AI芯片領(lǐng)域最近幾年迎來(lái)了許多新玩家，大部分初創(chuàng)公司都進(jìn)入了終端AI芯片市場(chǎng)。在中國(guó)，自動(dòng)駕駛和安防應(yīng)用是最熱門的AI創(chuàng)業(yè)方向。2015年在美國(guó)成立的耐能表示不碰自動(dòng)駕駛和云端AI芯片市場(chǎng)，還在近日推出了物聯(lián)網(wǎng)專用AI SoC——KL520，從創(chuàng)業(yè)開始就非?？粗赜芰Φ哪湍苷娴哪苴A得AIoT市場(chǎng)？可重組架構(gòu)有何特色？

24小時(shí)不間斷開發(fā)的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)

耐能創(chuàng)始人兼CEO劉峻誠(chéng)創(chuàng)業(yè)前任職于高通的多媒體研發(fā)部門，也是因?yàn)樵诟咄ǖ墓ぷ鹘?jīng)歷促使了他選擇創(chuàng)業(yè)?！捌鋵?shí)高通早在2011年左右內(nèi)部就在嘗試做終端AI的方向，我也參與其中，不過(guò)當(dāng)時(shí)還看不太清楚具體的應(yīng)用，因此當(dāng)時(shí)在高通很難得到重視。我非?？春肁I和NPU的潛力，最終決定離職創(chuàng)業(yè)，在2015年3月在圣地亞哥創(chuàng)立了耐能。”劉峻誠(chéng)接受雷鋒網(wǎng)專訪時(shí)表示。

耐能創(chuàng)始人兼CEO劉峻誠(chéng)

有意思的是，劉峻誠(chéng)是和一群比他資深的專家創(chuàng)業(yè)。耐能COO是Milkyway Sillcon Technology前COO劉彥甫博士，CCO是高通前開發(fā)副總裁Adrian Ong，首席科學(xué)家是高通前多媒體研發(fā)總監(jiān)李湘村，首席架構(gòu)師是金蝶中間件前首席架構(gòu)師袁紅崗，技術(shù)總監(jiān)是曾長(zhǎng)期任職于貝爾實(shí)驗(yàn)室、三星研發(fā)部門的陳云剛。

劉峻誠(chéng)是靠什么魅力吸引到多位資深專家的？劉峻誠(chéng)表示：“我覺(jué)得能吸引到這么多比我厲害的人加入耐能，最主要的是因?yàn)槲覀冋娴脑谧鍪虑??！绷硗猓瑩?jù)Adrian Ong的說(shuō)法，因?yàn)槟湍苊绹?guó)的辦公室就在高通的旁邊，加上雙方也有一些合作，他留意到在感恩節(jié)、圣誕節(jié)這樣美國(guó)的假期，耐能的辦公室晚上十一二點(diǎn)都是燈火通明，這讓他想起了剛加入高通時(shí)大家為一件事情一起打拼的感覺(jué)，最終選擇辭職加入耐能。

劉峻誠(chéng)還特別介紹了耐能跨越的三個(gè)障礙讓他們有了另外三個(gè)特點(diǎn)。第一個(gè)特點(diǎn)是耐能在美國(guó)圣地亞哥、臺(tái)北、新竹、深圳、珠海兩大洲五地都有辦公司，美國(guó)的休息時(shí)間亞洲能夠繼續(xù)開發(fā)，亞洲的休息時(shí)間美國(guó)又可以繼續(xù)開發(fā)，因此他們可以進(jìn)行24小時(shí)不間斷開發(fā)。另外一個(gè)特點(diǎn)就是由于團(tuán)隊(duì)成員的年齡差別非常大，有時(shí)候想法不太一樣，這樣就需要跨越年齡的障礙，吵過(guò)架之后繼續(xù)攜手向前走。最后一個(gè)特點(diǎn)就是同時(shí)研發(fā)軟件和硬件帶來(lái)的技術(shù)障礙。

從單純賣IP到提供SoC的商業(yè)模式改變

雖然如今耐能已經(jīng)能夠提供從IP、芯片到SoC的硬件產(chǎn)品及配套軟件，不過(guò)耐能切入AI市場(chǎng)的產(chǎn)品是自主研發(fā)的IP。IP在芯片行業(yè)相對(duì)而言是投資和風(fēng)險(xiǎn)都相對(duì)小的生意，對(duì)于AI芯片公司而言，自研IP能夠?qū)崿F(xiàn)更加個(gè)性化的產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)差異化的需求。

