shè)計(jì)方式，通過(guò)將ISP的關(guān)鍵模塊（比如高動(dòng)態(tài)、3D降噪、銳化色彩還原等）進(jìn)行軟件化、AI化，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的快速迭代升級(jí)。據(jù)仇肖莘解釋?zhuān)@也是他們一年就設(shè)計(jì)出一款高端芯片的“小秘密”，行業(yè)龍頭企業(yè)做了十幾年，有十幾代的流片經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，才達(dá)到了今天的水平。而愛(ài)芯元智通過(guò)關(guān)鍵模塊軟件化之后，原本需要流片才能提升的效果，通過(guò)模型迭代就可以達(dá)到。
“我們的ISP其實(shí)每?jī)蓚€(gè)星期就有新模型，畫(huà)質(zhì)一直不斷提升?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了能夠在最短的時(shí)間內(nèi)把圖像處理效果達(dá)到友商或前輩們暫時(shí)還無(wú)法達(dá)到的高度，主要就是得益于我們把AI引入了ISP pipeline處理中”，仇肖莘補(bǔ)充說(shuō)，“此外，還有ISP和NPU的聯(lián)合設(shè)計(jì)，我們的芯片不光注重算法和硬件的結(jié)合，也注重子系統(tǒng)之間的聯(lián)合設(shè)計(jì)，這樣就能夠把NPU的能力在ISP的pipleline上用起來(lái)，實(shí)現(xiàn)最終的圖像效果?！?/p>
AX630A是愛(ài)芯元智自主研發(fā)的第一款高性能、低功耗的AI視覺(jué)處理器芯片，僅用時(shí)9個(gè)月即實(shí)現(xiàn)流片，并一次成功，目前已達(dá)成量產(chǎn)狀態(tài)。AX630A主要針對(duì)邊緣側(cè)、端側(cè)旗艦級(jí)應(yīng)用，算力密度28.8TOPS@INT4；在編解碼方面，AX630A可以支持20路1080p解碼，同時(shí)支持8路1080p編碼；再加以愛(ài)芯元智專(zhuān)有的AI ISP的圖像處理能力，使得AX630A不僅能實(shí)現(xiàn)暗光環(huán)境下的畫(huà)質(zhì)效果，同時(shí)還能兼顧典型功耗小于3W的低功耗性能；并可通過(guò)算法模型迭代，持續(xù)為量產(chǎn)芯片升級(jí)。
第二款芯片AX620A也已回片并成功點(diǎn)亮，區(qū)別于AX630A的旗艦級(jí)定位，AX620A定位于主流市場(chǎng)需求，預(yù)計(jì)今年年底達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài)。從這樣的推進(jìn)步伐來(lái)看，基本上是一年一款芯片的節(jié)奏。
“打造一個(gè)基礎(chǔ)算力平臺(tái)，迎接AI時(shí)代的到來(lái)”
作為一名半導(dǎo)體老將，仇肖莘親歷了近二十多年的產(chǎn)業(yè)變革，對(duì)于中國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體也持有堅(jiān)定的信心?！?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93%E4%BA%A7%E4%B8%9A/">半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在逐漸向東方、向中國(guó)轉(zhuǎn)移，中國(guó)市場(chǎng)的整體供應(yīng)鏈非常齊全，不管內(nèi)銷(xiāo)市場(chǎng)還是外銷(xiāo)市場(chǎng)，整個(gè)生產(chǎn)的主體在中國(guó)”，仇肖莘談到，“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)想要有市場(chǎng)，就得在市場(chǎng)應(yīng)用中一代一代打磨，需要有試錯(cuò)的機(jī)會(huì)。過(guò)去只是采購(gòu)市面上先進(jìn)、成熟的芯片比較方便，我們?cè)囧e(cuò)的機(jī)會(huì)并不多。但是最近幾年，包括我們的一些客戶(hù)在內(nèi)，會(huì)愿意給國(guó)內(nèi)的芯片廠商一些試錯(cuò)機(jī)會(huì)，我覺(jué)得這個(gè)就非常重要，沒(méi)道理說(shuō)我們的芯片做不出來(lái)”。
