方興未艾的AIoT，如何跑出“高質(zhì)量發(fā)展”？

一路狂奔的AIoT，正在迫近“下半場(chǎng)”。

群雄逐鹿正當時(shí)。

鎂客網(wǎng)注意到，伴隨著(zhù)2017年小米等深研智能設備的企業(yè)的大舉進(jìn)軍，AIoT（即AI+IoT，通常指人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應用中的融合落地）這一新興領(lǐng)域正式躍入了商界的“大眾視野”。近幾年，包括互聯(lián)網(wǎng)巨頭如小米、AI企業(yè)如曠視、安防企業(yè)如?？低?、以及多家通訊企和物聯(lián)網(wǎng)等原先分屬不同賽道的玩家，都紛紛向AIoT“戰略轉移”，開(kāi)啟了新的投資與業(yè)務(wù)布局。

那么，AIoT的誘惑究竟在哪里？

鎂客網(wǎng)注意到，伴隨著(zhù)人工智能技術(shù)不斷提升在IoT設備端的滲透率，AIoT正逐漸成為傳統行業(yè)智能化升級的重要通道和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的大趨勢。

從市場(chǎng)產(chǎn)值上看，根據機構IDC的數據預測，2019年全球AIoT市場(chǎng)規模就已達到2264億美元，預計到今年將達到4820億美元，2019-2022年復合增長(cháng)率有望達到為28.65%。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展上看，擁有“端”、“邊”、“管”、“云”、“用”、“產(chǎn)業(yè)服務(wù)”六大板塊的AIoT在家居、汽車(chē)、智慧城市、公共事業(yè)等行業(yè)和領(lǐng)域的需求正在逐步放大，應用場(chǎng)景進(jìn)一步拓展，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景可期。

但在產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展中，也難免會(huì )遇到一些瓶頸和阻礙。8月19日下午，由鎂客網(wǎng)和潤展國際承辦的2022世界半導體大會(huì )平行論壇——“AIoT芯片技術(shù)開(kāi)發(fā)者論壇”上，就AIoT芯片開(kāi)發(fā)設計的底層問(wèn)題和發(fā)展中所遇到的困境及解決方案，5位來(lái)自國內云計算、半導體、物聯(lián)網(wǎng)和芯片開(kāi)發(fā)設計等知名企業(yè)的嘉賓，分享了他們在實(shí)際業(yè)務(wù)中獲得的成熟經(jīng)驗，并與現場(chǎng)觀(guān)眾展開(kāi)了一次深入探討。

一、深根固柢，“基礎設施”保證AIoT穩定發(fā)展

芯片是AIoT產(chǎn)業(yè)中的核心一環(huán)，同時(shí)也是世界高科技產(chǎn)業(yè)競爭中絕對的焦點(diǎn)，而IC設計更是芯片產(chǎn)業(yè)鏈中舉足輕重的存在。

目前，國內芯片設計企業(yè)數量已經(jīng)達到2800家，眾多創(chuàng )業(yè)者躍入該極富吸引力、同時(shí)競爭極為激烈的賽道之中，那么，該如何為AIoT中“國產(chǎn)芯”的順利成長(cháng)保駕護航？

在主題為《助力國產(chǎn)芯片“騰云駕數”》的分享中，騰訊云計算（北京）有限責任公司首席架構師袁海龍認為，是否對云計算、大數據和人工智能等方向有足夠的重視，對IC設計初創(chuàng )企業(yè)的生存及成長(cháng)來(lái)說(shuō)非常重要。

圖 | 騰訊云計算（北京）有限責任公司首席架構師 袁海龍

他表示，員工數量少、計算資源需求大、數據納管和積累能力要求高，是一般IC初創(chuàng )企業(yè)的現實(shí)情況。通過(guò)合理使用云計算技術(shù)，能夠讓初創(chuàng )的IC設計公司更靈活、更彈性地使用計算資源，避免了硬性資源的浪費，能夠減少前期投入和成本壓力；運用成熟的大數據技術(shù)及服務(wù)，可以更好的處理IC設計企業(yè)在設計、驗證、仿真等環(huán)節中產(chǎn)生的大量數據；同時(shí)，AI算法正成為加速芯片設計、改善工藝參數、提升生產(chǎn)良率的新引擎。

