寫在前面：在成功舉辦國內首場AI芯片峰會「GTIC 2018全球AI芯片創新峰會」之後，智東西聯合AWE、極果將於3月15日在AWE期間於上海舉辦「GTIC 2019全球AI芯片創新峰會」。屆時，全球AI芯片領域的20+位技術大牛和產業大咖齊聚，將就AI芯片的生態構建、架構創新與應用落地進行闡述和討論。大會前夕，智東西對大會嘉賓進行系列深度訪談，提前一睹他們的風采和對產業的真知灼見。
本期訪談嘉賓為清華大學微電子所所長、中國半導體行業協會IC設計分會理事長魏少軍教授。“在未來2到3年內，（AI芯片行業）一定會碰到一個低潮，今天的一部分、甚至大部分的創業者將會成為技術變革的‘先烈’。”
2018年3月，在智東西主辦的GTIC 2018全球AI芯片創新峰會上，魏少軍教授曾經這樣說道。在接下來的一年裡，這句話曾被不同報道多次引用，廣為流傳。而在2018年剩下的日子裡，行業發展也呈現出“冷熱不均”：2018年下半年裡，既有重量級企業陸續發佈AI芯片產品，也有玩家新輪融資一拖再拖遲遲未能完成，又有明星創企及時轉手“賣身上岸”，甚至還有企業被爆多次流片失敗、成本飆升……
2019年，AI芯片產業狀況將會如何？AI芯片的最佳落地場景是什麼？什麼行業才能賺到錢？AI芯片的衡量標準是什麼？AI芯片的下一步該走往何方？……
帶著這些問題，智東西再次來到清華大學校園內，與清華大學微納電子系主任、微電子所所長、我國半導體行業“男神”級人物魏少軍教授進行了一場深入對話。
魏少軍教授是國內集成電路產業的領軍人物，是中國半導體行業協會IC設計分會理事長，並曾主導編寫了《人工智能芯片技術白皮書（2018）》，從定義、脈絡、標準以及發展趨勢等方面對AI芯片進行了深入而專業的研究報告，填補了國內空白。
“2019年AI芯片將進入關鍵期，也必然會引發人們的進一步思考”
魏少軍教授認為，回望2016-2018三年，AI芯片很熱。這三年完成了教育市場、讓大眾認知AI芯片的歷史任務。2016年前，大家對是不是有必要專門設計AI芯片還不清晰，但經過這三年技術和產業發展，這點現在沒有疑問了。到2019年，隨著AI芯片從概念普及進入應用落地，現在要面對的主要問題成了 “AI芯片應該走什麼發展道路”、“AI芯片的創新應該集中在哪些方向”和“如何設計一顆有競爭力的AI芯片”等深層次問題。
AI芯片的發展從商業路線上說，必須得找準應用場景和殺手級應用。
跟所有處在風口的新技術一樣，AI芯片必須找準不可替代的應用場景，找到一個每天都要用AI的落地應用。
雲端AI芯片場景相對明確，然而過高的入局門檻使得這是一場巨頭扎堆的戰役。
終端AI應用則是目前AI芯片初創企業普遍集中的市場。 當下各類終端AI芯片主要面向三類場景：智能家居/可穿戴設備/物聯網所需的低功耗AI芯片、安防監控所需的視覺AI芯片、以及自動駕駛AI芯片。在具體應用場景中哪些是“非AI芯片不可”的？某個具體場景芯片的PPA（性能、功耗、面積）中哪一項是最關鍵的？這是必須思考清楚的問題。
而對於所有芯片來說，一定是越通用的場景、越大規模的出貨量，才能做到邊際成本越低、優勢越明顯。這就需要AI芯片的產品定義能覆蓋儘可能多的細分場景，這對每家AI芯片創企都是考驗。
魏少軍教授認為，在經過了2016-2018年的熱潮後，2019 AI芯片創業公司需要冷靜地去思考一些基本問題。
對於未來發展，魏少軍教授提出兩點建議：
第一件事，“深挖洞、廣積糧、緩稱王”。應努力把企業的技術、市場、資金等家底做深做厚，芯片從來不是一個能夠速成的產業，真正有志於芯片的企業，一定要經得起持久戰；
第二件事，不能只埋頭於技術研究，“技術本身不能當飯吃”。企業要研究用戶在哪、應用在哪、用戶的真實需求是什麼，做好AI芯片的產品定義。
架構創新：AI芯片必經的前路與出路
2018年AI芯片老玩家努力前行，一批新玩家也閃亮登場，比如由清華大學Thinker團隊孵化出的清微智能、以及探境科技、肇觀電子、燧原科技、耐能等一批新興AI芯片創企都獲得了上億元級別的融資。
與此同時，國內外眾多行業巨頭也開始跨界造起了雲端AI芯片，比如華為、阿里、百度、Facebook等等，不一而足。
