阿里巴巴的芯片布局 | 半导体行业观察

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4月20日,阿里巴巴全资收购中天微这一消息,盖过了处于风口浪尖上的中兴通讯深圳发布会。

据悉,中天微系统有限公司是中国大陆唯一大规模量产自主嵌入式CPU IP核的公司,其专注于32位嵌入式CPU IP研发与规模化应用,以芯片架构授权为核心业务,已形成了面向多应用领域的高、中、低应用的 CK610、CK800 系列 CPU 核,包括多媒体、安防、家庭、交通、智慧城市等IoT应用,其全球累计出货超过7亿颗芯片。

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早在2015年,阿里便与杭州中天微开始了深度合作,面向物联网各细分领域开发云芯片(Yun on Chip)架构。2016年 1月,阿里入股中天微成为其第一大股东。

2017 年 6 月,阿里又向中天微注资大笔资金,正式跨入芯片基础架构设计领域。而后者作为阿里云最早进入物联网合作伙伴计划的成员,推进了IoT芯片通过阿里云 link market在终端的大规模应用,从而加强了阿里在IoT端侧的核心能力。

中天微是世界上第一家从阿里巴巴获得可观投资的芯片公司。从网络巨头阿里巴巴获得投资可以说相当不寻常。对于创业公司来说,这相当于从人间到了天堂。

而就在前天,阿里巴巴达摩院对外透露,正研发一款神经网络芯片Ali-NPU,该芯片将运用于图像视频分析、机器学习等AI推理计算,主要是为解决图像、视频识别、云计算等商业场景的AI推理运算问题,提升运算效率、降低成本。

达摩院表示,未来,Ali-NPU的能力,不仅可以更好地满足视频、图像处理需求,还可以通过阿里云进行计算能力的输出,赋能各行各业。可以说,这是阿里对自身云端核心能力的补齐。

阿里的IoT布局

作为中国互联网电商的霸主,阿里巴巴拥有逐渐成熟的云计算平台、多样化的应用场景,以及新零售和强大的线上销售资源。

阿里云要进军物联网领域,并把物联网看做是继电商、金融、物流、云计算后的第五主赛道。对此,阿里云总裁胡晓明表示,阿里云计划在未来5年内连接100亿台设备。

物联网是一个庞大的生态系统,从云到通信,再到端侧,每一个环节都非常重要。

作为电商巨头的阿里,自然看到了打造生态的重要性,而半导体芯片在这一系统当中处于上游、也是基础一环,其重要性不言而喻,没有芯片(比如CPU和AI加速器),物联网没法做下去。

由此,不由得回想起2017年,阿里巴巴在杭州召开首届技术大会,动员全球两万多名科学家和工程师投身“新技术战略”。在这次大会上,阿里透露其正在启动一项代号“NASA”的计划,要面向未来20年组建独立的研发部门,建立新的机制体制,储备核心科技。

马云表示,阿里巴巴未来20年的愿景是构建世界第五大经济体,服务全球20亿消费者,新经济体必须建立在新的技术基础设施之上,建立在新的技术思考之上。马云解释说,NASA计划要面向机器学习、芯片、IoT、操作系统、生物识别这些核心技术,组建崭新的团队,建立新的机制和方法。

聚焦AI芯片

当下,对于诸多IT巨头来讲,AI及相关芯片已经成为一个战略性的选择,阿里自然不会错过风口。

阿里的各个平台每天都会产生海量的用户数据,这些数据都是用来训练AI技术最肥沃的养料,但同时也需要有更高计算力、更低功耗、更小体积的AI芯片来满足要求。

在此背景下,“不差钱”的阿里巴巴,在全球狂挖各种AI科学家,研发各种可与阿里现有业务场景结合的AI产品,重金投资AI创业公司,尤其是独角兽公司,这已经成为阿里布局人工智能的另一个方式。

此前,阿里巴巴达摩院已组建了芯片技术团队,进行AI芯片的自主研发。此外,软件算法的积累是阿里的一个优势,其自主研发的Ali-NPU,正是基于阿里机器智能技术实验室等团队在 AI 领域积累的大量算法模型优势,根据 AI 算法模型设计微结构以及指令集,以最小成本实现最大量的 AI 模型算法运算。

过去几年,阿里还投资了多家芯片公司,例如寒武纪、Barefoot Networks、深鉴科技、耐能(Kneron)、翱捷科技(ASR)等,其中,除了ASR和Barefoot,都是做AI的。

