兩年，三輪，兩大IP，她做AI芯片不要me too！

走近愛芯元智之前，就已經(jīng)聽說了它的光環(huán)。當時它還叫愛芯科技，做AI視覺和算力芯片，成立約一年半時，一顆AI視覺處理芯片已量產(chǎn)，創(chuàng)始人曾任博通副總裁、紫光展銳CTO。成立短短兩年，已經(jīng)完成Pre-A輪、A輪、A+輪融資，投資方陣容豪華：GGV紀源資本、耀途資本、美團戰(zhàn)投、韋豪創(chuàng)芯、啟明創(chuàng)投、聯(lián)想之星，堪稱投資天團。

是什么樣的企業(yè)能有這樣的速度和吸引力？

近日，來到愛芯元智北京辦公室海龍大廈。作為曾經(jīng)中國最大的電子產(chǎn)品零售地之一，海龍見證了我國上一波電子產(chǎn)品的潮流。如今，作為我國首家“智能硬件創(chuàng)新中心”，海龍早已不是往昔人頭攢動的大賣場形象，創(chuàng)新的科技企業(yè)入駐，轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新才是這個時代的關(guān)鍵詞，愛芯元智便是其中的代表之一。

成立于2019年5月的愛芯元智，專注于高性能、低功耗的AI視覺處理器芯片。核心技術(shù)產(chǎn)品支持多種AI視覺任務(wù)，廣泛適用于邊緣側(cè)和端側(cè)應(yīng)用。愛芯元智自主研發(fā)的第一顆AI視覺處理芯片AX630A已在去年12月實現(xiàn)量產(chǎn)，第二顆芯片AX620A也在今年7月成功點亮，即將正式開始推廣。

愛芯元智創(chuàng)始人兼CEO仇肖莘博士，1991年畢業(yè)于清華大學(xué)自動化專業(yè)，并獲得碩士學(xué)位，隨后前往美國南加州大學(xué)完成電子工程博士學(xué)位；博士畢業(yè)后加入了AT&T Labs-Research；之后，先后擔任美國博通公司副總裁、紫光展銳首席技術(shù)官，是一位不折不扣的半導(dǎo)體“老將”。

愛芯元智創(chuàng)始人兼CEO ? 仇肖莘博士

感知+計算兩大IP，造芯不要“me too”！

在當今的AI芯片圈，不缺創(chuàng)業(yè)公司，也不缺小有成就的創(chuàng)業(yè)公司。愛芯元智的特色是什么？仇肖莘強調(diào)了兩點：“第一，我們有自己的IP，這是未來繼續(xù)創(chuàng)新的源動力，關(guān)鍵IP我們都會自研；第二，我們不希望做me too的產(chǎn)品，要形成自己的核心競爭力。”

自研混合精度NPU和AI算法賦能ISP是愛芯元智兩大核心技術(shù)優(yōu)勢。與業(yè)內(nèi)常見的搭載外部NPU的形式不同，愛芯元智重視應(yīng)用、算法和硬件的深度結(jié)合，根據(jù)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特性，自研了混合精度NPU。靈活運用低比特混合精度算法可以說是一個關(guān)鍵技術(shù)，它能有效提高芯片效能功耗比，降低DDR帶寬需求。同時，愛芯元智在ISP芯片設(shè)計上引入AI的方式，使ISP能夠不斷得到訓(xùn)練，突破了傳統(tǒng)ISP瓶頸，使畫質(zhì)得到增強。

如何理解混合精度NPU？

仇肖莘解釋說，NPU芯片通常宣稱的標稱算力，其實在實際應(yīng)用中往往是達不到的，這其中一個很大的問題就是數(shù)據(jù)搬運，也就是所謂的數(shù)據(jù)墻問題，如果數(shù)據(jù)搬運不過來，會導(dǎo)致NPU計算單元大部分時間處于閑置狀態(tài)，導(dǎo)致NPU效率不夠高，有效算力低于標稱算力。

愛芯元智的解決思路是從數(shù)據(jù)搬運和數(shù)據(jù)墻的問題出發(fā)，不過，這并不同于存算一體架構(gòu)的解決方式，而是降低需要搬運的數(shù)據(jù)量，主要的實現(xiàn)手段就是混合精度。