但并非所有AI芯片公司都擁有自研IP，這主要是因?yàn)椴煌镜难邪l(fā)能力、商業(yè)模式以及技術(shù)的特點(diǎn)不同，所以可以看到完全自主研發(fā)IP、自主研發(fā)IP+使用第三方IP等方法。據(jù)介紹，耐能的IP屬于完全自主研發(fā)，由于聚集了大量專家，他們花了大概一年半的時(shí)間就推出了第一代IP，推出之后還在保持迭代。

去年9月，耐能發(fā)布了第二代IP，包括低功耗版KDP 320、標(biāo)準(zhǔn)版KDP 520、高效能版KDP 720。2019年的CES上，耐能展示了最新的3D AI解決方案，并宣布將會(huì)在第二季度推出智能物聯(lián)網(wǎng)AI SoC。

對(duì)于商業(yè)模式的改變，劉峻誠(chéng)表示：“以IP的方式進(jìn)入市場(chǎng)，是因?yàn)榫次肥袌?chǎng)，而且我們公司的特點(diǎn)也是踏實(shí)做事。公司的目標(biāo)都是盡快盈利，我們確實(shí)也在2017年通過(guò)銷售IP產(chǎn)生了營(yíng)收。提供IP的風(fēng)險(xiǎn)確實(shí)比提供芯片小一些，因?yàn)椴挥猛度氪罅康馁Y金進(jìn)行流片，但是毛利也低一些，同時(shí)由于不直接和芯片用戶對(duì)接，也會(huì)失去一些市場(chǎng)信息。其實(shí)從很早我們就想提供芯片，但是基于風(fēng)險(xiǎn)以及資金比較少的考慮，因此選擇先提供IP，當(dāng)看到我們的IP變?yōu)楫a(chǎn)品，也了解一定的市場(chǎng)信息之后，才推出芯片?！?/strong>

“我們的IP和芯片都獲得了市場(chǎng)不錯(cuò)的反饋，但我認(rèn)為一整套的方案才比較有競(jìng)爭(zhēng)力?；谖覀冘浻布惑w的實(shí)力，我們最終在今年推出了SoC，這也會(huì)成為未來(lái)公司營(yíng)收的主要來(lái)源?！眲⒕\(chéng)進(jìn)一步表示。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，目前耐能已經(jīng)與Cadence和Synopsys全球兩大IP提供商合作一起向第三方提供AI IP。那最新推出的SoC競(jìng)爭(zhēng)力如何？

可重組架構(gòu)芯片有何不同？

耐能最新推出的KL 520 SoC采用40nm工藝，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器算力最高可達(dá)345GOPS (300MHz) ，平均功耗500mW，并且搭配Arm Cortex-M4，既可以分擔(dān)主芯片的AI算力作為協(xié)處理器，對(duì)于輕量級(jí)的應(yīng)用，也可以直接替代主控芯片。劉峻誠(chéng)強(qiáng)調(diào)，AI芯片不能只看算力，成功的終端AI芯片應(yīng)該同時(shí)具備算力、成本、功耗和兼容性的優(yōu)勢(shì)。

最讓劉峻誠(chéng)感到自豪的就是KL520極高的MAC利用率，據(jù)他介紹， KL 520針對(duì)ResNet50和GoogleNet的MAC利用率達(dá)到73%和74%，相比其它的AI芯片有3.15倍和1.71倍的提升。

另外，這款A(yù)I芯片能夠支持ONNX、Tensorflow、Keras、Caffe框架，采用Vgg16、Resnet、GoogleNet、YOLO等主流的CNN模型，在其獨(dú)特的壓縮技術(shù)下，壓縮精度的損失＜0.5%。

那么，兼容主流框架和第三方算法帶來(lái)的復(fù)雜性是否會(huì)增加芯片的功耗？劉峻誠(chéng)表示：“如果是傳統(tǒng)的架構(gòu)，同時(shí)支持多種AI模型確實(shí)會(huì)帶來(lái)功耗的提升，但是我們的有非常獨(dú)特的可重組架構(gòu)?！?/p>

所謂的可重組架構(gòu)，可以理解為這款芯片提供的是一堆樂(lè)高積木，當(dāng)需要支持語(yǔ)音AI的模型時(shí)就通過(guò)指令集進(jìn)行組合，需要支持圖像AI模型時(shí)，再重新組合，可以很好地支持多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并且保持架構(gòu)的精簡(jiǎn)性。由此也就同時(shí)帶來(lái)了性能和功耗的優(yōu)勢(shì)，更進(jìn)一步，可以在與級(jí)別產(chǎn)品性能相同的情況下，選用更加成熟的工藝制程，降低成本，最終實(shí)現(xiàn)高性能、低成本、低功耗、高兼容性的優(yōu)勢(shì)。