打通从云到端的产业链条

就阿里投资的这些芯片公司来说,其产品应用场景各有不同:寒武纪既有服务器端业务,手机也是重点,ASR的重点在智能终端,Barefoot主攻网络通信,深鉴科技主要聚焦于安防,而Kneron主打轻量级的 NPU(神经网络处理单元)芯片,业务重点是智能家居与智能安防。通过对这些公司的投入,阿里正在逐步打通IoT从云到端的产业链条,争取将相关芯片的控制权掌握在自己手中。

翱捷科技(ASR):智能终端芯片新锐

2017年4月,阿里巴巴和深圳创投入资翱捷科技。

2015年4月,RDA前创始人戴保家和一部分离职员工创立了翱捷科技(上海)有限公司(ASR MICROELECTROICS)。

这家公司总部位于上海张江高科技园区长泰广场,同时拥有美国和韩国研发团队,致力于移动智能通讯终端、物联网、导航及其他消费类电子芯片的平台研发、方案提供、技术支持和服务等,产品线覆盖包括2G、3G、4G在内的多制式通讯标准,产品和客户目标剑指合并后的紫光展锐。

截至2016年12月,ASR注册资本为1.537亿美元。主要股东包括上海浦东新星纽士达创业投资有限公司,上海浦东科技投资有限公司,上海颐泰创业投资合伙企业(有限合伙),上海武岳峰创业投资合伙企业(有限合伙)等。

2017年5月,翱捷科技完成了对Marvell(美满电子科技)MBU(移动通信部门)的收购。收购后,ASR成为国内基带公司中除海思外唯一拥有全网通技术的公司,具备完整的基带平台研发能力,可为移动通讯、物联网和智能手持设备市场提供更优秀的产品方案和高效的技术支持。

当下,IoT基带芯片的研发已经是个新兴的热门,不少初创公司都在聚焦这一业务。因此,对ASR的投资,显然是阿里为打造其物联网基带芯片的举措之一。

耐能(Kneron):专注终端NPU

2017年11月,人工智能新创公司耐能(Kneron)宣布完成超过千万美元的A轮融资,由阿里创业者基金(Alibaba Entrepreneurs Fund)领投。

耐能2014年成立于美国圣地亚哥,在台北、深圳、珠海已成立办公室,核心团队成员来自柏克莱、麻省理工等大学。

耐能的定位是终端人工智能的技术提供厂商,现在主打轻量级的NPU(神经网络处理单元)芯片,专注在终端市场。耐能创始人兼CEO刘峻诚表示,公司的核心竞争力在于主打轻量级的NPU,功耗很低,专注在终端市场, 能耗比可以做到100mw到300mw,最新的一款产品甚至可以到10mw以下。

有别于目前市场上主流的云端人工智能,Kneron提供创新的终端人工智能解决方案,可将一部份的人工智能从云端移转到终端装置上,进行实时识别与分析推断,不用等到把所有数据经由网络传送至云端后才能处理,以满足快速、安全的需求,并可大幅减轻网络、云端的负担与成本。

耐能于2016年推出该公司首款终端设备专用的人工智能芯片,称为神经网络处理器(Neural Processing Unit,NPU),以及自行研发的软件开发工具包「重组式人工智能神经网络」(Reconfigurable Artificial Neural Network),采用先进的算法,可以针对不同的需求快速调整功能,以适用不同的人工智能应用。

由于软硬件可紧密整合,相较于主流的神经网络芯片,耐能的NPU效能更好、功耗更低。耐能目前已经针对智能家居、智能安防、手机等领域提供客制化的解决方案,其相关产品已获国内外多家知名厂商采用。

阿里投资耐能,看重的正是Kneron的NPU,其M 4、M5等级芯片功耗可降低到毫瓦级别,所需体积则可以缩小至主流神经网络芯片的1/40。

寒武纪:通吃云和端AI处理器

2017年8月,专注AI芯片的寒武纪科技(Cambricon Technologies Corporation Limited)宣布完成1亿美元A轮融资,由国投创业(A轮领投方),阿里巴巴创投、联想创投、国科投资、中科图灵、元禾原点(天使轮领投方)、涌铧投资(天使轮投资方)联合投资。这使得寒武纪成为全球AI芯片领域第一个独角兽初创公司。

