礦機巨頭未來是否會成為AI晶片巨頭？
全球區塊鏈第一股嘉楠科技（canaan）上市即將滿一周年，回顧其過去一年的表現，股價隨著比特幣價格波動。
近幾個月，比特幣價格的上漲讓嘉楠科技的阿瓦隆礦機一機難求，訂單已經排到明年三月。
相比比特幣價格的不確定性，AI晶片未來幾年的高速增長十分明確，而增長也伴隨著機遇。2018年，眾多AI晶片通過PPT比拼性能，嘉楠科技就推出了首款AI晶片，這也是全球最早量產的RISC-V架構商用邊緣AI晶片。
2020年，AI晶片落地的關鍵年，嘉楠科技預計其AI產品將帶來1000萬的高質量營收，同時預期未來2-3年AI晶片營收將達億元級別。全球第二大礦機公司嘉楠科技的AI晶片為何能快速落地？礦機巨頭未來是否會成為AI晶片巨頭？
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用設計礦機晶片的能力設計AI晶片
兩條腿走路肯定比一條腿走路更好，可以用於解釋嘉楠科技在區塊鏈市場成功之後繼續開拓市場的原因，但為什麼選擇AI？嘉楠科技成立的2013，ASIC（專用集成電路）在比特幣挖礦上展現的算力超乎了所有人的想像，憑藉著應時推出的阿瓦隆礦機，以及持續迭代，嘉楠科技在對算力和功耗要求苛刻的區塊鏈市場取得成功。
「2016年是我們很重要的裡程碑，我們完成了當時最先進的16nm工藝的所有工作，然後就開始尋找下一個能發揮我們晶片設計能力的技術和產品。」嘉楠科技創始人、董事長兼執行長張楠賡與雷鋒網對話時表示，「最後選擇AI主要有兩大原因，一是AI算法對重複計算確實有較強的需求，二是我們擅長的ASIC確實有用武之地。」
嘉楠科技創始人、董事長兼執行長張楠賡
2016年正值新一輪AI熱潮興起，AI算法快速迭代，傳統晶片的算力遠遠不能滿足需求，AI專用晶片能夠帶來效果的顯著提升，引發了AI晶片的創業熱潮。已經在晶片領域有所積累的嘉楠科技同樣也看到了這個機遇，並選擇了邊緣AI市場。
雲端AI晶片市場利潤豐厚但英偉達和英特爾等大公司佔有優勢地位，邊緣市場利潤不高但潛力巨大。為什麼擅長設計高性能專用晶片的嘉楠科技會選擇邊緣AI晶片市場？
張楠賡表示：「雲端AI晶片為了達到理想的性能會有一些權衡取捨，屬於比較傳統的晶片設計領域，這一市場巨頭雲集，給初創公司的機會不多。端側還沒有一家主導的公司，並且端側AI與礦機晶片都是對成本、功耗和性能都有極限要求，我們晶片設計的優勢在端側AI晶片上可以很好地發揮出來。」
讓人有些意外的是，嘉楠科技2016年啟動AI晶片項目時就決定使用RISC-V指令集。要知道，RISC-V項目2010年在加州大學伯克利分校啟動，2014年才正式發布第一版用戶手冊，2018年開始在國內引發關注，即便現在，也有不少公司還在觀望是否使用RISC-V。
「搖擺其實是在浪費時間，我們團隊極客比較多，覺得RISC-V比較有希望，就定下來了。」張楠賡如此解釋。
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最早量產的RISC-V邊緣AI晶片，
教育機器人市場「無人能敵」？
嘉楠沒有浪費時間搖擺很重要的原因是仔細分析了其產品定位。張楠賡說：「我們並非拒絕Arm平臺，只是因為很多IoT設備沒有屏幕，運行的也不是安卓系統，Arm生態沒有那麼大優勢。RISC-V在IoT市場可以很好的發揮其可定製化優勢，進行擴展工作也更容易。」
率先使用RISC-V自然面臨更大的挑戰。「使用RISC-V雖然省去不少IP授權費，但坑比較多，所以研發周期也會更長一些，我認為整體而言RISC-V並不能節省多少成本。」
張楠賡表示，「比較大的Bug其實還好，有時候遇到晶片已經流片回來，出現隨機錯誤就只能用編譯器解決，甚至砍掉一些特性。當然，這對於任何一款複雜的晶片或系統都難以避免。」
回過頭再看當年的選擇，張楠賡表示選擇RISC-V非常合適，現在已經把RISC-V用起來了，接下來就是往定製化的方向發展。
嘉楠把RISC-V用起來的首款產品正是2018年發布的勘智K210，這款AI晶片功耗小於0.3W，典型應用場景功耗小於1W，AI算力為1TOPS。對比新推出的AI晶片，1TOPS的AI算力確實不高，但這與其產品定位和推出的時間有密切關係。
「定義勘智K210時，大家對AI模型還沒有太深刻的概念，我們投片的時候還沒有MobileNetV2和YOLOv3算法，所以提的要求很簡單，就是1TOPS的AI算力。」張楠賡進一步表示，「AI加速器也是我們自己研發，相比同期的AI加速器，嘉楠的加速器靈活性相對較高。」