更深一層，可重組架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)更本質(zhì)的是解決了存儲(chǔ)的問(wèn)題，提升MAC的利用率。劉峻誠(chéng)透露，他們的巧思是實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)DMA（Dynamic Memory Assessment），當(dāng)處理器對(duì)存儲(chǔ)沒(méi)有很高的需求時(shí)，就預(yù)先準(zhǔn)備好，當(dāng)需要使用的時(shí)候就直接讀取，實(shí)現(xiàn)效率的提升。

不僅如此，可重組架構(gòu)還能動(dòng)態(tài)支持同一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不同數(shù)據(jù)精度需求。最終的產(chǎn)品可以根據(jù)客戶的需求，可以支持Int8、FP16以及更高的精度。另外，壓縮率也能夠控制在0.5%以內(nèi)則是來(lái)源于耐能獨(dú)特的開放平臺(tái)，通過(guò)這個(gè)開放平臺(tái)能夠?qū)嚎s率提升40甚至50倍，壓縮率損失則小于0.5%，這是軟件或者說(shuō)軟硬一體優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)。

耐能稱為可重組的架構(gòu)研究已經(jīng)在國(guó)際知名的半導(dǎo)體期刊上發(fā)布，并且在美國(guó)、臺(tái)灣都拿到了專利。據(jù)悉，如果想要設(shè)計(jì)AI芯片，有時(shí)候不太容易避開這些專利。

對(duì)于可重組架構(gòu)與北京清微智能的可重構(gòu)架構(gòu)有何不同，如果繼續(xù)用樂(lè)高的類比來(lái)解釋，耐能的架構(gòu)是積木層級(jí)的可重組，清微智能的可重構(gòu)則是面粉層級(jí)的可重組，更加底層。

能否搶占AIoT市場(chǎng)？

既然可重組架構(gòu)的芯片可以滿足從語(yǔ)音到視覺(jué)不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求，為何耐能更看好AIoT市場(chǎng)？劉峻誠(chéng)表示，耐能堅(jiān)決不碰自動(dòng)駕駛市場(chǎng)，因?yàn)橛熊囈?guī)的要求，想要進(jìn)入車廠一般有四到五年的周期，這么長(zhǎng)的周期不太適合初創(chuàng)公司。安防行業(yè)想要通過(guò)芯片直接和海思、?？低暬虼笕A競(jìng)爭(zhēng)也不太現(xiàn)實(shí)，在安防行業(yè)我們會(huì)選擇以合作的方式。我們選擇AIoT市場(chǎng)，是因?yàn)榭吹搅思译姀S商使用我們IP的芯片已經(jīng)量產(chǎn)，并且也確實(shí)看到了這個(gè)市場(chǎng)的需求。

“更具體地說(shuō)，智能物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，包括掃地機(jī)器人、智能門鎖、智能家電等市場(chǎng)對(duì)于低成本低功耗高性能的AI芯片的需求，最終才慎重的推出智能物聯(lián)網(wǎng)專用的AI SoC。“他進(jìn)一步表示。

但是，為什么會(huì)選擇中端的IP率先推出SoC？劉峻誠(chéng)表示，我們推出一款產(chǎn)品不希望是賠錢，低端的我們已經(jīng)推出的是模組，也有了合作伙伴，比如奇景光電。高端的比較擔(dān)心市場(chǎng)的需求，因此推出SoC會(huì)更加謹(jǐn)慎。

耐能還有一個(gè)堅(jiān)決不碰的就是云端芯片。劉峻誠(chéng)表示云端最終比拼的是生態(tài)，很難與已經(jīng)具備生態(tài)優(yōu)勢(shì)的巨頭競(jìng)爭(zhēng)。雖然終端市場(chǎng)的需求復(fù)雜多變，錯(cuò)估一個(gè)產(chǎn)品就可能打垮公司，但同時(shí)這種每年變化帶來(lái)的營(yíng)收增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，耐能的團(tuán)隊(duì)習(xí)慣了這種節(jié)奏，也能打硬仗。

