專注于邊緣智能芯片

文字| 《中國企業(yè)家》 記者濤濤

編輯李偉

圖片來源|受訪者邱曉欣每天五六點起床，開始處理工作信息，多線程工作，直到晚上11點睡覺。 56歲的她創(chuàng)業(yè)五年后仍保持旺盛的精力。員工評價她“精力充沛，情緒非常穩(wěn)定”。邱曉欣是愛芯遠志半導(dǎo)體有限公司（以下簡稱“愛芯遠志”）的掌舵人，也是中國半導(dǎo)體圈少有的女性。 20世紀(jì)90年代，邱曉欣從清華大學(xué)碩士畢業(yè)后赴美留學(xué)。他獲得南加州大學(xué)博士學(xué)位，曾擔(dān)任博通副總裁、紫光展銳首席技術(shù)官。 2019年，從大公司辭職后，邱曉欣面臨著一道選擇題——：她應(yīng)該重新進入大公司還是自己創(chuàng)業(yè)？當(dāng)時，芯片行業(yè)剛剛經(jīng)歷了從高峰到低谷的過程，AI企業(yè)也進入了應(yīng)用瓶頸期。然而，積累了20多年行業(yè)經(jīng)驗的邱小新判斷，中國巨大的市場潛力和對新技術(shù)的擁抱將導(dǎo)致人工智能在應(yīng)用層面的后續(xù)爆發(fā)。天時、地利、人和，邱曉欣果斷決定創(chuàng)業(yè)。在龐大的AI賽道中，愛芯遠智尋找端側(cè)、邊緣側(cè)芯片作為立足點。 “過去十幾年，大部分AI處理都發(fā)生在云端?，F(xiàn)在，隨著AI和芯片技術(shù)的發(fā)展，云、邊、端的結(jié)合構(gòu)成了人工智能的新基礎(chǔ)設(shè)施。AI云數(shù)據(jù)中心市場對算力影響巨大，客戶和市場相對集中，對初創(chuàng)公司有一定門檻；相比之下，邊緣端芯片客戶集中度較低。而AI的應(yīng)用場景同樣廣闊?！睂τ谶吘壎藗?cè)的進入，邱小新解釋道。在端到端市場，愛信遠志在成立之初就制定了聚焦視覺領(lǐng)域的戰(zhàn)略。在邱小新看來，整個行業(yè)如果需要AI賦能，除了算力之外，還需要數(shù)據(jù)。 AI收集的數(shù)據(jù)80%以上是通過視覺，而這個垂直賽道最有應(yīng)用前景。如今，愛信遠智的兩大技術(shù)護城河——愛信通遠（NPU，嵌入式網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)處理器）和愛信智墨（AI-ISP）正好契合邊緣計算應(yīng)用，采用視覺處理，與公司當(dāng)初的戰(zhàn)略目標(biāo)一致。

與大多數(shù)半導(dǎo)體芯片公司專注于手機、智能駕駛或智慧城市市場之一不同，愛芯遠智在后兩個場景中選擇了兩輪驅(qū)動。 “邊緣側(cè)市場相對分散，不像云市場那么集中，需要提取市場的共性，一套技術(shù)可以覆蓋多種場景，可以有效降低邊際成本。”邱小欣解釋道。回顧拓展市場的過程，邱小新感嘆當(dāng)時的艱辛：“評估第一個芯片時，彌補缺點是一個痛苦的過程，就像飛行時更換發(fā)動機一樣。”第二顆芯片從量產(chǎn)到拿下客戶訂單，愛芯遠志經(jīng)歷了一場技術(shù)提升的惡戰(zhàn)。經(jīng)過5年的努力，愛信遠志的道路現(xiàn)在已經(jīng)順利很多。邱曉欣表示，第二個五年，愛信遠志將繼續(xù)提高市場份額，力爭實現(xiàn)盈利。該公司的最終目標(biāo)是成為中國領(lǐng)先的芯片設(shè)計公司，并使產(chǎn)品達到世界一流水平。