隨著AI技術的演進，邊緣端也有對AI算力有更高要求的應用場景。張楠賡透露，嘉楠的下一代AI加速器採用的是可伸縮架構，可以達到更高算力。同時，通用性也進一步增強，原則上使用TensorFlow的模型不需要重新編譯或訓練。
目前，嘉楠的首款AI晶片產品已經取得了不錯的成績。雷鋒網了解到，基於勘智K210，嘉楠開發了包括智能無感門禁、智能考勤機和智能抄表等多條產品線，實現在企業園區設備智能化、民/商用表計智能化。在AIoT應用的最大場景智慧城市中，嘉楠和海澱城市大腦、杭州市江幹區建立了合作。
特別值得一提的是，嘉楠拿下了教育機器人市場的多家頭部客戶，比如，嘉楠與優必選在AI STEAM教育領域合作的uKit2.0智能車項目已經進入到試產階段，有些無人能敵的意味。
張楠賡說：「教育市場我們的很多客戶都非常知名，他們評估了很久，但最終選擇了我們。原因除了端側AI晶片只有很少的產品，我們的產品已經推出有一段時間，對於模型的支持更好，開發教育類課程更容易。另外，3美元左右的價格也有極大的吸引力。」
憑藉初代AI晶片產品的規模部署，嘉楠預計2020年將實現1000萬的高質量AI營收。對於這個預期，張楠賡表示：「對於今年1000萬的AI營收預期我還是挺有信心的，並且這是一個比較高質量的營收，因為我們不做系統集成，這個營收是很純粹的晶片和模塊，加上少量的算法營收。」
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未來3-5年嘉楠AI營收預計達億元級別
千萬級的營收對於嘉楠這樣市值超5億美元的公司而言不多，但放在處於早期的AI邊緣晶片市場來說是個不錯的成績。
「一款晶片一般需要1-2年的市場培育期才能快速上量，AI晶片的培育期更長。特別是我們的晶片CPU使用的是RISC-V，需要一些上手時間，另外懂AI的人非常少，邊緣AI晶片離爆發還有點距離。」張楠賡指出。
可以看到，嘉楠在生態的建設上也已有所成績。今年4月，勘智K210獲得了主流嵌入式作業系統Linux內核的支持。同時，系統級語言RUST也能夠支持。
另外，嘉楠與國內最大的算法平臺百度飛槳建立合作，研發定製邊緣側AI開發板PaddlePi-K210，能為開發者提供一站式的開發體驗。勘智K210還獲得了阿里的關注，是TinyML方向的探索性學習平臺。
晶片公司的競爭力歸結到底其實是生態的優勢，晶片本身的可替代性很強，但要同時替換硬體和軟體的難度就大很多。與不少成功的晶片公司構建了封閉的生態不同，嘉楠在建立生態時強調開放。張楠賡解釋說：「我們做區塊鏈就是一個開源文化，RISC-V也是開源，我現在正在主導把勘智K210更多底層的東西也開源，下一代產品一開始我們就會更注意開源。」
嘉楠的開放還體現在其產品中，他們的AI晶片發布之後就很容易買到相應的模塊、開發板。當然，這離不開嘉楠積累的晶片產業鏈的經驗。硬體從技術到銷售的開放，軟體從文檔到系統的開源，讓嘉楠一步步做大生態。
張楠賡預計，基於其現在客戶數和銷量的快速增長趨勢，未來3-5年，嘉楠的AI營收將會增加一個數量級，也就是達到億元的級別。
市場諮詢公司ABI Research的數據也顯示，預計到2025年，邊緣AI晶片市場收入將達到122億美元，雲端AI晶片收入將達到119億美元，邊緣AI晶片市場規模將首次超過雲端AI晶片。
嘉楠的億元AI營收將來自替代和增量市場。所謂的替代市場，就是將現有的晶片進行智能化升級和替代，比如讓門鎖、監控攝像頭更加智能。增量市場就是一些新應用，比如自拍雲臺的人臉追蹤，通過更低的成本和更高性能實現一些以前難以實現的全新功能。
據悉，嘉楠的AI產品線將會根據性能分為兩個系列，並且保持兩年一代的迭代速度，探索包括智慧零售、ADAS輔助駕駛和智慧金融等更多應用領域。
對於5G+AI將會給AI市場帶來的改變，張楠賡認為這是一個很大的變量，最終會走向何方還難以預測。
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區塊鏈和AI營收絕對值要保持增長
嘉楠憑藉阿瓦隆系列礦機被業界關注，設計礦機ASIC晶片的經驗積累，讓嘉楠可以在AI浪潮來臨的時候更早推出AI晶片。嘉楠在晶片供應鏈的經驗以及開放的心態，幫助他們的AI晶片更快落地並產生營收，教育機器人市場成為其落地的代表性場景。
另外，邊緣AI晶片市場不是一個利潤豐厚的市場，但這個市場的空間足夠大，能夠更早意識到晶片需要考慮軟體實現，也有助於嘉楠更好地拓展更多市場。
至於嘉楠未來AI營收是否會超過區塊鏈，張楠賡的態度是兩個業務在公司內部並非競爭關係，只是希望公司收入的絕對值要保持增長。
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