編者按：本文來自微信公眾號 芯東西（ID：aichip001），作者：ZeR0，微新創(chuàng)想經(jīng)授權轉載。

在美國新澤西州霍姆德爾市，一處離海岸只有24公里的寧靜小鎮(zhèn)上，坐落著全球歷史上最著名的科學實驗室之一——AT&T貝爾實驗室。世界上第一顆AI芯片ANNA，正誕生于此。

日后成為圖靈獎得主、Facebook AI首席科學家的深度學習泰斗楊立昆，是這顆芯片的主創(chuàng)者之一。1988年10月，年僅27歲的楊立昆加入這所傳奇實驗室，僅用3個月便設計出一份具有里程碑意義的“見面禮”——經(jīng)典的全球首個卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）算法LeNet。

LeNet在手寫文字識別上取得了有史以來最高的準確率。但研究過程卻很令楊立昆頭疼，尤其是硬件能力跟不上，僅是訓練一個字符識別模型就要花兩周時間。最終，楊立昆決定親自下場，設計一款AI專用的加速芯片。

1992年，全球第一顆AI芯片“ANNA”在貝爾實驗室里問世，包括64個計算單元，專門針對CNN訓練進行了優(yōu)化，峰值吞吐量為每秒40億次加法。后續(xù)發(fā)表的多篇論文展示了ANNA加速卷積神經(jīng)網(wǎng)絡在文本檢測及手寫數(shù)字識別等應用上的優(yōu)異表現(xiàn)，比單獨的DSP快10到100倍。

這一年，29歲的黃仁勛正忙著籌備創(chuàng)業(yè)大計，此前他在向妻子求婚時，曾許諾會在30歲時擁有一家自己的公司。1993年1月，黃仁勛和兩位好友在美國加州圣克拉拉市創(chuàng)立NVIDIA（英偉達）。命運的齒輪開始悄然轉動，日后英偉達搖身一變，成為AI時代最顯赫的芯片公司，黃仁勛也成了全球科技圈最有權勢的華裔大佬。

而當年ANNA的誕生，只能說是生不逢時，受制于諸多條件尚未成熟，深度學習研究在上世紀末步入寒冬，剛剛登場的AI芯片也還沒來得及留下什么聲響，就火速過氣了。

ANNA是出師未捷的端側AI芯片“鼻祖”，而云端AI芯片的大門由兩個關鍵人物開啟。

一位是家族與中國淵源頗深的深度學習教父杰弗里·辛頓，另一位是祖籍浙江青田、在中國臺灣臺北出生的美籍華人黃仁勛。

伴隨著英偉達的一路凱歌，AI芯片產(chǎn)業(yè)開啟了一段波譎云詭的高速發(fā)展旅程：2016~2018年熱度爆發(fā)，新品對市場進行密集而火熱的狂轟濫炸，完成教育市場的歷史任務；2018年~2019年連撞中興華為禁令風波，在自主可控熱情的裹挾之下沖向亢奮的高峰；2020年~2022年受疫情反復、地緣沖突、經(jīng)濟下行等多重因素疊加影響，開始直面更殘酷的落地商用與抵御風險難題；2023年又因大模型熱潮而再度躁動。

今天，AI芯片陌上車馬如流，“一哥”英偉達更是活成了獨孤求敗，在美股科技股中一騎絕塵，總市值高居1萬億美元，比臺積電市值的2倍、英特爾市值的6倍還多。全球最具名望的科技巨頭們在英偉達門前排起了長隊，GPU訂單早已排到2024年，佐證了大算力AI芯片的盛世風光。

盡管英偉達獨領風騷，但AI芯片江湖乾坤未定，過去一年，老牌芯片巨頭虎視眈眈，新晉上市公司斡旋鏖戰(zhàn)，跨界科技大廠縱橫捭闔，新老初創(chuàng)公司百家爭鳴，洗牌大戰(zhàn)持續(xù)上演。

一切還有很多未知數(shù)。

01.