值得注意的是，AIoT的成長(cháng)與成熟是AI（人工智能）與IoT“雙軌并行”的成果。人工智能的“三駕馬車(chē)”分別是算力、算法和大數據，除了袁海龍提到的AI算法，提升算力同樣是發(fā)展人工智能的題中應有之義，也是AIoT得以突破技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵所在，新型大算力芯片成為了業(yè)界迫切需求的底層產(chǎn)品。

北京清微智能科技有限公司首席架構師于義在論壇上進(jìn)行了題為《大算力可重構芯片賦能超大模型訓推一體》的分享，并表示：在算力大爆炸時(shí)代來(lái)臨的今天，開(kāi)發(fā)新型大算力芯片可以有效減少超大模型訓練時(shí)間和成本。

圖 | 北京清微智能科技有限公司首席架構師 于義

于義表示，在逐漸邁入智能社會(huì )的今天，人工智能技術(shù)伴隨著(zhù)多場(chǎng)景應用，所需要的AI超大模型正快速演進(jìn)，伴隨而來(lái)的是對算力需求的猛漲，據測算，算力需求正在從每2年翻一倍快速邁向3-4個(gè)月翻一倍。

于義認為，在當下更高的產(chǎn)品需求下，傳統GPU共享存儲架構方式算力拓展性差、無(wú)法很好scale out、交換機成本高的問(wèn)題進(jìn)一步凸顯；同時(shí)大量網(wǎng)卡、交換機等網(wǎng)絡(luò )設備也消耗能量巨大，降低了計算系統的能效。面對目前超大算力需求所面臨的挑戰，可重構計算架構更有優(yōu)勢。運用可重構計算架構技術(shù)（Coarse-grained Reconfigurable Architecture，CGRA）的第四代計算芯片，相比傳統CPU/FPGA/GPGPU，其在性能、靈活性、資源效率、設計規模和生態(tài)等方面均有上佳表現。

例如，在同樣算力下，CGRA相比CPU有80倍能效提升，相比GPU有47倍能效提升，相比FPGA有數量級提升。是提升算力新的解決路徑。

二、革故鼎新，“國產(chǎn)化”AIoT正用新思路破局

云數據中心是AIoT領(lǐng)域乃至數字社會(huì )發(fā)展的“基石”，發(fā)展AIoT離不開(kāi)對云數據中心的變革。同樣的，在對算力、算法等新需求的沖擊下，傳統基于CPU/GPU的云數據中心，也走到了面臨變革的十字路口。

在題為《基于軟件定義的DPU架構及應用實(shí)踐》中，中科馭數(北京)科技有限公司首席工程總監袁曉飛表示，DPU是數據中心技術(shù)創(chuàng )新的熱點(diǎn)，將成為繼GPU后的下一個(gè)核心算力芯片。

圖 | 中科馭數(北京)科技有限公司首席工程總監 袁曉飛

袁曉飛認為，目前看來(lái)，傳統CPU性能提升速度遠落后于數據/網(wǎng)絡(luò )帶寬的增長(cháng)速度。因此目前云數據中心基礎設施軟件開(kāi)銷(xiāo)巨大——大量的原本應該應用于技術(shù)數據的算力，被消耗在如通信、調度和存儲等進(jìn)行基礎設施構建上，因而繼續新的解決方案。

在袁曉飛看來(lái)，未來(lái)的算力生態(tài)應該是“三足鼎立”的局面：CPU應用于系統管理，GPU應用于規則計算，而像云數據中心這類(lèi)基礎設施的異構計算，作為以數據為中心構造的I/O密集型專(zhuān)用處理器，DPU無(wú)疑是更好的選擇。

如果說(shuō)云數據中心是AIoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“幕后英雄”，作為AIoT六大板塊之一的“端”，就是AIoT直面消費者、也是最受人們感知到“智能”的落地環(huán)節。

