首期“IC圆桌湃”——边缘计算芯片的浪潮

Garnter数据显示，到2022年将有65%的数据在边缘数据中心存储和处理，未来1-3年边缘计算将进入规模商用部署期。IDC预测，2020年将有超过500亿的终端与设备联网，边缘计算市场规模将超万亿。

面对这个即将爆发的万亿市场， 《半导体行业观察》 举办的2020首期“IC圆桌湃”线上直播，就围绕“边缘计算芯片的浪潮”展开了讨论。 安 谋中国市场与生态副总裁梁泉、黑芝麻智能科技CMO杨宇欣、亿智电子创始人兼CEO陈峰、LifeSmart云起CSO兼中国区业务总裁林伟 作为特邀嘉宾参与了本次活动，为我们全面解读了边缘计算芯片的发展趋势。

将技术落地到场景当中，才能真正地实现这项技术的价值，因此，边缘计算的应用场景也是被业界所关注的话题。

在杨宇欣看来，智能驾驶是一个非常典型的边缘计算应用场景，而且它的应用和技术发展方向已经达成了行业共识。因此， 智能驾驶肯定是最先落地的应用场景，感知计算芯片会是最关键环节。 杨宇欣介绍，具体来看，智能网联汽车包括智能感知、智能化以及网联化。其中，智能感知是黑芝麻所专注的方向。他指出，这个场景对芯片会提出了许多新的要求，包括对算力、传感器兼容性以及对不同的多传感器的支持。针对这种市场需求，黑芝麻将其技术汇聚在了一颗能够面向智能驾驶、未来能够拓展到自动驾驶的一个智能感知计算芯片中，这颗芯片作为黑芝麻所有技术的载体可以支持不同的多种传感器，并在低功耗下提供更强大的算力。

黑芝麻在智能驾驶领域也颇有成就，前不久，黑芝麻刚刚发布会了华山二号（A1000）芯片。据资料显示，A1000具备40-70TOPS的强大算力，小于8W的功耗及优越的算力利用率，工艺制程16nm，符合AEC Q-100、单芯片ASIL B、系统ASIL D汽车功能安全要求，是目前能支持L3及以上级别自动驾驶的唯一国产芯片。

陈峰表示， 除了智能驾驶外，边缘计算在视像安防、汽车电子（后装）、AIOT等方面也有很好的落地， 以目前亿智为边缘计算设计且已经量产的芯片应用举例，有门禁闸机、智慧社区等视像安防的应用，有DMS（Driver monitoring system，驾驶员监测系统）、基于深度网络的ADAS等汽车电子的应用，还有扫地机器人、教育行业的手势识别、绘本识别、基于AI的OCR等等AIOT的应用。陈峰指出，边缘计算是相对云计算而定义，一般来讲， 边缘计算所能落地的应用，从功能上来讲云计算也基本能解决，但边缘计算能解决云智能不能很好解决的算力成本、带宽成本、以及时延等等痛点问题。 2C端的应用规模很大，单设备的成本更加敏感。因此，边缘计算的芯片第一要解决的是成本的问题。

对于亿智来说，亿智的切入点是终端推理的SoC芯片，其产品已经在视像安防和智能物联网（AIOT）领域得以落地应用。 亿智电子是一家极少数具有AI的IP自研以及SoC量产能力的AI芯片公司，陈峰介绍，亿智一成立就决定走一条跟以前不同，更为艰难也自认为更“牛”的路。除CPU和GPU等生态型的IP外，亿智的研发理念是芯片所用的IP坚持自主研发，经过4年多的积累，已经将IP逐渐发展成为了公司的核心竞争力，目前公司所拥有的IP包括NPU（AI加速单元）、ISP、音视频编解码、显示处理、图形处理、高速接口等等。而且，亿智所有的IP都可以做到面向场景化的“量身”设计，以面向目标场景不做冗余设计为核心。相对大范围购买第三方IP而设计出芯片的公司来说，亿智的芯片PPA可以在流片回样之前就被精准的设计出来，而不是芯片回来之后才去测试芯片的PPA是否在可量产的范围，这样，亿智为边缘计算设计的芯片可以实现相对竞品的低功耗以及低成本。目前，亿智基于为边缘计算设计的专用“算力”，致力于打造支持广大的第三方深度学习算法的终端AI生态，以推进AI在边缘计算等应用场景的落地。

