芯片難，已經(jīng)是社會共識，但在芯片設(shè)計領(lǐng)域，專注于人工智能方向的AI芯片卻在中國呈現(xiàn)出跨越式發(fā)展進(jìn)程。無論科技巨頭還是創(chuàng)業(yè)新貴，都已悉數(shù)入局，目前競爭更是進(jìn)入高潮：僅僅在過去一個月，特斯拉推出了號稱全球算力最高的自研AI芯片；亞馬遜推出了可為人工智能任務(wù)提供支持的AZ2 處理器；國內(nèi)大廠百度宣布自主研發(fā)的第二代百度昆侖AI芯片實現(xiàn)量產(chǎn)。

　　不同以往，中國公司在AI芯片領(lǐng)域與國際公司的起點(diǎn)并沒有實質(zhì)差別，甚至在某些方面更具優(yōu)勢：中國龐大的應(yīng)用場景和市場是AI芯片公司渴求的土壤。在當(dāng)今的AI芯片圈，涌現(xiàn)了許多優(yōu)秀的創(chuàng)業(yè)公司，比如，剛剛宣布完成品牌升級的AI視覺芯片研發(fā)及基礎(chǔ)算力平臺公司——愛芯元智。

　　品牌新升級，發(fā)展“芯”高度

　　愛芯元智半導(dǎo)體（上海）有限公司（原名愛芯科技）成立于2019年5月，專注于打造高性能、低功耗的人工智能視覺處理器芯片。核心技術(shù)產(chǎn)品支持多種AI視覺任務(wù)，廣泛適用于智慧城市、智能社區(qū)、智能駕駛、智慧零售、智能家居、智能穿戴等多個領(lǐng)域。在成立至今兩年內(nèi)，愛芯元智成功完成包括preA，A和A+在內(nèi)的三輪融資，總?cè)谫Y金額超過十億元人民幣。并已經(jīng)完成了兩款人工智能視覺芯片的上市商用，第一枚芯片AX630A一次流片即取得成功，并于2020年年底進(jìn)入量產(chǎn)狀態(tài)，而第二枚芯片AX620A也在今年7月成功點(diǎn)亮，市場推廣工作穩(wěn)步開展中。

　　2021年9月，公司正式更名為愛芯元智，并同步完成品牌升級。愛芯元智名稱變更的靈感，來自其英文名AXERA——意為愛芯的時代，這詮釋了愛芯元智的技術(shù)獨(dú)創(chuàng)性和保持初心、堅持原創(chuàng)的企業(yè)理念。除了名稱上的變更，在此次品牌升級中，愛芯元智還傳達(dá)了公司的全新發(fā)展方向——將更加注重邊緣側(cè)和端側(cè)的人工智能芯片研發(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。

　　感知+計算兩大IP，拓展AI視覺“天花板”

　　近幾年，AI已開始落地，且對于環(huán)境的“感知”變得越來越重要。因此，相關(guān)的AI芯片的發(fā)展空間非常巨大，如何才能在瞬息萬變的市場競爭中，保持自己的優(yōu)勢呢？答案就是自研。

　　愛芯元智擁有自研混合精度NPU和自研AI ISP，這是保障愛芯在廣闊的AI視覺市場中保持強(qiáng)有力競爭的核心。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。而有效的高NPU利用率則能夠讓算力有更好的實際表現(xiàn)。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。憑借高算力、低成本、低功耗的行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢，能為行業(yè)及合作伙伴提供高效的AI基礎(chǔ)算力平臺。

　　不僅如此，愛芯元智的自研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，打造世界先進(jìn)水平的優(yōu)秀畫質(zhì)“樣板間”，為客戶拓展圖形圖像類業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)設(shè)施。

　　何為混合精度NPU？NPU芯片通常宣稱的標(biāo)稱算力，其實在實際應(yīng)用中往往很難達(dá)到，這其中一個很大的問題就是數(shù)據(jù)搬運(yùn)，也就是所謂的數(shù)據(jù)墻問題，如果數(shù)據(jù)搬運(yùn)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(biāo)稱算力。愛芯元智的解決思路是從數(shù)據(jù)搬運(yùn)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(yùn)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(dá)到AI算法所需的精度。而愛芯元智通過研究發(fā)現(xiàn)，AI網(wǎng)絡(luò)的一些中間層并不需要那么高的標(biāo)示精度。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(yùn)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(yùn)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(jìn)行軟件化、AI化，實現(xiàn)了產(chǎn)品的快速迭代升級。愛芯的AI ISP平均每兩周迭代新模型，確保其畫質(zhì)不斷提升。目前，已實現(xiàn)在最短的時間內(nèi)把圖像處理效果對標(biāo)行業(yè)高端產(chǎn)品的目標(biāo)。得益于自有ISP與NPU的聯(lián)合架構(gòu)設(shè)計，使得愛芯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，從而能夠大幅提升傳統(tǒng)ISP中多個關(guān)鍵模塊的性能，將AI畫質(zhì)提升算法應(yīng)用到4K視頻顯示上。

　　兩款芯片，覆蓋多種領(lǐng)域

　　“強(qiáng)大的自研能力+卓越的產(chǎn)品性能”是愛芯元智能夠在短短兩年內(nèi)與業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)齊頭并進(jìn)的根基。

　　在產(chǎn)品設(shè)計上，愛芯元智也同樣堅持自主研發(fā)、堅持源頭技術(shù)創(chuàng)新，使得旗下產(chǎn)品可以在行業(yè)中保持領(lǐng)先優(yōu)勢，兩款自研邊緣側(cè)AI視覺芯片——AX630A、AX620A，通過高算力、低功耗、高算力利用率等優(yōu)勢，可以為合作伙伴提供全棧式解決方案，滿足客戶不同場景的產(chǎn)品需求。

　　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(dá)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(diǎn)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(dá)到量產(chǎn)狀態(tài)。從這樣的推進(jìn)步伐來看，愛芯元智基本上達(dá)到了一年一款芯片的節(jié)奏。

　　如今，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。通過自主創(chuàng)新，將感知+計算，基于算法、芯片、產(chǎn)品的垂直整合，為用戶提供具有強(qiáng)大能力的AI基礎(chǔ)算力平臺，是其整體發(fā)展邏輯。目前，愛芯元智的技術(shù)應(yīng)用已可覆蓋智慧城市、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。未來，隨著人工智能市場的普及和應(yīng)用落地的加速，會有越來越多的部署轉(zhuǎn)移到邊緣側(cè)和端側(cè)，而愛芯元智會以此次品牌升級為新的起點(diǎn)，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。

　　事實上，相比于2018年中國在AI芯片上的狂熱，如今，行業(yè)已更加冷靜和務(wù)實，誰能率先落地產(chǎn)品、構(gòu)建應(yīng)用場景，誰就能在這場競爭中突出重圍。

　　2021年10月29-30日，“愛芯元智沉浸式黑光體驗中心”將在深圳會展中心展館六層郁金香廳落地，舉辦為期兩天的AI芯片創(chuàng)新產(chǎn)品體驗活動——超越人眼所見，邀您一起探索。