该公司所获A轮融资主要用于推动寒武纪系列处理器在终端和云端的产品化和市场化,促进各类终端设备的智能化,提供高性能低功耗的云端智能处理解决方案,为中国乃至世界的智能产业构筑基石、修建基础设施。

寒武纪科技是全球第一个成功流片并拥有成熟产品的AI芯片公司,拥有终端AI处理器IP和云端高性能AI芯片两条产品线。2016年发布的寒武纪1A处理器(Cambricon-1A)是世界首款商用深度学习专用处理器,面向智能手机、安防监控、无人机、可穿戴设备以及智能驾驶等各类终端设备,在运行主流智能算法时性能功耗比全面超越传统处理器。

寒武纪的团队则源自中国科学院计算技术研究所,后者是中国第一个专门从事计算机科学技术综合性研究的国立学术机构,创办了联想、曙光等一批高技术企业,是寒武纪科技的重要股东和产学研长期合作伙伴。

2017年底,华为发布了麒麟970手机处理器,其内部就集成了寒武纪的相关IP。

深鉴科技:深耕安防

2017年10月,深鉴科技对外宣布完成约4000万美元A+轮融资,由阿里旗下的蚂蚁金服与三星风投领投。

深鉴科技创始人、CEO姚颂介绍,本轮融资一部分将继续用于安防和大数据领域的产品开发和市场销售,落地更多安防监控的终端产品和服务。另一方面,蚂蚁金服的战略资源注入,会帮助深鉴进一步开拓包括金融在内的更多应用场景;与三星之间则侧重于存储等方面的合作,为AI芯片打造以深度学习处理器为核心的智能化解决方案和高效的整体系统,以便多领域拓宽和产品落地,加速深鉴科技迈进商业化阶段。

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深鉴科技成立于2016年3月,由清华电子系背景的汪玉、韩松、姚颂一起创办,后吸引到同是清华背景的单羿博士以合伙人形式加入。深鉴科技主推深度学习加速方案,主要提供基于神经网络深度压缩技术和DPU平台,为深度学习提供端到端的解决方案;通过神经网络与FPGA的协同优化,提供高性价比的嵌入式端与云的推理平台,现已应用于安防与数据中心等领域。深鉴科技与FPGA巨头Xilinx一直保持着深度合作关系。

Barefoot:开发颠覆性通信芯片

2016年11月,软件定义网络(SDN)芯片公司Barefoot Networks完成了其第三轮融资,共融资2000万美元,本轮融资主要用于开拓市场,来自中国的互联网公司阿里巴巴和腾讯参与了这轮融资。同年6月,Barefoot 还获得了由高盛、谷歌领投的5700万美元,加上这笔资金,Barefoot C轮融资总额达到8000万美元。

Barefoot Networks开发了世界上第一个SDN芯片,这种名为Tofino的芯片比现在市场上任何其他芯片都快,以6.5Tb/s的速度处理网络数据包。这种SDN芯片是一种革命性创新,它将改变谷歌,Facebook等互联网公司的内部运作,也将影响到电信运营商,思科、英特尔等硬件巨头们也会感到压力。

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Barefoot 成立于2013年,3年的融资总额达到1.55亿美元,目标客户是需要处理海量数据的云计算巨头。Barefoot 的联合创始人Nick McKeown是P4编程语言的开国元勋,曾与普林斯顿大学Jennifer Rexford教授一起设计开发了P4,此后一直推进P4社区的发展。他还曾创立SDN公司Nicira Networks,该公司在2012年被VMware收购。

当时,阿里巴巴技术保障部的网络规划专家曹捷曾表示,“SDN是一系列概念的集合,是我们对网络演进方向的判断。我们认为将来的网络一定是以应用为主导的,而不是像今天这样依赖交换机厂商主导硬件和功能来引导网络的演进节奏和技术方向。”

结语

阿里正在发生着改变,它已从世界最大的电商平台转变为集零售、金融、技术、物联网等服务为一体的商业基础设施平台。因此,实现从云到端的产品自主可控很重要。这也是阿里在芯片领域大刀阔斧投资的原因。

此外,中兴通讯事件再一次提醒国人,芯片这种核心技术必须自己拿下,没有芯片,物联网没法做下去。更何况,在业务场景上,阿里对物联网生态的理解会比芯片公司更深刻,定义产品也会更精准。

基于此,阿里巴巴对芯片业务的渗透肯定会不断进行下去。

文/半导体行业观察 张健

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