“第一顆AI芯片”

倘若沒有“深度學習之父”杰弗里·辛頓的助攻，從1992年后就偃旗息鼓的AI芯片，其“復興”不知道要再延后多少年。

▲杰弗里·辛頓

辛頓出生于一個傳承兩百年的英國科學豪門，他的曾祖父是“布爾代數(shù)”的那個布爾。布爾1815年出生，身為鞋匠兒子的他只有小學學歷，純靠自學成才成為數(shù)學教授和當選英國皇家學會會士。49歲的布爾趕著去學校上課，途中淋雨感染了肺炎，結果因妻子病急亂投醫(yī)把他裹進被子，澆了幾桶冷水，導致布爾病情加重去世。而他留下的布爾代數(shù)，成為計算機體系運算的基礎。

布爾的妻子瑪麗也是位有名的數(shù)學家，瑪麗的叔叔喬治·艾佛斯特（Everest）是珠穆朗瑪峰的命名來源。布爾的小女兒艾捷爾創(chuàng)作了經(jīng)典名著《牛虻》。布爾長女愛倫跟數(shù)學家查爾斯·霍華德·辛頓結婚，生了4個孩子。小兒子塞巴斯蒂安的兩個孩子都取了中國名字，跟中國頗有淵源：哥哥韓丁是一位寫過不少關于中國的書；妹妹寒春是北京第一位中國綠卡獲得者。

愛倫的長子喬治是一位冶金專家和植物收藏家，他的兒子霍華德是著名昆蟲學家。霍華德的兒子便是堅持神經(jīng)網(wǎng)絡研究、對人工智能復興影響深遠的杰弗里·辛頓，因對深度學習的重大貢獻在2018年獲得計算機領域最高榮譽——圖靈獎。

辛頓不僅是深度學習的開山鼻祖，也堪稱是AI芯片的開史元勛。

時間一晃到了2012年，國際頂級賽事ImageNet計算機視覺挑戰(zhàn)賽上演了歷史性的一幕：多倫多大學教授杰弗里·辛頓（Geoffrey Hinton）和兩位學生用AlexNet算法一舉奪魁，讓計算機識圖準確率飆升到84%。

而訓練出這個神經(jīng)網(wǎng)絡，辛頓團隊用了4張英偉達Geforce GTX 580顯卡，僅花了1周的時間。

AI芯片的故事開始重啟。AlexNet一戰(zhàn)成名，不僅成功掀開了計算機視覺盛世的華章，也給英偉達GPU打了一個非常有效的廣告。伴隨著世界邁向深度學習時代，英偉達GPU也聲名鵲起，進入一眾頂級科研院所和科技大廠的視野，并很快就發(fā)展成AI開發(fā)的標配硬件。

妙就妙在，這個歷史性機遇來得令人猝不及防，而只有英偉達接得住。

早在2006年，黃仁勛決定將統(tǒng)一計算架構CUDA放到英偉達的所有GPU中，這是一個瘋狂而大膽的賭注，CUDA的研發(fā)成本極高，但當時又看不出有多大用處，致使股東們相當質疑。接下來的五年何其難熬，恰逢自研手機芯片敗北、金融危機爆發(fā)、游戲業(yè)務增長停滯，英偉達的利潤被近乎摧毀，股價也大幅下跌。

▲2018年，黃仁勛在東方衛(wèi)視《波士堂》節(jié)目中談對英偉達的期待

但時間最終證明黃仁勛是對的。CUDA大大降低GPU開發(fā)門檻，讓顯卡可以用于圖像以外的先進計算。正如AI大牛吳恩達評價的，CUDA出現(xiàn)之前，全球能用GPU編程的可能不超過100人，有了CUDA后，使用GPU變成了件輕松的事。

差點將英偉達置于死地的CUDA項目，成為英偉達日后大放異彩的核心功臣，為英偉達謀來了遠超游戲市場的遠大前程——辛頓團隊慧眼識珠，用英偉達GPU訓練出劃時代的AlexNet算法，讓英偉達贏在了AI落地熱潮的起點。

從那以后，著名華裔“核彈制造家”、一手創(chuàng)辦英偉達的“皮衣俠客”黃仁勛，眼光毒辣到仿佛提前預知了未來，接連踩中深度學習、元宇宙、大模型三大風口，帶領英偉達乘火箭般飛升，迄今市值暴漲近150倍，在生成式AI時代出盡風頭。

2020年夏天，英偉達迎來里程碑時刻——數(shù)據(jù)中心業(yè)務季度營收首超游戲業(yè)務，成為英偉達第一大收入來源。2021年10月，英偉達市值超過臺積電，首度登頂全球市值最高的半導體公司。2023年5月，英偉達再度創(chuàng)造歷史——成為全球第一家市值突破1萬億美元的半導體公司。

