字节哋嘅芯事

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2021年3月16日，字节跳动被曝正自研云端AI芯片同Arm服务器芯片。一家互联网公司，点解要跨界造芯片？

1 不造芯，不配做互联网巨头

字节唔系第一个造芯嘅互联网公司。

在字节跳动之前，BAT三巨头早已下场造芯。其度，百度嘅行动最早。

早在2010年，百度就开始尝试研发AI芯片，一开始是合作，先后同ARM、紫光展锐同赛灵思等公司推出数款AI芯片，自研嘅昆仑芯片2代则发布于2020年9月。今年3月15日，百度昆仑芯片业务完成独立融资，昆仑2代都将不日量产。

阿里造芯嘅故事则同达摩院息息相关。2017年10月，达摩院成立时便将芯片列为研究嘅领域之一，后续研发出一款神经网络芯片——Ali-NPU。2018年9月嘅云栖大会上，达摩院院长张建锋宣布成立平头哥半导体公司。此后，平头哥陆续推出“含光”“玄铁”等系列芯片。其度，AI芯片含光800已经实现量产，用在‌阿里巴巴嘅服务器上。

腾讯嘅动作更加低调。2018年，腾讯领投AI芯片创企燧原科技Pre-A轮融资，并在2019、2020年继续跟投后续轮次融资。2019年到2020年，燧原科技先后发布‌云燧T10、T11同云燧i10三款AI芯片。2020年3月，腾讯又成立‌深圳宝安湾腾讯云计算有限公司，其业务范围便包括“集成电路设计、研发”。

互联网公司造芯大事件 | 放大灯团队制图

至此，BAT三家互联网巨头全部杀进AI芯片嘅领域，展开竞争。

BAT嘅对手不光有英伟达、高通、赛灵思咁样嘅国外芯片巨头，仲有寒武纪、地平线咁样专注于研发AI芯片嘅创企，都有华为海思咁样嘅国产芯片头部企业。

互联网公司投入咁长嘅时间成本造芯，究竟睇中‌乜嘢？

2 摊牌嘎啦，我就是馋你嘅速度

在半导体行业，英特尔创始人曾提出一个著名嘅“摩尔定律”：处理器嘅性能每18个月便会增加一倍。

但由于高温同漏电等技术原因，21世纪以嚟，CPU处理器性能翻倍嘅速度变得越嚟越慢。而家，CPU嘅算力已经无办法满足人工智能技术嘅需要。互联网公司不得不抛弃CPU，另寻门路——做一种专门用于训练人工智能嘅“AI芯片”。

“AI芯片”之名源于佢嘅用途，从技术路线上，GPU、FPGA芯片同ASIC芯片，都可以被用嚟做AI芯片。

AI芯片同CPU相比，具有更多ALU（逻辑运算单元）。换句话说，两者是全才同专才嘅差别：CPU能够执行复杂指令，但算力因此受到限制，AI芯片虽只能执行简单指令，但系佢嘅算力却比CPU高得多。

CPU同GPU结构对比图：GPU拥有更多嘅ALU（逻辑运算单元）

恰巧，人工智能嘅训练同推理，就是一个简单嘅重复过程，用不到那么复杂嘅指令。因此，用AI芯片代替CPU往往能事半功倍。

AI芯片有没有乜嘢缺点呢？都有。

因为AI芯片嘅指令简单，所以不像CPU那样“即插即用”。人工智能团队在应用AI芯片前，必须针对训练场景进行优化。

百度创始人李彦宏在谈及自研芯片嘅初衷时曾讲：“2017年嘅时候，我哋定系觉得呢啲市场上现有嘅解决方案同现有嘅技术，唔够晒满足我哋对AI算力嘅要求。”[1]

为‌开发最适合自家AI业务嘅芯片，互联网公司纷纷自研芯片。

AI芯片都用在‌乜嘢地方？在互联网公司，佢哋嘅去向主要有两个。

为‌等你快乐冲浪，服务器变‌“芯”

第一个去向，是互联网公司嘅云服务器。

呢几年，中国嘅云业务市场越嚟越大。根据中国信通院发布嘅《云计算白皮书（2020年）》，2019年我国云计算整体市场规模为1334亿元，到2023年呢个数字将接近4000亿元[2]。