智能家居也是边缘计算落地的一个重要应用领域，林伟表示：“ 2019年行业当中达成了一种共识，即智能家居的全屋智能系统的网关必须有边缘计算的功能 。”同时，他也指出智能家居是典型的一个云边端相结合的应用场景，在这当中，既需要云计算来提供服务支持，也需要边缘计算来实现快速可靠的通讯能力和保障断网后的本地控制体验。

林伟表示，智能家居行业未来的比拼，拼的其实是各家对云边端一体化服务的整合能力，在其中协议是很重要的一部分。但在智能化场景出现的初期，行业里并没有为智能家居的通用协议达成共识的标准协议，虽然有WiFi、BlueTooth、ZigBee等成熟协议，但都不是为智能家居的场景而生，LifeSmart云起对于协议本身是没有偏向性的，他们认为适合应用场景的协议才是好的协议，最终LifeSmart云起选择了自己开发一种更适合应用场景的CoSS协议，针对家庭场景下更强的穿墙能力、更低的功耗等各种痛点做了大量的优化，7年下来，事实证明当初的决策是正确的，LifeSmart云起的边缘计算网关的优越性能，已经获得大量行业客户的高度认可。除此之外，虽然LifeSmart云起为了满足需求已经持续开发了数百个sku的智能家居产品，但一家公司不可能做完所有的单品，特别是长尾小场景下的产品，因此LifeSmart云起的边缘计算网关和软件平台也通过自己研发的AI Builder敏捷开发开放平台，快速对接了非常多的第三方产品和软件，实现了API、SDK等各种基于本地或者云对云的开放连接，来实现用户各类个性化的全屋智能场景体验。

边缘计算不仅在端侧有着巨大价值，云端边缘计算同样也蕴藏着巨大的发展潜力。在这种情况下，已经在端侧获得了巨大成功的安谋中国，也正在向云端边缘计算市场发展。梁泉指出，云端多了很多的AI推理方面的功能，包括随着短视频的兴起，需要在云端进行转码、审核等工作，这都为云端边缘计算芯片带来了发展的机会，安谋中国愿意为此提供算力支持。除此之外，基于CPU和GPU之间的合作，还可以在云端边缘计算上为游戏提供更好的渲染效果。 安谋中国认为，多种应用边缘计算场景的涌现预示着边缘计算处于全面的快速发展阶段中。

边缘计算凭借着在边缘端处理数据更快、更安全、更高效等优势，杀出一片市场。但是在人们充分享受边缘技术的优势前，我们还得解决一些挑战。

梁泉站在IP公司的角度给出了自己的思考：“我们面临的问题和芯片原厂一样，涉及配合问题，比如在安防领域或者辅助驾驶领域，在满足芯片厂的需求上，需要考虑很多，专用算法、特别设计等支持，IP公司与芯片公司很难在所有方向上形成很紧密的短期配合。但随着每个方向逐步发展，例如功耗、专用算法、内存带宽等问题上，总会找到一些解决方案。”

对此， 安谋中国的策略则是先推出通用的IP产品，并不会在一些专用算法上做过多深入，但是又会在兼容性方面做考虑，以此协助客户快速推出产品。 值得一提的是，2018年11月，安谋中国全新人工智能平台“周易”在第五届世界互联网大会上亮相，这一成果就是梁泉口中的以通用为基础，未来也考虑扩充专用的策略。

这一策略也能解决边缘计算所谓的多样化问题，正如梁泉所说：“我们在围绕一些IP功能，如安全性等，已经将保护算法添加在里面。与此同时，更多AI芯片需要在芯片里添加更多功能来完善。从Arm公司发展史来看，在IP公司和芯片设计公司的配合过程中，产业逐渐变化成从一整套到逐步的产业链分工，我们相信在这里领域也会出现这样的状况，当我们跟亿智、黑芝麻等一些企业合作，市场会越发成熟。”