傳統(tǒng)NPU一般的數(shù)據(jù)表示格式都是8比特/16比特，最后才能達到AI算法所需的精度。而愛芯元智的研究發(fā)現(xiàn)，AI網(wǎng)絡(luò)的一些中間層并不需要那么高的表示精度，可能有的2比特、有的4比特就夠了。在這種情況下，整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)表示或所需要的數(shù)據(jù)量，平均4比特就夠了。與原來8比特網(wǎng)絡(luò)相比，數(shù)據(jù)搬運量可能僅是原來的1/4。

與存算一體這種希望大刀闊斧解決內(nèi)存墻的方式相比，愛芯元智使用的是降低要搬運的數(shù)據(jù)量提升NPU的使用率和效率的方法，這更易于投入到實際應(yīng)用中。

在核心技術(shù)方面，愛芯元智的理念是用技術(shù)打造高算力、低功耗、高算力利用率的產(chǎn)品。仇肖莘表示，算力是基礎(chǔ)，而有效的高NPU利用率則能夠讓算力有更好的實際表現(xiàn)。目前，愛芯元智的混合精度NPU，憑借高算力、低成本、低功耗的優(yōu)勢，能夠提供高效的AI基礎(chǔ)算力平臺。

不僅如此，愛芯元智還擁有自研AI ISP圖像處理技術(shù)，基于自有ISP與NPU的聯(lián)合架構(gòu)設(shè)計，可以大幅提升傳統(tǒng)ISP中多個關(guān)鍵模塊的性能。

在AI ISP方面，愛芯元智采用了顛覆傳統(tǒng)ISP純硬件通路的設(shè)計方式，通過將ISP的關(guān)鍵模塊（比如高動態(tài)、3D降噪、銳化色彩還原等）進行軟件化、AI化，實現(xiàn)了產(chǎn)品的快速迭代升級。據(jù)仇肖莘解釋，這也是他們一年就設(shè)計出一款高端芯片的“小秘密”，行業(yè)龍頭企業(yè)做了十幾年，有十幾代的流片經(jīng)驗和優(yōu)化經(jīng)驗，才達到了今天的水平。而愛芯元智通過關(guān)鍵模塊軟件化之后，原本需要流片才能提升的效果，通過模型迭代就可以達到。

“我們的ISP其實每兩個星期就有新模型，畫質(zhì)一直不斷提升。現(xiàn)在，我們已經(jīng)實現(xiàn)了能夠在最短的時間內(nèi)把圖像處理效果達到友商或前輩們暫時還無法達到的高度，主要就是得益于我們把AI引入了ISP pipeline處理中”，仇肖莘補充說，“此外，還有ISP和NPU的聯(lián)合設(shè)計，我們的芯片不光注重算法和硬件的結(jié)合，也注重子系統(tǒng)之間的聯(lián)合設(shè)計，這樣就能夠把NPU的能力在ISP的pipleline上用起來，實現(xiàn)最終的圖像效果?！?/p>

AX630A是愛芯元智自主研發(fā)的第一款高性能、低功耗的AI視覺處理器芯片，僅用時9個月即實現(xiàn)流片，并一次成功，目前已達成量產(chǎn)狀態(tài)。AX630A主要針對邊緣側(cè)、端側(cè)旗艦級應(yīng)用，算力密度28.8TOPS@INT4；在編解碼方面，AX630A可以支持20路1080p解碼，同時支持8路1080p編碼；再加以愛芯元智專有的AI ISP的圖像處理能力，使得AX630A不僅能實現(xiàn)暗光環(huán)境下的畫質(zhì)效果，同時還能兼顧典型功耗小于3W的低功耗性能；并可通過算法模型迭代，持續(xù)為量產(chǎn)芯片升級。

第二款芯片AX620A也已回片并成功點亮，區(qū)別于AX630A的旗艦級定位，AX620A定位于主流市場需求，預(yù)計今年年底達到量產(chǎn)狀態(tài)。從這樣的推進步伐來看，基本上是一年一款芯片的節(jié)奏。

“打造一個基礎(chǔ)算力平臺，迎接AI時代的到來”

作為一名半導(dǎo)體老將，仇肖莘親歷了近二十多年的產(chǎn)業(yè)變革，對于中國發(fā)展半導(dǎo)體也持有堅定的信心?！?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93%E4%BA%A7%E4%B8%9A/">半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在逐漸向東方、向中國轉(zhuǎn)移，中國市場的整體供應(yīng)鏈非常齊全，不管內(nèi)銷市場還是外銷市場，整個生產(chǎn)的主體在中國”，仇肖莘談到，“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)想要有市場，就得在市場應(yīng)用中一代一代打磨，需要有試錯的機會。過去只是采購市面上先進、成熟的芯片比較方便，我們試錯的機會并不多。但是最近幾年，包括我們的一些客戶在內(nèi)，會愿意給國內(nèi)的芯片廠商一些試錯機會，我覺得這個就非常重要，沒道理說我們的芯片做不出來”。