在題為《端側智能語(yǔ)音AIoT單芯片助力智能家居全面升級》的分享中，成都啟英泰倫科技有限公司副總裁張來(lái)表示，在智能家居這一標志性的AIoT產(chǎn)業(yè)中，面向消費者的智能應用的重要性正在逐漸提升。

圖 | 成都啟英泰倫科技有限公司副總裁 張來(lái)

實(shí)際上，無(wú)智能，也就無(wú)AIoT可言。但到底這里的智能指的是什么？張來(lái)認為，從多年的從業(yè)經(jīng)驗來(lái)看，對于廣大消費者來(lái)說(shuō)，盡管云端的智能很強大但通常無(wú)法被感知。下沉到如家電等全屋設備上的可觸及智能更為重要——智能就意味著(zhù)“更省事、少約束”。

他認為，從智能家電的視角來(lái)看，可以分類(lèi)為本位智能（即功能自由、如洗衣機識別織物類(lèi)型）、連接智能（即距離自由，如面板遙控器集中到手機APP中） 和交互智能（即表達自由，如智能音箱語(yǔ)音交互功能） 三類(lèi)。 其中，人工智能語(yǔ)音全棧式技術(shù)服務(wù)在“端”側智能的影響力正在不斷加強。

三、反本還源，摩爾定律受限后AIoT再“探索”

當從微端的具體設備應用回到宏觀(guān)行業(yè)視角，會(huì )發(fā)現國產(chǎn)AIoT面臨著(zhù)多方面的考驗：一方面，長(cháng)期作為半導體發(fā)展中的“金科玉律”的摩爾定律，目前正在受到物理極限與經(jīng)濟性的雙重挑戰；同時(shí)，在這種技術(shù)發(fā)展的不確定性中，是愈演愈烈的全球芯片競爭。

深信服科技半導體行業(yè)運營(yíng)總監劉偉進(jìn)行了題為《哪個(gè)環(huán)節限制了摩爾定律？從IT視角談起》的分享。他提到，目前國外的政策指引，，既有上周三美國總統簽署的《芯片與科學(xué)法案》，要求全球芯片制造企業(yè)在先進(jìn)制程上未來(lái)十年之內二選一；也有歐洲在今年2月發(fā)布的《歐盟芯片法案》，計劃總投入幾百億歐元。

圖 | 深信服科技半導體行業(yè)運營(yíng)總監 劉偉

當然，面對國際競爭，國內早有相應舉措，近些年國家層面、各個(gè)政府層面在投入資金、健全科學(xué)研發(fā)體系和人才對接等方面都做出了不少貢獻。其中，2020年7月發(fā)布的《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和高質(zhì)量發(fā)展若干政策》，鼓勵國內各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈、各個(gè)環(huán)節獨立自主可控。但值得注意的是，目前芯片自給率只有36%，盡管我國在半導體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈整體發(fā)展趨勢是十分向好的，但同時(shí)也要看到，距離未來(lái)三年目標達到70%還有相當長(cháng)的路要走。

劉偉提到，芯片行業(yè)特別在意信息安全，比如核心專(zhuān)利、代碼、制圖、版圖等，要注重成果一個(gè)有效保存和流轉，這個(gè)過(guò)程中，被一些勒索病毒定向攻擊或挖礦病毒層出不窮情況下，怎么保證企業(yè)內部信息安全是十分重大的課題。

就半導體企業(yè)自身的發(fā)展來(lái)說(shuō)，保障研發(fā)數據安全、提升運維管理效率、保證IT架構安全和讓核心業(yè)務(wù)穩定承載既是AIoT企業(yè)的核心需求，也是在成長(cháng)發(fā)展中容易被忽視的一個(gè)點(diǎn)。

在五位嘉賓相繼的精彩分享后，2022“AIoT芯片技術(shù)開(kāi)發(fā)者論壇”也徹底落下帷幕。鎂客網(wǎng)期待與各位嘉賓和觀(guān)眾明年繼續相約在南京。

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