ARM的AI芯片江湖

发布于：2018/9/4 9:35:25 | 886 次阅读

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　　日前，Arm发布了代面向AI和机器学习的处理器“Trillium”。
　　在硬件布局AI的赛场上，Arm并非迅速，不仅如英伟达、英特尔、赛灵思等CPU、GPU、FPGA巨头早已磨刀霍霍，国内寒武纪、地平线、深鉴科技等技术独角兽也都在摩拳擦掌。与此同时，BAT、谷歌、亚马逊等国内外科技巨头也并没有打算放弃分食硬件市场，频频乱入。
　　相较于英特尔、英伟达们，Arm缺乏行业头部和黄教主个人风采的主角光环，而在国内市场上，也没有独角兽们的天时、地利、人和。那么，在存在感略低，缺乏自带流量的体质下，Arm未来之路在何方？
　　新品性能“博采众长”却反应寥寥
　　各方面先天条件略逊一筹，只有跟得上时代步伐才不至于掉队，Arm也把新品基调定在了AI上。
　　从向外界透露Trillium的相关设计细节，到最终推出，Arm用半年时间将Arm ML处理器、OD处理器、以及NN软件三个板块推向市场。
　　据官宣，ML处理器主打机器学习，拥有极高的运算速率，性能可达4.6万亿次每秒，能效超过3万亿次/秒/瓦（TOPs/W），能够实现的应用场景集中在物联网（IoT）、无人机、虚拟现实（VR）、增强现实（AR），以及移动设备、智能相机等。
　　而对象检测“OD处理器”作为第二代产品，性能是传统数字信号处理器（DSP）的 80 倍，最小检测区域50×60 像素，探测到的物体和人数量“没有上限”。值得一提的是，该属性特别适合移动领域的面部识别传感器，适用于搭载高端智能手机等移动设备，比如iPhone X、Galaxy S9、华为Mate系列等。
　　此外，据介绍来看，Trillium还创新性的舍弃了高速缓存，同时兼具英伟达TensorCore功能、FPGA可编程性，以及DSP的低功耗处理能力等优越性能。
　　这些性能被业界解读为“博采众长”，但相较于英伟达每次GPU新品发布都被业界大肆报道宣传，动辄“核弹”刷屏，Trillium却像一个门门功课，却不被关注的优等生，并没有召唤出市场热情，报道稀疏，反馈寥寥。
　　这一现状，其原有自。
　　Arm背后的英特尔、三星、谷歌和寒武纪们
　　虽然在智能手机市场上占据的软件架构优势，Arm的生存现状仍然腹背受敌。CPU、GPU想要分食英特尔、英伟达市场并非容易，在它之前还有同样不甘示弱的AMD。
　　而即便是打上人工智能的噱头，也可以发现这一市场早已竞争者遍地。
　　英特尔早在去年便推出了人工智能芯片Loihi，今年五月进一步发布新一代专为机器学习设计的神经网络处理器——Nervana NNP-L1000 (Spring Crest)；英伟达去年底发布的“Titan V”也明确面向AI，今年上半年，再次推出专门为机器人设计的AI芯片Jetson Xavier，而其面向自动驾驶的“DRIVE”系列也是各项性能爆表；在英特尔和英伟达之后，AMD即将于年底推出的“Rome”和“Vega 20”两款面向AI和深度学习的处理器产品也备受业界期待。
　　除了芯片领域的传统劲敌，Arm还面临着来自于跨界巨头和独角兽们的潜在威胁。
　　尽管三星在移动端的市场份额被不断崛起的新兴品牌所蚕食，但在半导体业务上却大获全胜，在去年超过英特尔并一直保持该优势；谷歌专门为 TensorFlow 深度学习框架定制的TPU也获得了巨大的市场成功；高通凭借骁龙系列持续推动其在移动终端AI领域的研究。当电子巨头、移动互联网巨头纷纷表示进入芯片设计领域，对于Arm来说是十足的坏消息。
　　此外，其身后还有可以独当一面的独角兽企业,在依托国家资源和资本下迅速成长。FPGA厂商赛灵思7月收购的“中国英伟达”深鉴科技，后者在去年10月推出了包括深度学习SDK DNNDK在内的六款AI产品；华为所宣传的首款手机AI芯片麒麟系列实际来自有中科院背景的寒武纪；地平线余凯则立志通过AI做中国的英特尔……
　　在技术、市场、资本、政治资源各方角逐都不占优势的现实中，Arm尽管背靠软银，也难免形单影只。
　　未来之路在中国？
　　背靠大树好乘凉，Arm自然也明白这个道理。
　　今年5月，公司以51%的股权与中国投资者达成合作，成立合资公司Arm mini China。
　　在Arm的营收构成中，有25%来自中国，此次合作，是Arm以出让利润换取市场的举措。
　　事实上，用利润换市场并非Arm首创。2016年，AMD与中国成立合资公司开发X86，是当时包括英特尔、英伟达三家在内对中国开放技术的芯片巨头。
　　这次合作给江河日下的AMD注射了一剂强心剂，不仅营收大幅增长，也成功扭亏为盈，股价大幅上升。最重要的，合作给AMD带来了极大的信心提振，加大产出力度，2017年推出了全新的Zen架构，结合其走在前端的工艺流程，近两年与老对手英特尔和英伟达的差距逐渐缩小。
　　反观中国，也在这次合作中以市场换取了技术。首先，通过吸收市场主流产品的源代码，以及进行修改形成自主的CPU核，相当于合资公司变相拥有了X86授权，可以在中国市场进行销售；其次，以AMD控股的合资IP公司设计的CPU核为基础研制CPU，芯片公司由中方控股，在后端上可以学到AMD雄厚的设计方法。
　　回到Arm，虽然其占据了95%的智能手机软件架构，成为移动端标配，但软肋也非常明显，没有自己生产芯片的能力，而只是出售芯片架构，使得利润偏低。另一方面，其进军PC和服务器的举措也普遍不为业界所看好。
　　这些都催生了Arm与中国资本的合作。
　　Arm与中国合作的浅层逻辑在于：其一，依靠中国较为完整的产业结构，自行生产Arm构架的芯片处理器，从而填补硬件空白成为CPU制造商；其二，合资公司可以带来资金的注入，改善公司的财政状况，通过Arm mini China在A股上市，从而改变整个集团的利润情况。
　　除了完善产业结构和改变经济状况之外，合作更深层的原因还在于获取更多的国家资源。
　　不得不说，这起收购案发生时间颇为微妙，“中兴事件”事态正酣，中美的紧张局势让中国认识到自主知识产权的重要性，而除美国之外，中日关系也是关系到中国技术发展的重要因素，2016年被软银收购的Arm，也不时刺激着国人神经。合资后，不仅合资企业被视为中国企业，51%的股权下也可以争取更多的核高基支持，以及渗透政党市场。
　　一个有意思的插曲是，或因为特殊的环境背景，Arm mini China在成立时特别标注了特殊条款：禁止将股票出售给美国人以及与美国政府、美国海外投资委员会有关的任何人。
　　反过来看中国可以在这次合作中获得怎样的收益，与同AMD合作技术转让具有诚意不同，业界普遍认为根据Arm既不开源，也不开放的政策，不会将真正的技术透露给合资企业，而在所谓“自主研发”的外壳下，还有可能会绑架国家资源，不能轻视潜在的合作风险。

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