清微智能:AI芯片的競爭已進入高維的比拼

在渡過AI最初的喧囂之后，落地成為衡量AI芯片實際商業價值和生命力的關鍵準則。在這一比拼真刀實槍的“戰場”上，眾多AI芯片企業無不在各施神通，以期在這一大考中獲取駛向未來的“通行證”。以可重構計算來行走江湖的北京清微智能科技有限公司，交出了自己獨特的答卷。

新品的“進擊”

盡管是行業的新軍，但清微智能的速度可謂唯快不破。

繼去年語音芯片量產之后，清微智能再下一城，針對視覺處理的多模態智能計算芯片TX510已規模量產，首批出貨客戶為智能門鎖廠商，并已陸續拿到多家智能家居、安防和人臉支付客戶的訂單。

創始人兼CEO王博認可了TX510的表現，他評價說，盡管因為疫情的原因，TX510的芯片比預期稍微晚了兩三個月量產，但從落地來看，基本上覆蓋了之前設想的應用場景，目前已實現了十幾萬顆的出貨量，而且其他涉及語音與視覺的量產芯片也在陸續接單中。

良好的開頭意味著成功了一半。王博樂觀說，第四季度開始預計每個月芯片出貨將突破10萬顆。

這一“成績單”的取得實屬不易。王博從實戰中總結了落地面臨的挑戰：一是芯片本身設計層面，要提升性能，比如ISP、編解碼、電源等等環節都要最優化。二是與AI相關的部分如何提高能效比，即支持更高的算力以及更靈活的算法等。三是軟件，這涉及底層的SDK驅動以及配套的工具鏈等，需要一代一代的產品積累。四是供應鏈受到疫情的波及，產能保證存在挑戰。

這涉及立身之本——芯片及生態的性價比，而清微智能在短短兩年時間攻克上述挑戰，取得應用場景的多維覆蓋，均與一個新創舉——可重構計算架構息息相關。通過可重構計算架構開發的TX510芯片，在高算力和低功耗表現出色，輔以清微智能的算法和工具鏈，得以在落地大考中首戰告捷。

可重構計算的“份量”

不得不說，可重構計算居功至偉。

而追溯可重構計算的緣起，不得不提清華大學可重構計算研究團隊?，F任中國半導體行業協會副理事長、清華大學教授、核高基國家科技重大專項技術總師魏少軍教授在十多前一直深耕于一項核心技術——“軟件定義芯片”，即可重構計算架構。2006年魏少軍教授牽頭成立了清華大學可重構計算研究團隊，這支團隊后來成為清微智能的核心。

在經過十多年的研發之后，作為一種全新的芯片架構技術，可重構計算可根據算法和應用的不同靈活配置計算單元，實現“軟件可編程、硬件能變換”的能力，在同等功耗下具有更強算力，兼具低成本、應用開發簡便等優勢。

這也正是可重構計算在國際上備受重視的原因：《國際半導體技術路線圖》稱可重構技術是最具前景的未來計算架構。美國國防部高級研究計劃局從2017年開始，投入巨大精力支持“運行時快速重構”的硬件架構研究。而且，我國科技部在集成電路產業支持的技術方向中，將可重構計算列位第一位。

王博介紹說，依靠可重構計算架構開發出的芯片實現了高能效比，而類似MCU和其他圖像AI芯片在計算時需要處理很多不必要的傳輸數據，耗時耗能。以數字為例，TX510芯片的AI算力達9.6T（Binary），峰值功耗小于450mW，啟動時間小于200ms，AI有效能效比達5.6TOPS/W，在業界達到領先水平。

此外，可重構計算芯片強大的靈活性也滿足了客戶對性價比與開發時間的多重需求，清微智能一方面在其AI芯片集成了多種存儲、外設接口，使得客戶整體物料BOM低；另一方面，還提供包括模組、算法和完備的SDK，以及相應的編譯工具鏈，客戶不用了解CGRA底層的硬件，就可快速進行開發，從而在包含人臉識別、視頻監控、智能家居等多種應用場景中以快制勝。而正因為采用可重構計算架構，客戶如果計劃開發系列產品，或在市場競爭中用差異化的產品來制勝，采用清微智能的芯片即可快速實現便捷開發。