据资料显示，安谋中国的周易人工智能平台主要由安谋中国团队完全自主研发的人工智能硬件处理器和人工智能软件框架构成，支持现今所有的主流芯片设备和芯片架构，能够把人工智能设备的开发周期缩短三到五倍，把人工智能计算的算力开发成本减少5到10倍。不仅可以给增量设备提供高性能的AI算力，在非常小的芯片面积上实现几万亿次的计算能力，而且兼顾存量设备，通过标准化设计的统一应用程序接口，周易平台可以快速部署到数百亿的现有硬件设备上，成倍提升深度学习的运算性能，从而提高现有设备的人工智能体验。

此外，梁泉还透露，今年下半年安谋中国还会陆续有新品发布。

在多样化挑战上，杨宇欣也深表认同，他认为，当下整个业界对边缘计算没有一个标准化认识，当人工智能计算被分散到整个技术链条的各个环节后，边缘计算这刀该切在哪？跟云端如何配合，来分配计算任务？在这一个高度碎片化的场景中，智能驾驶以及安防等又是比较大的赛道。

杨宇欣表示：“ 在较大市场规模的应用下，更需要定制化IP，再往前就是定制化芯片 。智能驾驶这种典型的边缘计算场景中，我们黑芝麻芯片能够给客户带来更好的价值来促进最终产品落地。”

从技术到场景，再到具体每一家企业，挑战又是具体化的。

比如智能家居方面的挑战就非常具体，林伟表示，一方面全屋智能每个家庭可能需要60~100个设备，体验认知还不明确的情况下，让业主或者地产公司精装房一次性装完，成本压力的决策成本太高。另一方面，智能家居其实更多的是跟硬装有关，跟家电类产品更多的偏软装不一样，选择成本更高，所以对产品质量要求非常高，因为一旦装上去，用户是希望在8~10年的装修周期内不能频繁维护，更不能坏。

“所以我们在选芯片的时候就要非常注意，质量可靠性始终是第一位。而且该芯片公司至少要供货5年以上，不能随意半路停产。对芯片的功耗方面，要求也非常高，跟消费电子不一样，让业主几个月就智能家居的单品设备都换一次电池，那体验简直就是噩梦。”显然，林伟深知智能家居行业的痛点。

当然对于专注智能家居的云起来说，传统家电巨头的入局，对于教育市场也是有很大帮助的，家电厂商，比如海尔、海信、TCL、美的、格力陆续都在做智能家居产品，不过家电厂商的思路主要还是家电场景的一种产品延伸，毕竟未来家庭数字化本就离不开智能家居。当然，对这些传统家电巨头，智能家居的市场量与家电整个营收比，又过于的小。而卖前装的智能家居需要做房地产的生意，背后会涉及很复杂的沟通问题，智能家居的交付与传统家电有非常大的区别，因此各家家电公司进入智能家居行业后，一方面自己也做一部分家居产品，另一方面，更多的也是在做开放平台，吸纳LifeSmart云起这样专注于智能家居的厂商进入他们的生态体系，这几年LifeSmart云起几乎接遍了各类家电IoT平台，从SONY、海尔、美的、海信等等。

“而对于芯片公司，什么叫落地？落地（的关键点）在于你给客户交付什么”陈峰在生态建设的挑战上提出自己看法：面向确定的成规模的应用场景，亿智对下游客户会做到产品级交付（Turnkey交付），这样能确保落地就是确定的事情。据了解，在终端AI SoC领域，亿智是业内第一家能做到Turnkey交付的AI芯片公司。而加快新技术的落地，加速新应用的普及，Turnkey是过往业界累次被证明行之有效且强有力的推广方式。

此外，应对AI应用极度碎片化的状况，亿智的应对策略是，联合生态合作伙伴做到方案级交付，这样能让AI在更为广泛的行业中实现行业属性深度契合的落地。“由边缘计算浪潮催生的终端AI SoC级芯片是人工智能落地的必由之路。”陈峰如此总结道。 边缘计算的双脚可能同时踩着存量和增量市场，挑战性也不单纯是技术那么简单，而随着市场的成熟，产业链一定会有自己的生存守则。

随着应用场景越来越多，越来越碎片化，人工智能的计算会分布在整个技术链条的每个环节。边缘计算的出现加速了人工智能的实现，随着边缘计算技术的不断成熟，我们相信将会出现更大、更标准化的市场。虽然边缘计算不会由单一化的市场提供，但不同的子市场和标准也将随着时间的推移而不断发展。

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