▲2016財年（2015實際年）第一季度到2024年（2023實際年）第二季度英偉達游戲及數(shù)據(jù)中心業(yè)務營收變化（芯東西制表）

至今，黃仁勛已經(jīng)掌舵20年有余，熬退了英特爾的5任CEO，家底也越來越豐厚，從依賴賣游戲顯卡營生到在躺贏數(shù)據(jù)中心時代。

復制一個英特爾難如登天，但黃仁勛不斷締造奇跡。他就像個窺得天機的隱世高人，穩(wěn)準狠地把脈住計算時代的每一個顛覆式機會，并通過極具耐心的長期主義布局，一步步站上了全球半導體產(chǎn)業(yè)的巔峰。

英偉達用10年時間，將GPU芯片在AI任務上的性能提升1000倍，成為芯片界公認的“卷王”。在今年的芯片頂會Hot Chips上，英偉達首席科學家Bill Dally分享了英偉達取得成功的4大要素：精度數(shù)字表示（16倍）x復雜指令（12.5倍）x制程迭代（2.5倍）x稀疏化（2倍）。

▲英偉達首席科學家Bill Dally分享英偉達如何在10年內將GPU在AI任務上的性能提升1000倍

今年8月，黃仁勛再度“封神”：英偉達季度營收首次超過英特爾，這是歷史上首次，無晶圓廠芯片設計公司在業(yè)績上干翻了IDM大廠，而該季度英偉達數(shù)據(jù)中心收入占比高達76%。這力證了黃仁勛的話：“一個新的計算時代已經(jīng)開始了。”

伴隨著英偉達數(shù)據(jù)中心業(yè)務的狂飆突進，AI芯片產(chǎn)業(yè)奏響璀璨的華章。

02.

大廠派：一超多強，群雄盤踞

2012年，英偉達GPU一戰(zhàn)告捷，名震天下；四年后，谷歌TPU橫空出世，攪亂乾坤。

繼AlexNet算法掀起深度學習科研熱潮后，下一個轉折點出現(xiàn)在2016年，由谷歌兄弟公司DeepMind研發(fā)的AI算法AlphaGo橫空出世，戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍李世石，讓“人工智能”概念一夜紅遍大江南北，點燃了AI落地商用的熊熊烈焰。

而AlphaGo幕后的硬件功臣，是谷歌從2014年就開始秘密籌備的大招——張量處理器TPU。

▲谷歌第一代TPU（左），在谷歌數(shù)據(jù)中心中部署的TPU（右）

谷歌TPU打響了專用AI芯片第一槍，讓AI芯片舞臺不在是英偉達GPU的獨角戲。

2017年3月，黃仁勛在GTC大會上隆重發(fā)布Volta架構GPU，不同于以往，這顆芯片中加入了一個Tensor Core，第一顆專為加速AI設計的GPGPU芯片正式登場。這一年，谷歌推出第二代TPU芯片。同年9月，華為麒麟970橫空出世，拔得世界首款手機AI芯片的頭籌，10天后搭載自研神經(jīng)加速引擎的蘋果A11仿生芯片登場，共同拉開了手機AI芯片的序章。

這一年的夏天，還有一篇劃時代的論文問世：2017年6月12日，谷歌的7位研究員與1位多倫多大學本科生在國際AI學術頂會NeurIPS上發(fā)表了一篇名為“Attention is All You Need”的論文，將革命性的Transformer架構推向極致，成為大模型風暴的起點，也將業(yè)界對AI芯片的需求推至新的高峰。

隨后大廠們在AI芯片激情開卷：在數(shù)據(jù)中心場景，英偉達是“一超”，英特爾和AMD是“雙強”，一眾云計算大廠也紛紛研制自研AI芯片；在手機場景，華為、蘋果形成兩大山脈，在移動終端芯片界呼風喚雨的三大龍頭高通、聯(lián)發(fā)科、展銳也全面優(yōu)化AI加速引擎；在汽車場景，英偉達、英特爾、高通、特斯拉等開足火力，英偉達預告單顆Atlan芯片算力高達1000TOPS。

在數(shù)據(jù)中心芯片布局上，芯片巨頭們的出手都相當闊綽，英特爾相關收購交易數(shù)量多，AMD和英偉達則豪擲巨資直奔細分賽道龍頭。不過英偉達擬收購Arm的交易最終在2022年4月功敗垂成，Arm即將赴美上市，而英偉達與蘋果、英特爾、AMD、臺積電、三星、聯(lián)發(fā)科、谷歌等被曝組成了Arm的豪華投資團。