針對(duì)垂直細(xì)分領(lǐng)域的芯片發(fā)展前景，仇肖莘談到產(chǎn)業(yè)“合久必分”的趨勢(shì)，她認(rèn)為，很多廠商最初都是做垂直整合的，從芯片到產(chǎn)品，全部都是自家來(lái)完成。但是發(fā)展到一定階段后，除非產(chǎn)量到了一定水平，否則是沒(méi)法持續(xù)下去的。第一，技術(shù)肯定不如紅海中打拼的公司發(fā)展得快；第二，成本控制不見(jiàn)得比第三方芯片公司控制得好；第三，規(guī)模做不上去，就會(huì)制約垂直整合的模式。也正因如此，給了針對(duì)垂直細(xì)分領(lǐng)域的創(chuàng)新公司很多機(jī)會(huì)。
談到技術(shù)未來(lái)的落地前景，愛(ài)芯元智研發(fā)副總裁劉建偉認(rèn)為，“凡是人憑借自己的經(jīng)驗(yàn)積累可以做的事情，這些都會(huì)變成AI能夠落地、提高效率的場(chǎng)景。從這個(gè)角度來(lái)看，其實(shí)AI技術(shù)在整個(gè)社會(huì)進(jìn)行提效的大背景下，應(yīng)用一定是越來(lái)越廣泛的。只是可能以前受制于算力，經(jīng)驗(yàn)性的東西，在落地過(guò)程中找不到大算力的支撐和運(yùn)行。這也是為什么，我們從一開(kāi)始就相信AI的時(shí)代要到來(lái)，從這個(gè)出發(fā)點(diǎn)，我們就堅(jiān)定要做一個(gè)基礎(chǔ)算力平臺(tái)，來(lái)迎接這個(gè)時(shí)代?！?/p>
看好AI視覺(jué)賽道長(zhǎng)期發(fā)展
愛(ài)芯元智所投入的AI視覺(jué)領(lǐng)域，是AI領(lǐng)域絕對(duì)的熱門(mén)賽道。好的一方面是應(yīng)用市場(chǎng)廣闊、積累了大批的人才、聚攏了AI創(chuàng)投的優(yōu)勢(shì)資源；但另一方面，競(jìng)爭(zhēng)激烈、落地難等等都是初創(chuàng)企業(yè)需要直面的風(fēng)險(xiǎn)，并且，隨著千億規(guī)模的雪亮工程建設(shè)逐漸收尾，下一步如何找到更具發(fā)展?jié)摿Φ拈L(zhǎng)尾市場(chǎng)，都是不小的挑戰(zhàn)。
對(duì)此，仇肖莘表示，“這個(gè)市場(chǎng)可能再過(guò)兩年就要經(jīng)歷一輪洗牌，到時(shí)就要看誰(shuí)能夠在這個(gè)市場(chǎng)中生存下來(lái)，我始終相信還是要有獨(dú)創(chuàng)技術(shù)、產(chǎn)品方向契合客戶(hù)需求的公司才能存活下來(lái)?！彼訟X630A為例談到了愛(ài)芯元智獨(dú)到的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，其暗光圖像視頻處理能力、密集場(chǎng)景下的智能分析能力、多路視頻結(jié)構(gòu)化處理能力等，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。
仇肖莘認(rèn)為，視覺(jué)應(yīng)用正在成為越來(lái)越重要的信息收集方式之一，愛(ài)芯元智的技術(shù)正是服務(wù)于這一應(yīng)用。通過(guò)感知+計(jì)算，基于算法、芯片、產(chǎn)品的垂直整合，愛(ài)芯元智可提供全棧式的解決方案，一方面進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)采集，一方面提供強(qiáng)大的算力，可廣泛適用于智慧城市、智慧零售、智能社區(qū)、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域。
近日，愛(ài)芯元智也宣布正式完成由愛(ài)芯科技的更名，并完成品牌升級(jí)。據(jù)了解，愛(ài)芯元智品牌名稱(chēng)變更的靈感來(lái)自其英文名AXERA——意為愛(ài)芯的時(shí)代，同時(shí)詮釋了愛(ài)芯元智的技術(shù)獨(dú)創(chuàng)性，和保持初心、堅(jiān)持原創(chuàng)的企業(yè)理念。不僅體現(xiàn)了愛(ài)芯元智作為創(chuàng)業(yè)公司的朝氣和活力，更是代表了其品牌愿景——成為AI視覺(jué)芯片行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。“愛(ài)芯元智本身傳達(dá)了我們的理念，即愛(ài)芯的era（時(shí)代），希望依靠我們的原創(chuàng)性技術(shù)和產(chǎn)品，通過(guò)我們的努力把相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶入一個(gè)愛(ài)芯元智開(kāi)創(chuàng)的時(shí)代”，仇肖莘表示。
除了名稱(chēng)變更，愛(ài)芯元智還進(jìn)一步明確了未來(lái)目標(biāo)，將更加注重邊緣側(cè)和端側(cè)的AI芯片研發(fā)，將AI的能力發(fā)揮到極致，為世界的數(shù)字化和智能化新基建提供邊緣側(cè)和端側(cè)的支持。
