(本文來自半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)觀察，作者李飛，本文作為轉(zhuǎn)載分享）

近日，華為和比特大陸紛紛發(fā)布了針對邊緣計(jì)算的新芯片產(chǎn)品。華為的Ascend系列采用達(dá)芬奇架構(gòu)，其中Ascend 310功耗8W算力8TOPS正是針對邊緣計(jì)算市場。而之后比特大陸發(fā)布的BM1682和BM1880也是針對邊緣計(jì)算市場，其中BM1682功耗30W算力3TFlops針對邊緣服務(wù)器市場，而BM1880功耗3W整數(shù)算力2TOPS則是針對邊緣終端市場。人工智能結(jié)合邊緣計(jì)算已經(jīng)成為最熱門的市場之一，我們今天就來分析并展望這個(gè)市場。

邊緣計(jì)算新興市場

人工智能芯片市場第一個(gè)得到關(guān)注的是云端服務(wù)器市場，Nvidia的GPU以其強(qiáng)勁的算力掌握了大部分市場。隨著人工智能的鋪開，邊緣計(jì)算（edge computing）的概念也得到了越來越多的認(rèn)可。邊緣計(jì)算相對于云計(jì)算有幾點(diǎn)優(yōu)勢，首先是延遲較小，在云端和終端通常有幾十毫秒到幾百毫秒不等的網(wǎng)絡(luò)延遲，對于工業(yè)應(yīng)用等對延遲有高要求的應(yīng)用來說云端部署人工智能無法滿足其對于延遲的需求；其次是數(shù)據(jù)隱私，有些應(yīng)用不希望把數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?，一方面?dān)心云端數(shù)據(jù)被云運(yùn)營商看到，另一方面擔(dān)心數(shù)據(jù)傳輸過程中被黑客劫持；最后是可靠性，如果把人工智能部署在云端那么一旦網(wǎng)絡(luò)斷了在終端的人工智能程序就無法工作了，這對于要求高可靠性的應(yīng)用來說難以滿足要求，但是如果把人工智能部署在邊緣就沒有這個(gè)問題。

邊緣人工智能計(jì)算中其實(shí)還包含了多個(gè)層次，一種是終端設(shè)備（如手機(jī)）上的人工智能計(jì)算，這樣的規(guī)劃把人工智能計(jì)算直接放到終端設(shè)備上，可以實(shí)現(xiàn)最低的延遲。然而，由于終端設(shè)備的電池容量有限或者對于散熱容忍度較低，因此在終端設(shè)備上做人工智能計(jì)算對于AI芯片的能效比提出了極高的要求，同時(shí)這樣也并非唯一的邊緣計(jì)算形態(tài)。

除了終端設(shè)備上的直接做計(jì)算之外，還可以把終端的數(shù)據(jù)放到離終端比較近的本地服務(wù)器去計(jì)算。例如，對于工業(yè)應(yīng)用這樣的對于穩(wěn)定性和延遲有要求但是又可以做集群化計(jì)算的應(yīng)用，除了把計(jì)算直接放到終端設(shè)備之外另一種方法就是就近設(shè)立邊緣服務(wù)器讓計(jì)算放到邊緣服務(wù)器上去做然后快速返回給終端設(shè)備。邊緣服務(wù)器對于芯片功耗的要求相比在終端設(shè)備上直接計(jì)算就會寬松許多，因此非常適合于這種可以集群化計(jì)算的應(yīng)用。

邊緣計(jì)算的兩種市場目前都已經(jīng)在起飛。而相關(guān)AI芯片也得到了許多關(guān)注。標(biāo)志性事件是華為的兩次芯片發(fā)布會。去年秋天發(fā)布的麒麟970芯片附帶NPU，可以說是人工智能部署在手機(jī)的一次重要嘗試。今年秋天又發(fā)布了Ascend系列芯片，其中Ascend 310芯片也是針對邊緣服務(wù)器市場并且華為已經(jīng)開發(fā)了基于Ascend 310的邊緣計(jì)算服務(wù)器準(zhǔn)備部署在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。因此我們可以預(yù)計(jì)在未來無論是相關(guān)應(yīng)用還是相關(guān)芯片都將有更多公司大手筆投入，從而推動(dòng)AI進(jìn)一步發(fā)展。