提煉市場共性船舶起航，必須錨定目標(biāo)。端到端市場的快速發(fā)展，為愛信遠志選擇進入端側(cè)和邊緣側(cè)提供了市場可能性。據(jù)QYResearch研究團隊最新報告顯示，預(yù)計2024年全球邊緣AI芯片市場規(guī)模將達到23.16億美元，2030年全球邊緣AI芯片市場規(guī)模將達到81.3億美元，年復(fù)合增長率為16.5%。 % 未來幾年。云計算通常是指通過互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心為終端設(shè)備提供集中的計算和存儲資源。邊緣端側(cè)計算更關(guān)注距離數(shù)據(jù)源較近的一側(cè)，就近提供服務(wù)。前者適合大規(guī)模集中式數(shù)據(jù)處理和分析，后者適合信息的本地實時處理，具有低延遲、保證隱私和安全的特點。 “在智能駕駛場景中，邊緣計算有很大的優(yōu)勢，比如需要踩剎車，你不能等到信息傳到云端，等待反饋，系統(tǒng)才發(fā)出指令?！鼻駮孕琅e了一個例子。在AIoT場景中，邊緣計算可以幫助機器人的視覺系統(tǒng)進行環(huán)境建模、路徑規(guī)劃和動作執(zhí)行。 “例如，如果我要求機器人拿一瓶水，我需要它快速理解并執(zhí)行命令。它必須在邊緣和末端實現(xiàn)閉環(huán)。”邱小欣說道。目前，國產(chǎn)汽車SoC（片上系統(tǒng)）競爭已進入白熱化階段，地平線、黑芝麻等主攻汽車領(lǐng)域；在智慧城市和AIoT領(lǐng)域，瑞芯微、星辰科技等玩家正在爭奪另一塊蛋糕。同樣涉足端側(cè)和邊緣側(cè)市場的愛信遠智選擇了智慧城市和智能駕駛雙管齊下，致力于未來拓展更廣闊的機器人市場。 “之所以采取兩輪驅(qū)動策略，正是因為邊緣側(cè)和端側(cè)市場本身就比較分散，每個賽道很難獨立支撐一家大規(guī)模的芯片公司。”邱小欣說道。 ABI Research最新調(diào)查報告顯示，預(yù)計2024年全球云端AI芯片市場規(guī)模將達到100億美元，而邊緣AI芯片市場規(guī)模還不到四分之一。同時進入多個細分賽道的決定，也來自于多年海外工作給邱小新帶來的經(jīng)驗：“成熟的芯片公司會把自己打造成平臺公司，將共享的底層技術(shù)和IP應(yīng)用到不同的領(lǐng)域?！眰?cè)應(yīng)用就像“大象在盒子里跳舞”，無論什么場景，本質(zhì)都是一樣的，愛芯遠智的IP、芯片平臺、AI計算都可以應(yīng)用在不同的場景。 “我們要做的就是用一套技術(shù)來滿足市場的共同需求，提高投入產(chǎn)出比。多細分賽道也能提高公司的抗風(fēng)險能力?！鼻裥⌒卵a充道。

遠見帶來的機會錨定目標(biāo)后，對于舵手邱小新來說，精準(zhǔn)發(fā)力就變得至關(guān)重要。芯片領(lǐng)域從立項到投產(chǎn)的周期約為一年半，客戶引進周期在九個月到一年之間，總計兩年到兩年半。生產(chǎn)周期長給產(chǎn)品定位帶來更高的風(fēng)險。

因此，該公司對行業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品定義的前瞻性方法至關(guān)重要。 “在產(chǎn)品定義和設(shè)計中，整個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或市場會發(fā)生什么變化，客戶需求會如何變化，都需要納入設(shè)計之中。”邱小欣說道。對行業(yè)趨勢的預(yù)測很大程度上決定了產(chǎn)品的成敗。啟明創(chuàng)投管理合伙人周志峰告訴《中國企業(yè)家》：“2020年投資愛芯遠智時，我主要看中的是他們獨特的——位國際級芯片技術(shù)領(lǐng)袖和頂尖AI算法專家團隊。這種組合該團隊有潛力在場景豐富、對初創(chuàng)公司友好的AI端芯片市場實現(xiàn)真正的顛覆?！鼻裥⌒聢F隊在早期定義產(chǎn)品時認為，對于AI來說最重要的是。整個行業(yè)就是算力和數(shù)據(jù)。海量數(shù)據(jù)中，視覺數(shù)據(jù)占比高達80%。因此，愛芯遠智將芯片技術(shù)重點放在視覺上。 “這和我們研發(fā)團隊之前的積累是一致的?！彼f。 2020年，愛芯遠智推出的第一代芯片產(chǎn)品嵌入AI-ISP技術(shù)。 AI-ISP采用像素級AI處理技術(shù)，全面提升各種復(fù)雜應(yīng)用場景下的成像效果，為后期智能處理提供高質(zhì)量的圖像和視頻素材，例如讓場景在黑暗中看起來像白天一樣。此外，愛信元智的另一核心技術(shù)愛信通元混合精度NPU采用多線程異構(gòu)多核設(shè)計，高效支持混合精度算法設(shè)計，并支持Transformer網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提供邊緣大模型。端側(cè)和端側(cè)應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)時，在GPU（圖形處理單元）和NPU這兩種常用技術(shù)中，愛芯遠智經(jīng)過權(quán)衡后選擇了NPU，因為NPU在邊緣側(cè)和端側(cè)計算方面具有相對優(yōu)勢。 “GPU架構(gòu)更加靈活，更適合云端芯片。但是在端側(cè)過于靈活，所以成本和功耗都非常高。NPU就像一個更原生的AI處理器，直接把AI當(dāng)作一種計算方法，以最經(jīng)濟合理的方式實現(xiàn)這些計算方法，有點像CPU處理加減乘除。”邱小新解釋道。愛芯遠智第三代NPU芯片——AX650N成為國內(nèi)首個可支持大型模型落地的邊緣側(cè)芯片平臺。 “ChatGPT系列出來后，大型型號開始被人們所熟知。但我們在2021年底和2022年初設(shè)計芯片時，考慮到了Transformer的支持，所以我們抓住了機會?！鼻裥⌒勒f道。