針對垂直細分領(lǐng)域的芯片發(fā)展前景，仇肖莘談到產(chǎn)業(yè)“合久必分”的趨勢，她認為，很多廠商最初都是做垂直整合的，從芯片到產(chǎn)品，全部都是自家來完成。但是發(fā)展到一定階段后，除非產(chǎn)量到了一定水平，否則是沒法持續(xù)下去的。第一，技術(shù)肯定不如紅海中打拼的公司發(fā)展得快；第二，成本控制不見得比第三方芯片公司控制得好；第三，規(guī)模做不上去，就會制約垂直整合的模式。也正因如此，給了針對垂直細分領(lǐng)域的創(chuàng)新公司很多機會。

談到技術(shù)未來的落地前景，愛芯元智研發(fā)副總裁劉建偉認為，“凡是人憑借自己的經(jīng)驗積累可以做的事情，這些都會變成AI能夠落地、提高效率的場景。從這個角度來看，其實AI技術(shù)在整個社會進行提效的大背景下，應(yīng)用一定是越來越廣泛的。只是可能以前受制于算力，經(jīng)驗性的東西，在落地過程中找不到大算力的支撐和運行。這也是為什么，我們從一開始就相信AI的時代要到來，從這個出發(fā)點，我們就堅定要做一個基礎(chǔ)算力平臺，來迎接這個時代?！?/p>

看好AI視覺賽道長期發(fā)展

愛芯元智所投入的AI視覺領(lǐng)域，是AI領(lǐng)域絕對的熱門賽道。好的一方面是應(yīng)用市場廣闊、積累了大批的人才、聚攏了AI創(chuàng)投的優(yōu)勢資源；但另一方面，競爭激烈、落地難等等都是初創(chuàng)企業(yè)需要直面的風(fēng)險，并且，隨著千億規(guī)模的雪亮工程建設(shè)逐漸收尾，下一步如何找到更具發(fā)展?jié)摿Φ拈L尾市場，都是不小的挑戰(zhàn)。

對此，仇肖莘表示，“這個市場可能再過兩年就要經(jīng)歷一輪洗牌，到時就要看誰能夠在這個市場中生存下來，我始終相信還是要有獨創(chuàng)技術(shù)、產(chǎn)品方向契合客戶需求的公司才能存活下來?！彼訟X630A為例談到了愛芯元智獨到的競爭優(yōu)勢，其暗光圖像視頻處理能力、密集場景下的智能分析能力、多路視頻結(jié)構(gòu)化處理能力等，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

仇肖莘認為，視覺應(yīng)用正在成為越來越重要的信息收集方式之一，愛芯元智的技術(shù)正是服務(wù)于這一應(yīng)用。通過感知+計算，基于算法、芯片、產(chǎn)品的垂直整合，愛芯元智可提供全棧式的解決方案，一方面進行高效的數(shù)據(jù)采集，一方面提供強大的算力，可廣泛適用于智慧城市、智慧零售、智能社區(qū)、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等多個領(lǐng)域。

近日，愛芯元智也宣布正式完成由愛芯科技的更名，并完成品牌升級。據(jù)了解，愛芯元智品牌名稱變更的靈感來自其英文名AXERA——意為愛芯的時代，同時詮釋了愛芯元智的技術(shù)獨創(chuàng)性，和保持初心、堅持原創(chuàng)的企業(yè)理念。不僅體現(xiàn)了愛芯元智作為創(chuàng)業(yè)公司的朝氣和活力，更是代表了其品牌愿景——成為AI視覺芯片行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。“愛芯元智本身傳達了我們的理念，即愛芯的era（時代），希望依靠我們的原創(chuàng)性技術(shù)和產(chǎn)品，通過我們的努力把相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶入一個愛芯元智開創(chuàng)的時代”，仇肖莘表示。

除了名稱變更，愛芯元智還進一步明確了未來目標，將更加注重邊緣側(cè)和端側(cè)的AI芯片研發(fā)，將AI的能力發(fā)揮到極致，為世界的數(shù)字化和智能化新基建提供邊緣側(cè)和端側(cè)的支持。