在馮諾伊曼架構的“內存牆”（數據存取速度趕不上計算速度）、芯片靈活性與高能效不可兼得等問題凸顯的當下，這些湧現的AI芯片新興玩家普遍都有一個特點 —— 開始注重AI芯片的架構創新，體系結構的新老架構開始交替。
▲清華微電子所所長魏少軍教授在GTIC 2018全球AI芯片創新峰會上的演講
無論是清微智能的可重構計算架構、華為的雲/端統一達芬奇架構、還是探境科技的存儲優先架構、包括處於研究前沿的存算融合架構，無一不集中於新型架構的設計與技術創新，也因此獲得了資本市場的初步認可。
站在2019年的這個時點上，AI芯片的架構創新除了關注神經網絡計算，更要關注全芯片的架構創新。魏少軍教授以安防AI芯片為例談了他的看法。安防AI芯片是一個系統級別的問題，除了NPU，還包括處理曝光、白平衡、視頻編解碼的ISP、Encoder等等，並不僅僅是做好一個NPU模塊就能解決的。除了神經網絡計算還需要很多計算密集型的模塊，這些模塊用什麼計算架構，也是整個AI 芯片的核心問題。解決這個問題，就不僅是NPU的計算架構要創新，傳統計算架構也得創新，這才是AI芯片架構創新的真正內涵。
因此，只有全面的架構創新才能引領下一代AI芯片的創新。
5年後可能會出現AI通用芯片
而隨著架構創新的進一步發展，根據市場規律，未來很可能會出現一種能夠適用於不同AI應用的通用AI芯片，類似CPU、GPU、DSP等等。
魏少軍教授說，現在我們還在用AI應用來定義AI算法，接著用AI算法來定義AI芯片。於是，現在出現了語音AI芯片、視覺AI芯片、自動駕駛AI芯片等適用於不同的AI應用場景。
縱觀芯片發展歷史，從專用走向通用是一條基本規律 —— 正如上文提過的，一定是越通用的場景、越大規模的出貨量，才能做到邊際成本越低、性價比越高。
因此，未來可能會出現一種通用的AI芯片，能夠適用於各種各樣的AI算法，並且能跨越圖像、語音等各種AI應用場景。
不過，這種芯片出現的前提是AI算法的凍結——至少是針對某一大類的算法凍結了。目前AI算法依舊在快速發展當中，深度學習的神經網絡有好幾十種，加上變形後網絡有上百種，要說凍結算法現在還很早。
魏少軍教授說，樂觀估計，5年後可能會出現這樣的通用AI芯片。
而且，這種通用AI芯片很可能並不會出現於芯片巨頭企業當中，而更可能從新興創業玩家中誕生。大公司雖然有著明顯的軟件、工具鏈、生態資源優勢，但是它們有著自己固有的包袱，很難從架構上完全棄舊迎新。
半導體的新熱點：5G、8K
隨著芯片先進製程成本飆升、第三次全球半導體併購潮聲勢減弱，全球半導體產業也步入了一個新的下行週期，整體增長較之前年趨勢開始放緩。
不過，半導體市場從來都是風起雲湧，沒有停歇的時候。即便在下行週期裡，依舊有眾多跨界玩家與創業公司在快速湧入新興領域。
魏少軍教授認為，除了AI芯片，下一輪芯片的新興熱點還可能出現在5G與8K/16K顯示領域。
我國5G在2020年商用已經是接近板上釘釘的事實，工信部信息通信發展司副司長陳立東也曾表示，目前我國5G研發試驗第三階段測試工作基本完成，5G基站與核心網設備已達到預商用要求。
隨著5G到來的，將會是是更高清的視頻傳輸（8K/16K）、更大的手機儲存容量、以及車聯網、MR等一系列全新的5G相關應用，這些場景都將會需要全新的處理器，做到更高、更快、更省電。
結語：AI芯片站在新起點，架構創新才是硬道理
轉眼間，“AI芯片”這個概念已經火了2年。
2017是AI芯片熱度爆發之年，在2017年的最後4個月裡，多款AI芯片對市場進行密集而火熱的轟炸。到了2018上半年，中興事件讓人民大眾深切的感受到了“缺芯之痛”，芯片已經是中國產業升級必須跨越的門檻，全民參與熱度空前高漲。隨著2018年的結束，AI芯片發展將進入新階段，第一季玩家亮相已經結束，享受到短暫勝利的愉悅的同時也感受到發展的不易。這也許就是AI芯片發展必須經過的過程，不經風雨怎能見彩虹？其實，第二季AI芯片大戰才剛剛開始，有效的技術創新和準確的市場定位將是制勝的武器。而2019年是AI芯片行業的重要節點。
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