嘉楠耘智的 AI 晶片生意

來源/雷鋒網

礦機巨頭未來是否會成為AI晶片巨頭?

作者 | 包永剛

出品 | 雷鋒網產業組

全球區塊鏈第一股嘉楠科技(canaan)上市即將滿一週年,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晶片透過PPT比拼效能,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(專用積體電路)在比特幣挖礦上展現的算力超乎了所有人的想象,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年是我們很重要的里程碑,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演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演算法快速迭代,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。為什麼擅長設計高效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效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、功耗和效能都有極限要求,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晶片專案時就決定使用RISC-V指令集。要知道,RISC-V專案2010年在加州大學伯克利分校啟動,2014年才正式釋出第一版使用者手冊,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裝置沒有螢幕,執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,進行擴充套件工作也更容易。”

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,所以研發週期也會更長一些,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年釋出的勘智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演算法,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。雷鋒網瞭解到,基於勘智K210,嘉楠開發了包括智慧無感門禁、智慧考勤機和智慧抄表等多條產品線,實現在企業園區裝置智慧化、民/商用表計智慧化。在AIoT應用的最大場景智慧城市中,嘉楠和海淀城市大腦、杭州市江乾區建立了合作。

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智慧車專案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,對於模型的支援更好,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,因為我們不做系統整合,這個營收是很純粹的晶片和模組,加上少量的演算法營收。”

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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核心的支援。同時,系統級語言RUST也能夠支援。

另外,嘉楠與國內最大的演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。

嘉楠科技AI晶片生態合作伙伴

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晶片釋出之後就很容易買到相應的模組、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,軟體從文件到系統的開源,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的資料也顯示,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慧化升級和替代,比如讓門鎖、監控攝像頭更加智慧。增量市場就是一些新應用,比如自拍雲臺的人臉追蹤,透過更低的成本和更高效能實現一些以前難以實現的全新功能。

據悉,嘉楠的AI產品線將會根據效能分為兩個系列,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數,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晶片更快落地併產生營收,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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