巨大嘅云市场背后，是规模庞大嘅服务器。

根据Canalys嘅数据，截止2020年第三季度，中国头部四家云服务公司为阿里、华为、腾讯、百度。其度，三家互联网公司嘅服务器均超过百万台：

2019年5月，腾讯云总裁邱跃鹏宣布，腾讯全网服务器总量超过100万台，是中国首家服务器总量超过百万嘅公司[3]；
2020年7月，阿里则表示总服务器规模接近200万，并且在南通、杭州同乌兰察布三座超级数据中心落成后将另新增百万[4]；
同样是2020年7月，李彦宏在世界人工智能大会上话，到2020年，百度智能云嘅服务器数量超过500万台[5]。

另外，字节跳动在2020年5月，都推出‌名为“火山引擎”嘅企业云服务平台[6]。“基于前沿嘅大数据、人工智能以及云基础技术能力，帮助客户增长。”火山引擎在官网咁样描述自己嘅业务。

服务器嘅性能，事关每一个用户。你能在微博食到“三千其粉丝男星事件”嘅瓜、能在“3·15”嘅晚上睇到流畅嘅晚会直播、能在半夜两点收到老板同客户嘅“关心”，呢一切都离不开服务器。

点样才能提高服务器嘅性能呢？答案之一是AI芯片。

大多数人嘅印象入面，服务器就是一个个黑色嘅“柜子”。实际上，呢啲“柜子”嘅功能各有不同——有嘅用嚟储存数据、有嘅用嚟交换信息、有嘅用嚟运算同推理。

服务器就是咁样嘅“柜子”哋 | 图源：Pexels.com

AI芯片就用在呢啲运算、推理服务器上，提高佢哋嘅算力。

2019年云栖大会上，阿里就用4粒含光800芯片，代替‌40粒传统GPU才能完成嘅视频处理任务。而前者嘅成本，只有后者嘅十分之一[7]。

IDC发布嘅2020年上半年《全球人工智能市场半年度追踪报告》，人工智能服务器是AI算力基础设施嘅主要角色，占全球人工智能基础设施市场嘅84.2%以上[8]。未嚟，中国嘅AI服务器将占全球市场嘅三分之一左右[9]。

等智能音箱不再“智障”

AI芯片嘅第二个去向，则是用于支持智能硬件，尤其系智能音箱。

根据西南证券嘅数据，2018~2020年，中国智能音箱三年出货量共计超过1.3亿台。其中绝大多数嚟自百度、阿里同小米三家公司[10]。

随住智能音箱嘅成功，智能硬件业务都成‌互联网公司嘅重点业务。2020年1月，阿里嘅日猫精灵升级为独立事业部[11]。2020年9月，小度都从百度拆分，完成独立融资[12]。

作为公司重点业务，用户体验是一定要跟上嘅。

智能音箱嘅关键在于语音控制，而语音控制嘅核心，是自然语言处理（NLP）技术。

无论你家用嘅系小度在家定系日猫精灵，等智能音箱听懂“人话”嘅，都系AI芯片。

想等数以千其计嘅智能音箱，顺利进行自然语言处理，仲要要依靠AI芯片嘅算力。AI芯片公司壁仞科技联合创始人徐凌杰曾表示，对于数量庞大嘅NLP推理，定系需要GPU或者第啲AI芯片提供算力支持[13]。

3 跟上BAT嘅脚步

即便抛开互联网公司自身嘅需求，AI芯片本身都是一个诱人嘅市场。

根据赛迪顾问嘅数据，中国AI芯片市场规模会在2021年达到305.7亿元，增长率更是高达57.8%[14]。另据前瞻产业研究院嘅数据，我国AI芯片市场规模将喺2024年达到785亿元[15]。

AI芯片是一个相对年轻嘅行业。同CPU行业相比，仲要没有边家公司独占AI芯片嘅鳌头。呢个市场养活‌寒武纪、地平线、日数智芯等AI芯片创企，而近年嚟盯上AI嘅互联网公司，自然不愿放过这块“肥肉”。

当下但凡开展‌云计算业务嘅公司，都想要自研AI芯片。BAT走在‌前面，字节跳动不过是跟上佢哋嘅脚步罢嘎啦。

当然，喺科技公司嘅造芯路上仲有更多潜在嘅难题：前有2018年美国制裁中兴事件，后有美国国家人工智能安全委员会（NSCAI）嘅“卡脖子报告”（如果你对NSCAI嘅“卡脖子报告”感兴趣，我哋建议你睇睇这篇文章：《反华科技报告背后嘅硅谷精英哋》）。BAT哋有‌设计AI芯片嘅能力，后面仲有漫长嘅生产环节，今日佢哋可以揾到三星同台积电，但以后呢？