邊緣服務(wù)器的芯片形態(tài)與競爭格局

邊緣服務(wù)器的市場現(xiàn)在來看將是人工智能最早落地的應(yīng)用 之一（甚至比手機(jī)里的人工智能還要早且成熟），因?yàn)槟壳爸袊闹悄軘z像頭產(chǎn)品已經(jīng)在安防、人臉識別等領(lǐng)域真正落地，而邊緣服務(wù)器是很適合智能攝像頭的產(chǎn)品形態(tài)，一方面在不少此類應(yīng)用中對于可靠性有很強(qiáng)的需求，因此部署在邊緣端的人工智能更適合；另一方面智能攝像頭的計(jì)算可以集群化操作，因此一個(gè)邊緣服務(wù)器處理多路智能攝像頭的形式是非常經(jīng)濟(jì)的方式。除了智能攝像頭之外，無人駕駛也是邊緣服務(wù)器的一個(gè)例子，因?yàn)樵跓o人車?yán)锩嫘枰?a target="_blank">傳感器融合做大量計(jì)算，相當(dāng)于在無人車上部署了一個(gè)邊緣服務(wù)器。

邊緣服務(wù)器市場通常對于通用性有一定需求，因此比較合適的方案是處理器加上通用型深度學(xué)習(xí)加速芯片，而深度學(xué)習(xí)加速芯片最常見的形式是以PCIe加速卡的形式插到主板上，并與主處理器協(xié)同工作。值得注意的是，由于邊緣服務(wù)器對于人工智能算法精度有一定要求，因此往往使用的是類似半精度浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算方式，很多邊緣終端芯片上常見的INT-4甚至INT-2等激進(jìn)的低精度整數(shù)運(yùn)算由于損失精度過多因此在邊緣服務(wù)器不太適合。

我們認(rèn)為邊緣服務(wù)器市場尚屬于新興市場，加入戰(zhàn)場的公司并不多，目前僅有Nvidia，華為，比特大陸等， 而且不同的公司可以主打不同的細(xì)分市場，因此市場競爭遠(yuǎn)未飽和。我們不妨來分析一下Nvidia，華為和比特大陸三家公司的競爭格局。Nvidia的產(chǎn)品是Xavier芯片，峰值算力30TOPS，功耗30W，主要針對的是自動(dòng)駕駛市場，因此芯片上還集成了雙目視覺、光流等，模組售價(jià)2499美元，顯然是針對高端自動(dòng)駕駛市場，而對于智能攝像頭等對于部署成本有要求的場合并不合適。

華為的Ascend 310定位中高端，其8W／8TFlops的性能下可覆蓋智能攝像頭市場，上可進(jìn)擊自動(dòng)駕駛市場（華為已經(jīng)與奧迪合作，發(fā)布了基于Ascend 310芯片的自動(dòng)駕駛邊緣服務(wù)器MDC600）。而比特大陸則是主打性價(jià)比路線，BM1682自帶視頻解碼和后處理操作且集成了CPU，因此客戶需要加速智能機(jī)器視覺相關(guān)應(yīng)用時(shí)理論上只需要BM1682即可，無需再去購入額外的CPU，這也降低了成本。

華為基于Ascend 310的MDC600邊緣計(jì)算服務(wù)器主攻自動(dòng)駕駛市場

目前在中國市場，最主要的市場還是安防等應(yīng)用的智能攝像頭，因此產(chǎn)品定位決定了主要是華為和比特大陸之間的競爭，那么比特大陸和華為之間的競爭格局會如何呢？我們認(rèn)為，首先這個(gè)市場很大，華為和比特大陸的主打方向也不相同（華為主打性能而比特大陸走性價(jià)比路線），因此并不存在勢不兩立的激烈競爭。另一方面，其實(shí)華為和比特大陸的共同競爭對手是?？低?/u>這樣的智能攝像頭系統(tǒng)廠商，一旦?？低曇查_始自研芯片且在自己的安全攝像頭系統(tǒng)中以各種方式推廣自研邊緣服務(wù)器，那么華為和比特大 陸的壓力將會很大。不過我們預(yù)計(jì)到那個(gè)時(shí)候智能攝像頭以外的市場也會變得成熟，從而給華為和比特大陸等芯片公司提供新的機(jī)會，而不用被迫在智能攝像頭領(lǐng)域與巨頭系統(tǒng)廠商競爭。