飛行中更換發(fā)動機對于一家初創(chuàng)公司來說，新技術(shù)的推出、滿足客戶的基本需求、得到市場的廣泛認可之間存在著巨大的差距。盡管愛芯遠志錨定了合理的目標(biāo)，做出了精準(zhǔn)的努力，但邱小新仍然記得第一顆芯片從流片到交付所經(jīng)歷的艱辛挑戰(zhàn)。 2020年7月，愛芯遠智自主研發(fā)的首款A(yù)I芯片——AX630A誕生。當(dāng)時，愛芯遠志信心十足，但客戶收到芯片后，各種問題不斷出現(xiàn)。 “產(chǎn)品的長板非常突出，但短板也非常明顯，我們靠著團隊一點一點地彌補短板，做到桶不漏?！鼻裥⌒阑貞浀?。 2020年10月至2021年6月的八個月里，愛信遠志的客戶經(jīng)理帶領(lǐng)十幾人的團隊每天駐扎客戶身邊，不斷解決問題。 “每天晚上10點到12點，客戶經(jīng)理會帶領(lǐng)大家開日常會議，討論一個又一個問題，一一去解決。如果客戶覺得工具鏈不好用，我們必須重構(gòu)它，有點像飛機，意味著在飛行時改變發(fā)動機?！鼻裥⌒卵a充道。自2020年第一顆芯片量產(chǎn)以來，愛芯遠志已完成四代多芯片的研發(fā)和量產(chǎn)。 “我們之所以每年推出一代芯片，是因為我們需要快速完善產(chǎn)品矩陣，快速優(yōu)化產(chǎn)品性能?！鼻裥⌒勒f道。在愛芯遠智第二代芯片產(chǎn)品流片過程中，愛芯智模AI-ISP進一步優(yōu)化，性能顯著提升。 AI-ISP可以在黑暗環(huán)境中非常清晰地捕捉到周圍的事物，包括黑暗中的路口、山脈、池塘，以及人們行走和跑步的影子。愛信遠志花了近三年的時間將這項技術(shù)推向市場。在解決了第一代芯片的基本問題之后，愛芯遠志在第二代芯片上重點關(guān)注了性價比。 “比如，新功能廠商可以接受多少額外成本？很多廠商都表示可以合作，但根據(jù)效果要求成本幾乎不增加?！鼻裥⌒勒f道。因此，愛芯遠智不斷打磨自己的技術(shù)和產(chǎn)品，不斷提升芯片中NPU的技術(shù)性能。針對廠商的需求，愛芯遠智的NPU技術(shù)通過減少數(shù)據(jù)處理，在一定程度上降低了內(nèi)存墻和功耗墻的障礙，從而在邊緣面積和功耗有限的情況下實現(xiàn)更高的效率。有效的算力支持更多智能算法。在廠商低價需求的推動下，愛芯遠智搭載AI-ISP和NPU的芯片產(chǎn)品已被市場廣泛接受。雖然愛芯遠志仍處于研發(fā)和市場拓展階段，但經(jīng)過五年的打磨，愛芯遠志的產(chǎn)品目前在智慧城市和AIoT市場占有率位居前列，躋身國內(nèi)汽車智能駕駛SoC供應(yīng)商前列。在商家中，出貨量躍升至第二位。未來五年，愛信遠志將把重心轉(zhuǎn)向商業(yè)化，尋求更高的市場份額和企業(yè)利潤。在邱小新看來，中國目前的芯片設(shè)計企業(yè)還沒有形成壟斷格局，每個企業(yè)都有機會。愛心遠志在牌桌上，邱小心對自己的陪伴非常有信心。