不過(guò)，一款芯片即便性能再高，沒(méi)有出貨量最終也會(huì)歸于失敗。發(fā)布會(huì)上，大唐半導(dǎo)體研發(fā)部技術(shù)總監(jiān)母大學(xué)表達(dá)了在智能門鎖產(chǎn)業(yè)安全問(wèn)題日益明顯的當(dāng)下對(duì)新款SoC的信心。奧比中光高級(jí)戰(zhàn)略BD總監(jiān)彭勛祿也表達(dá)了對(duì)與耐能合作推動(dòng)AI 3D行業(yè)發(fā)展的期待。

除此之外，格力、搜狗、鈺創(chuàng)科技、全科科技等公司都采用了耐能的IP或芯片。不過(guò)劉峻誠(chéng)指出，還有更多的客戶出于不同的原因，包括手機(jī)領(lǐng)域、家電領(lǐng)域的廠商的客戶都不能公開，我們的產(chǎn)品需求比我們?nèi)肆δ苤С值母唷?/p>

更值得一提的是，耐能有一個(gè)更高的愿景，這也是他們希望能夠區(qū)別于其他終端AI芯片公司的特色——Edge AI Net，具備去中心化、多模輸入、離線本地處理、主動(dòng)智能、算力共享的特點(diǎn)。

劉峻誠(chéng)舉例表示，基于可重組芯片可以構(gòu)建一個(gè)邊緣的特別的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則可以是使用者制定，比如在家庭中構(gòu)建一個(gè)AI智能網(wǎng)，指定的規(guī)則是如果小孩靠近危險(xiǎn)的物品，就做出相應(yīng)的反饋，如果小孩靠近廚房，電飯煲就會(huì)斷電、燃?xì)庠畈荒艽蜷_，等等，這些都需要基于語(yǔ)音或視覺(jué)的可重組芯片，還能進(jìn)行算力共享。

雷鋒網(wǎng)小結(jié)

采訪劉峻誠(chéng)的過(guò)程中，能夠很明顯的感受到他把公司踏實(shí)做事以及產(chǎn)生營(yíng)收擺在了最重要的位置。從IP到SoC商業(yè)模式的變化，再到專用芯片推向市場(chǎng)，這種變化背后最重要的考量都是營(yíng)收。同時(shí)，劉峻誠(chéng)表示堅(jiān)決不進(jìn)入自動(dòng)駕駛市場(chǎng)，反而選擇需求非常多樣的智能物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，原因除了可重組架構(gòu)的帶來(lái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，還因?yàn)榭吹搅耸袌?chǎng)的需求。堅(jiān)決不碰云端芯片市場(chǎng)是作為一家初創(chuàng)公司避開與巨頭正面競(jìng)爭(zhēng)的考量。

通過(guò)了解耐能的發(fā)展，也能夠感受到這家聚集了多位前高通員工以及技術(shù)背景高管的初創(chuàng)公司的風(fēng)格是很明顯的美國(guó)公司風(fēng)格，成立四年多，一直保持低調(diào)，即便在2017年就產(chǎn)生了營(yíng)收也并未過(guò)多渲染，而是直到有一些可以公開的成功案例，才選擇用實(shí)際的案例證明自己的實(shí)力，這并非是大部分初創(chuàng)公司會(huì)選擇的方式。

關(guān)于融資，劉峻誠(chéng)在采訪中透露了他們今年會(huì)有一個(gè)比較大的規(guī)劃，目前還不能更進(jìn)一步地探討。

耐能是一家團(tuán)隊(duì)文化比較獨(dú)特的公司，不過(guò)更值得關(guān)注的是其可重組架構(gòu)的技術(shù)特色，技術(shù)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)能夠最終轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。想要達(dá)到商業(yè)上最終的成功，有客戶購(gòu)買產(chǎn)品產(chǎn)生營(yíng)收是關(guān)鍵，我們已經(jīng)看到了耐能的部分可公開用戶，這是邁向成功的關(guān)鍵一步。

AI芯片市場(chǎng)已經(jīng)吸引了不少巨頭和初創(chuàng)公司的入局，2019年，在摩爾定律放緩的背景下，內(nèi)存墻的問(wèn)題更加明顯，同時(shí)，AI技術(shù)的進(jìn)步以及資本寒冬讓AI芯片的落地更顯關(guān)鍵。CCF-GAIR 2019 AI芯片專場(chǎng)將邀請(qǐng)學(xué)術(shù)專家解讀AI芯片的發(fā)展趨勢(shì)，芯片產(chǎn)業(yè)鏈上的不同企業(yè)也將共同探討AI芯片發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。詳情參見(jiàn)活動(dòng)鏈接：https://gair.leiphone.com/gair/gair2019

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