近幾年來，在國家大戰(zhàn)略和技術(shù)雙重驅(qū)動下，智慧社區(qū)、智能交通、平安城市等智慧城市細分項目建設(shè)進行得如火如荼，而無論是城市級解決方案還是行業(yè)解決方案，其系統(tǒng)平臺都需要承載、接收處理、反饋龐大的信息數(shù)據(jù)量，而AI芯片作為計算力的硬件基礎(chǔ)，在智慧城市建設(shè)中的重要性不言而喻，2019年及至未來，AI芯片無疑將與智慧城市深度捆綁共發(fā)展。
AI芯片是城市發(fā)展“發(fā)動機”
智慧城市是一個體系相當龐大且復雜的重大工程，包括智慧城市+AI芯片、智慧城市+安防、智慧城市+金融、智慧城市+醫(yī)療等等行業(yè)主題，因此，智慧城市建設(shè)僅靠政府力量遠遠不夠，需要眾多企業(yè)共同參與建設(shè)。近年來，行業(yè)大佬、互聯(lián)網(wǎng)大公司和科技巨頭陸續(xù)下海，從AI城市大腦切入布局智慧城市項目，如阿里巴巴的ET城市大腦、百度的AI CITY、騰訊的數(shù)字城市、科大訊飛的訊飛超腦、浪潮的城市智慧大腦、華為的智慧城市神經(jīng)系統(tǒng)以及安防領(lǐng)域的?？低暤腁I Cloud、大華的HOC城市之心等。
前段時間，比特大陸與福州市簽署“城市大腦”合作備忘錄，以AI芯片助力福州市智慧城市建設(shè)，比特大陸董事長詹克團表示，比特大陸的愿景是為人工智能時代提供高性能、低功耗的算力基礎(chǔ)，這也是智慧城市、“城市大腦”的核心。比特大陸此舉動意味著，AI芯片廠商正在嘗試從幕后走向幕前，試圖以第一梯隊陣營角色入局智慧城市建設(shè)，同時，這也說明產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在往上游的芯片、算法領(lǐng)域深拓。
AI有軟件和硬件之分，如果說，AI軟件在于搭建平臺，那么AI硬件的核心正是AI芯片。AI芯片是運算力的承載者，主要是應(yīng)用在前端側(cè)邊緣計算和后端側(cè)云計算。其中，云計算概念和應(yīng)用出現(xiàn)較早，大家也較為熟識，主要是為企業(yè)應(yīng)用提供靈活部署、可擴展且高效的方式來處理和存儲數(shù)據(jù)。
但是，隨物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的迅猛增長以及應(yīng)用場景的不斷拓展，僅靠云計算很難充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)項目的價值，特別是在實時分析、監(jiān)控和管理方面，而且智能終端需求差異較大，無法在云端完成推理環(huán)節(jié)，這便需要有嵌入到設(shè)備內(nèi)部的端AI芯片，讓設(shè)備不需要聯(lián)網(wǎng)就能具備AI能力。也就是說，需要在IoT終端(包括監(jiān)控攝像機)以及傳感器側(cè)實現(xiàn)AI計算，這就是所謂的邊緣計算。簡而言之，邊緣計算就是將后端計算能力轉(zhuǎn)移一部分到前端完成，如此以來，不但提升前端分析與處理效率，而且減少整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸和運營成本，可謂一舉兩得。
總之，AI芯片是智慧城市發(fā)展的“發(fā)動機”，是多個垂直AI硬件領(lǐng)域的不可或缺的一環(huán)，更是AI場景落地終端的最好載體，可以說，無AI芯片，智慧城市各項應(yīng)用將無法智能運行。具體而言，在智慧城市應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備前端(智能終端)感知和采集的數(shù)據(jù)主要包括語音、圖像、視頻、文字等巨量多維數(shù)據(jù)，通過AI城市大腦平臺將這些散布在城市各個場景的數(shù)據(jù)連接起來，并以邊緣計算和云計算相結(jié)合的手段對海量多維數(shù)據(jù)進行分析、整合、存儲及反饋，完成主動對城市進行全域的即時分析、指揮、調(diào)動、管理，有效調(diào)配公共資源，從而達到對城市的精準分析、整體研判、協(xié)同指揮，實現(xiàn)城市運行、行政管理和公共服務(wù)智能化，最終達到城市智能化治理。