▲英特爾、AMD、英偉達數(shù)據(jù)中心芯片相關收購交易

英特爾寶刀未老，CPU在AI推理市場市占率至今遙遙領先；AMD雖說敲響AI芯片戰(zhàn)鼓的時間偏晚，但畢竟多年穩(wěn)居CPU和GPU“老二”，芯片研發(fā)功底深厚，戰(zhàn)斗力很強。今年7月，英特爾推出中國定制版云端AI訓練芯片Gaudi 2。AMD的旗艦AI芯片MI300擬在今年下半年上市。

繼谷歌TPU異軍突起后，科技大廠也踴躍開展云端AI芯片研發(fā)。2018年，Facebook被曝出組建自研AI芯片團隊，谷歌發(fā)布第三代TPU，百度、華為、亞馬遜接連推出首款自研云端AI芯片。阿里的首顆AI芯片含光800在2019年發(fā)布。騰訊則直到2021年11月才首度公開AI推理芯片紫霄。今年微軟也被曝秘密自研AI芯片Athena。

車載AI芯片同樣在2018年集中出場。那一年，Mobileye還是獨占高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）芯片大部分市場的龍頭，相比一眾主流車企，特斯拉還只是Mobileye的一個小客戶。但很快，Mobileye的芯片帝國被撕開裂縫。

2018年，黃仁勛率先在國際消費電子展CES上發(fā)布全球首個自動駕駛SoC芯片Drive Xavier，大華股份和零跑汽車介紹了雙方聯(lián)手研發(fā)的AI自動駕駛芯片“凌芯01”，馬斯克公布特斯拉自研AI自動駕駛芯片Hardware 3.0……芯片巨頭和跨界車企相繼入場，自動駕駛芯片大戰(zhàn)一觸即發(fā)。

一些國內老牌芯片廠也踏上AI芯片轉型之路。安防芯片霸主海思、國科微等以及家庭消費電子芯片龍頭瑞芯微、杭州國芯等都非常積極地迎合AI浪潮，早在2017~2018年就開始推出搭載自研AI處理單元的端側視覺AI芯片或語音AI芯片。

隨著大廠們紛紛坐上牌桌，中國AI芯片江湖也從暗流涌動變得群情激昂。

03.

開山派：天寒地鑒，創(chuàng)新涌現(xiàn)

2017年7月，華為搞了個大新聞——趕在蘋果的前面，發(fā)布了“世界第一款搭載NPU的手機AI芯片”麒麟970。2018年8月，華為乘勝追擊，推出搭載了雙核NPU的全球第一款7nm手機芯片麒麟980。兩代麒麟芯片搭載的NPU，均出自一家中科院背景的AI芯片創(chuàng)企——寒武紀。

寒武紀的兩位創(chuàng)始人陳云霽和陳天石是親兄弟，均博士畢業(yè)于中科院計算所，師從“龍芯之父”胡偉武教授。2016年4月在北京成立寒武紀后，陳天石擔任CEO，陳云霽則很早就離開了公司，專注于在中科院計算所從事科研工作。

在寒武紀成立的1個月前，一家由清華電子系師生四人組隊創(chuàng)立的AI芯片創(chuàng)企深鑒科技在北京呱呱墜地。更早的2015年7月，在百度相繼創(chuàng)立并領導百度深度學習研究院、百度自動駕駛團隊和百度大腦等項目的余凱，以及在百度深度學習研究院擔任主任研發(fā)架構師的黃暢，一起在北京創(chuàng)立了“國內智駕芯片先鋒隊”地平線。

在深圳，中國第一款商用矢量處理器芯片設計者陳寧回國創(chuàng)業(yè)，2014年8月成立AI計算機視覺創(chuàng)企云天勵飛，并擔任創(chuàng)始人、董事長兼CEO。

這4家當時風頭最盛的國內AI芯片創(chuàng)企，被并稱為“天寒地鑒”。

▲2018年，華為發(fā)布集成寒武紀雙核NPU的手機AI芯片麒麟980

2017年，寒武紀憑借NPU落地華為手機賺得第一桶金，深鑒科技面向安防場景推出自研AI芯片“聽濤”與“觀海”，地平線發(fā)布終端視覺AI芯片旭日1.0和自動駕駛芯片征程1.0，云天勵飛第一代自研神經(jīng)網(wǎng)絡處理器采用FPGA實現(xiàn)。

而后，四家明星創(chuàng)企的命運走向分野。

基于FPGA研發(fā)AI芯片的深鑒科技，在2018年7月宣布被全球FPGA龍頭賽靈思收購；寒武紀的業(yè)務重心不斷向智能計算集群系統(tǒng)與云端AI芯片傾斜，2020年7月成為“科創(chuàng)板AI芯片第一股”，最新市值592億元；地平線成為國內車規(guī)級AI芯片的排頭兵，最新估值高達50億美元；云天勵飛的自研AI視覺芯片從2019年開始獨立商用，公司2023年4月順利在科創(chuàng)板掛牌上市。