以智能門鎖為例，通過此顆高性能芯片的加持，內置TX510的智能人臉識別門鎖將實現諸多優勢。王博詳細說，一是安全性高?？蛇_到金融級安全標準，這一方面是基于芯片本身的性能，另一方面有賴于安防級人臉識別算法。二是響應快，免接觸的啟動時間不足100ms，開鎖時間小于1秒。三是待機功耗小于10uW，峰值功耗小于450mW，在平均每天開鎖20次的情況下，8節5號電池平均使用時間超過一年。

在安防應用層面，王博提及，在安防層面的小安防即室內攝像頭領域，通過加入清微智能的AI芯片的高算力，除實現傳統監控功能外，還可識別大人或小孩，實現異常情況的監控。而在大安防即室外場景下，可進行車牌、人臉檢測統計等，可在更低成本的情況下實現更高效的識別。

以可重構計算為利器，清微智能在AI的賽道上一路馳行，但山頭仍需一個個攻下，未來的征途依然需要步步為營。

未來的“進階”

以落地為考驗，亦表明AI芯片的競爭已進入高維的比拼。

“除了能效比之外，AI芯片業的競爭是綜合性的競爭：一則是否能提供完整好用的芯片，包括各種關鍵性能指標的優化，同時具備高性價比；二是AI的算力性能要不斷進階。2019年時安防芯片的算力在1T左右，但到了2020年需要2T，到明后年可能要做到4T甚至更高，芯片的能效比等也變得愈發重要。三是在軟件、工具鏈層面是否完備，可提供一體化的完整方案?！蓖醪┓治稣f。

為此，王博也胸有丘壑：清微智能不僅在縱向上規劃了清晰的產品路線圖，明年將再接再厲，推出兩款新芯片，在性能和工藝層面再度躍遷，并在包括底層驅動軟件與工具鏈層面，不斷潛心優化，為客戶的遷移和開發締造更多的價值，形成正循環。

此外，清微智能還將在端側立足之后，進一步向云側拓展。因端側和云側的體量相輔相成，而云側對算力有極高的要求，而可重構計算架構的能效比可發揮更突出的價值。但王博也同時強調，這需要在資金、人才、市場等要素齊備之后，才穩妥推進。

而可重構計算架構也將在這一路徑引領中不斷進化?！叭绾芜M一步發揮可重構計算的最大化優勢，計算單元如何進行更優的配置，執行更高效的計算，并在功耗不斷優化的同時保持強靈活性，清微智能的芯片將持續保持一年半左右的迭代演進，不斷優化?！蓖醪酚^直言。

從清微智能產品演進的節奏來看，可以說，它既擁有堅實的技術根基，同時也具備快速推進將產品變現的能力，其應用場景的全面“落子”也進一步驗證了其商業價值。

在經受“落地”大考之際，也預示著AI業在不斷走向理性。王博的判斷是，AI隨著應用的不斷加持，已逐漸成為各行各業支持性的基礎技術。如家電的語音控制，就像以往的遙控器一樣成為標配；又如智能門鎖的識別，從密碼到指紋再到人臉識別，預計在兩三年內也將成為標配，成為日常隨時可用、隨時可見的一種通用性標準技術，未來仍將大有可為。

面對中美關系變局之下風起云涌的國產化浪潮，會否引發AI芯片企業的新機會和新命題？王博分析，國產化的邏輯是先有市場競爭力，然后才是國產化，而不是說因為國產化了，就有市場競爭力。對于AI芯片企業來說，最直接的考驗是一定要在落地中錘煉競爭力，不斷提升自己的綜合實力。

已經完成A輪融資的清微智能，王博估計明年營收預計在兩億元左右。正所謂“善思者智，善行者遠”，未來的清微智能有實力、有底氣在智能的道路上一往無前。
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