城市發(fā)展促進AI芯片創(chuàng)新研發(fā)
AI芯片結(jié)合算法、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的驅(qū)動下，以及國內(nèi)政策紅利進一步釋放和資金的大量投入，智慧城市產(chǎn)業(yè)迎來新的發(fā)展高潮。根據(jù)中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心數(shù)據(jù)顯示，2018年我國智慧城市市場規(guī)模將達7.9萬億元，到2022年市場規(guī)模將達25萬億元。而整個智慧城市產(chǎn)業(yè)鏈都將是投資熱點，AI芯片作為最底層硬件技術(shù)環(huán)節(jié)，是人工智能產(chǎn)業(yè)中的重中之重，必然成為最熱門的投資領(lǐng)域，同時，這意味著城市的智能化進程反過來促進AI芯片研發(fā)的創(chuàng)新和需求。
一直以來，AI芯片一直被國外英特爾、英偉達、AMD、高通等巨頭公司占據(jù)，但隨我國智慧城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的刺激以及中興被美國下發(fā)7年禁令事件，AI芯片產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)掀起了一大波熱潮。阿里、百度和騰訊等互聯(lián)網(wǎng)大公司懷著愛國情懷，開始自主研發(fā)AI芯片，同時， AI芯片初創(chuàng)公司也不斷涌現(xiàn)，資本越加青睞AI芯片企業(yè)?，F(xiàn)在已經(jīng)有數(shù)十家AI獨角獸在角逐人工智能芯片市場，國內(nèi)AI芯片廠商有專注于機器視覺的寒武紀、地平線、深鑒科技、云天勵飛，比特大陸以及聚焦AI語音芯片的云知聲、科大訊飛等。
在此趨勢下，AI芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模逐漸擴大，據(jù)知名市場調(diào)研公司ReportLinker預(yù)計，到2023年，全球人工智能(AI)芯片市場規(guī)模將達到108億美元，復合年均增長率達到53.6%。AI芯片很可能是芯片界的一次變革。
業(yè)界皆知，巨頭早已將云端市場AI芯片瓜分殆盡，而終端側(cè)AI芯片成為AI初創(chuàng)企業(yè)僅有的生存空間，而終端側(cè)多樣化且細分化的場景應(yīng)用需求決定了推理環(huán)節(jié)必須在前端完成。因此，邊緣端應(yīng)用于推理的AI芯片或?qū)⑹切聞?chuàng)企業(yè)最大的突破口，當前這部分市場規(guī)模不大，但其市場增長空間不容小覷，最終或?qū)⒊^訓練市場的總收入。
一直以來，芯片性能每年以50%的速度提升，但是，隨著摩爾定律逐漸失效，半導體工藝的限制使芯片性能提升越來越有限。在此背景下，芯片性能則將主要依靠計算架構(gòu)創(chuàng)新來驅(qū)動，芯片架構(gòu)創(chuàng)新研發(fā)必然成為各大芯片廠商的必爭之地。而傳統(tǒng)的AI芯片通用方案架構(gòu)由于在高實時性、高智能化場景中的算力有限，而且功耗成本較大，在某些人工智能應(yīng)用場景，定制的芯片適用性明顯高于通用芯片。
另外，AI芯片不僅僅是上游技術(shù)的集體狂歡，更應(yīng)是結(jié)合具體智慧城市各細分行業(yè)應(yīng)用，最大化發(fā)揮AI芯片的產(chǎn)品化和工程化的價值。隨著人工智能技術(shù)的快速推進，智慧城市產(chǎn)業(yè)需求也在不斷發(fā)生變化，例如在不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的位置，無論是前端還是數(shù)據(jù)中心實際應(yīng)用場景都存在很大的差異，而且，人工智能芯片的應(yīng)用場景細分市場越來越多，很明顯，來自語音、圖像、視頻的巨量多維數(shù)據(jù)僅靠單一通用芯片很難處理解決，因此，專用的多模態(tài) AI 芯片或?qū)⒃谖磥砣斯ぶ悄軕?yīng)用場景中一展宏圖。
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