編輯導讀:本篇重點講述了雲端AI晶片的重要性、國外國內雲端AI晶片企業的發展情況、雲端AI晶片的主流技術路線、雲端AI晶片產業概況和雲端AI晶片行業的發展情況,最後分享總結了對雲端AI晶片發展的預期,與大家分享。
AI晶片,是網際網路巨頭們當前涉足的最硬的硬科技領域。
根據部署的位置不同,種類繁多的AI晶片可以分為兩種:雲端AI晶片、終端AI晶片。雲端AI晶片有訓練和推理兩大應用場景;終端AI晶片當前已經被廣泛應用於智慧城市、自動駕駛、智慧型手機、和以智能家居為代表的AIoT等各類場景中。
在業內人士看來,雲端AI晶片市場的應用場景和需求相對統一,經過一段時間的激烈競爭,最終可能會形成相對統一的市場;終端AI晶片市場有著更加豐富的應用場景,不同的場景有著差異化的需求,所以最後可能會演化成非常垂直的市場。
其中在雲端AI晶片領域,當前大部分的市場份額仍然被NVIDIA這樣的傳統晶片巨頭的所佔據,而需求卻多來自谷歌、亞馬遜、阿里、騰訊這樣的網際網路巨頭。於是為了避免受到傳統晶片巨頭們的長期掣肘,網際網路巨頭們紛紛走上自研之路,並迅速躋身為AI晶片賽道中的重要玩家。
01 網際網路巨頭的硬科技突破口
雲端AI晶片,註定成為網際網路巨頭們滲入硬科技領域的一個絕佳突破口。對網際網路巨頭而言,雲端AI晶片是一個完美的連結器,可以有效地把雲計算、AI、晶片三者連接起來。
而從網際網路巨頭們自身出發,雲端AI晶片可以充分把它們所具備的優勢發揮出來,讓它們在AI晶片領域中也能具備強大的市場競爭力。
首先,在雲端AI晶片領域,網際網路巨頭們擁有「本土作戰」優勢。得益於龐大的數據和流量加持,網際網路巨頭們也更容易成為雲計算巨頭。因此網際網路巨頭們做雲端AI晶片,一方面掌握著市場需求,另一方面在數據和算法上也具備天然優勢。
其次,相對初創AI晶片企業,網際網路巨頭們擁有巨大的資金和規模優勢。摩爾定律逼近極限,導致晶片製造越來越貴。舉例來說,一顆7nm晶片光流片就需要3000萬美元左右,再加上IP、人力的成本,綜合成本動輒突破上億美元,需要大量出貨才有希望收回成本。
對於初創AI晶片企業來說,想「成本」和「規模量產」就是難以逾越的兩座大山,但對網際網路巨頭們而言,這些卻算不上太大的難題。
最後,相較傳統晶片巨頭,網際網路巨頭們對雲端AI晶片也更為專注。CPU、GPU這類通用晶片雖然也能作為AI晶片使用,但他們首先需要適應各類通用運算場景,並非是針對雲端AI需求設計的。
因而隨著雲端AI晶片需求的不斷增長,定製化的雲端AI晶片取代GPU這類通用晶片將會是大勢所趨。而在這個賽道中,網際網路巨頭們有望和Intel、NVIDIA、AMD這些傳統晶片巨頭們站在同一條起跑線上,因為支持特定算法的AI晶片設計,並不一定會很難。
總而言之,雲端AI晶片市場雖然因為集中、統一的特性競爭必然會很激烈,但長遠來看,網際網路巨頭們的勝算會更大一些。而能擊敗網際網路巨頭的,也只能是其他網際網路巨頭。
02 美國網際網路巨頭們相繼入場
雲端AI晶片的市場潛力不容小覷。從市場前景來看,雲端AI晶片雖然並沒有終端AI晶片那樣豐富的應用場景,但是隨著雲計算和AI的結合不斷深入,以及雲端和終端的協同不斷增多,雲端AI晶片市場將爆發出的需求,可能並不會遜色終端AI晶片太多。
根據據第三方機構預測,全球AI晶片市場規模在2025年將達到700億美元(人民幣約4500億元)。可以預見的是,其中必然有很大一部分屬於雲端AI晶片。
市場前景如此誘人,網際網路巨頭們又天然具備優勢,它們當然不會放棄這種遞到嘴邊的肉。
美國網際網路巨頭對雲端AI晶片市場尤為熱衷。在Goole I/O 2018上,谷歌推出TPU3.0,這塊計算性能高達100 PFlops的AI晶片,設計的初衷更多是想應用在Google Cloud上,因此這也是谷歌推出的首款Cloud TPU。
繼谷歌之後,亞馬遜也在2018年末發布了支持AWS產品的機器學習晶片Inferentia。除此之外,微軟、Facebook也在2018年加緊招募雲端AI晶片相關人才。
不難看到,美國的網際網路巨頭在雲端AI晶片的進度有所差別,谷歌持續領跑,亞馬遜緊隨其後,微軟和Facebook拼命追趕。
03 BAT自主研發持續突破
中國網際網路巨頭的表現和美國同行們非常相似。
率先發力雲端AI晶片領域的,同樣也是出身搜尋引擎的百度。2018年7月,百度發布中國第一款雲端全功能AI晶片「崑崙」,這款晶片最重要的使命之一,就是要和百度的AI大腦構成協同作用,帶動百度大腦算力爆發式增長,這一點和同樣類似谷歌的TPU3.0。
之後在2019年的雲棲大會上,阿里發布旗下首款雲端AI晶片「含光800」,號稱是當時全球性能最強的AI晶片。更特別的是,這款雲端AI晶片指向性更強,主要用於雲端視覺處理場景,算是一款為雲端需求深度定製的專業AI晶片。
除百度、阿里之外,包括字節跳動、騰訊、快手等都投資或孵化了相關的晶片公司。
總的來看,在雲端AI晶片領域,中國網際網路巨頭與美國同行們幾乎是同時起步。起碼在這個賽道中,中國晶片產業創新正在與國際同步,未來大有可為。
04 圍繞雲端AI晶片的暗戰
仍處於初級階段的雲端AI晶片市場,正在進入高速成長狀態。全球市場洞察公司(Global Market Insights,GMI)的最新報告顯示,AI晶片市場規模複合年增長率(CAGR)將達到35%左右,雲端AI晶片作為AI晶片市場的重要組成部分,增長速度當然也不會太低。值得注意的是,以雲端AI晶片市場高度集中的特性,增速越快,就意味著市場競爭越激烈。
但是如果把2018年看作是全球雲端AI晶片元年,那麼兩年多來,市場的主要基調可能不是競爭和對抗,而是應用普及和成長。
今年6月,在2020阿里雲線上峰會上,阿里雲發布了第七代高主頻雲伺服器ECS和含光800雲伺服器等產品,這標誌著阿里雲自研含光晶片正式大規模商業化。
近日,百度首席技術官王海峰透露,百度崑崙已實現「崑崙1」的量產和應用部署,量產約2萬片。並且百度「崑崙2」預計在2021年上半年量產,性能將比「崑崙1」提升3倍。兩年時間過去,百度崑崙在性能上實現了三倍的增長。
可惜的是,眼下的和平相處,註定不會長期持續下去。隨著雲端AI晶片市場進一步成熟,蛋糕變得足夠大。網際網路巨頭和傳統晶片巨頭之間的矛盾、網際網路巨頭之間的競爭都會更加激化。如果把視野拓寬,甚至可以看到,中美網際網路巨頭在雲端AI晶片領域的對峙和競賽已經悄然展開。
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