包括“天寒地鑒”在內，2013年成立的嘉楠科技，2015年成立的齊感科技、啟英泰倫、欣博電子、天數(shù)智芯等，2016年成立的黑芝麻智能、鯤云科技、億智電子、肇觀電子等，2017年成立的登臨科技、光子算數(shù)、時識科技、普林芯馳、探境科技、曦智科技、芯動力、星宸科技、知存科技等，都是國內最早一批AI芯片創(chuàng)業(yè)力量。

04.

大廠派：巨頭產(chǎn)子，名企跨界

從2018年到2021年，阿里巴巴、小米、比特大陸、百度先后“產(chǎn)子”，將芯片業(yè)務拆分獨立，創(chuàng)辦平頭哥、大魚科技、算能科技、昆侖芯科技。這些銜著金鑰匙出生的芯片創(chuàng)企，甫一問世就坐擁TOP級資金、經(jīng)驗、人才和業(yè)務資源。

阿里造芯行動宛如閃電戰(zhàn)，2018年4月剛全資收購杭州CPU IP供應商中天微，9月就宣布成立全資控股公司平頭哥半導體，將中天微和阿里達摩院的芯片業(yè)務進行整合。此時阿里已經(jīng)投資過寒武紀、深鑒科技、耐能等多家AI芯片創(chuàng)企。

2019年4月，小米將2014年成立的全資子公司松果電子進行拆分重組，組建新公司南京大魚科技，松果團隊繼續(xù)專注和研發(fā)手機SoC芯片，大魚科技專注于IoT芯片與解決方案的技術研發(fā)。2021年12月，小米在上海成立芯片公司玄戒，由小米集團高級副總裁、手機部總裁曾學忠擔任法人代表，去年6月注冊資本增至19.2億元。

綠廠OPPO同樣在2019年成立全資控股的芯片子公司上海守樸科技。后來守樸科技在2020年7月更名為哲庫科技（ZEKU）。令人意外的是，這艘規(guī)模約3000人、匯集許多芯片大牛的巨艦，還沒來得及發(fā)展成“第二個海思”，卻在今年5月突然宣布終止業(yè)務，令業(yè)界一片嘩然。

2013年成立的全球礦機芯片巨頭比特大陸，早在2015年就開始研發(fā)AI芯片，主要面向云端和邊緣場景，2019年分拆出專注于邊緣端AI芯片研發(fā)的晶視智能，2020年將AI芯片和RISC-V CPU業(yè)務分拆出算能科技。

百度2010年就已開始用FPGA做AI架構的研發(fā)，2017年完成超過1萬片F(xiàn)PGA部署，到2018年推出云端AI芯片百度昆侖1。2021年，百度昆侖1已部署超過2萬片，昆侖芯2芯片也正式量產(chǎn)，這年6月，百度將旗下昆侖芯業(yè)務正式獨立，成立昆侖芯科技。昆侖芯科技在2021年3月實現(xiàn)獨立融資，當時估值已達約130億元。

AI算法公司也馬不停蹄地踏上造芯路。除了前文提到的云天勵飛外，依圖科技、商湯科技同樣是國內計算機視覺（CV）算法公司自研AI芯片的代表。2019年5月，依圖科技推出了其與AI芯片創(chuàng)企熠知電子聯(lián)合開發(fā)的云端AI推理定制SoC芯片“求索”questcore，用于加速視覺推理。2021年8月，商湯科技向港交所遞交的IPO文件中，首次披露了其自研設計AI專用算力芯片STPU、邊緣端AI芯片、服務器AI推理芯片。

語音算法企業(yè)同樣摩拳擦掌，在2018~2019年密集推出自研或合作定制的語音AI芯片，包括云知聲的“雨燕”，出門問問、Rokid跟杭州國芯定制的AI專用語音芯片，思必馳的TAIHANG語音AI芯片，獵豹移動旗下獵戶星空聯(lián)合瑞芯微發(fā)布的語音AI芯片OS1000RK……云知聲2017年10月在廈門創(chuàng)辦全資子公司和東南總部云知芯，思必馳與中芯聚源在2018年3月合資成立深聰智能。

05.

革新派：架構多元，理念超前

在摩爾定律瀕臨失效的今天，在現(xiàn)有的工藝基礎上，通過架構創(chuàng)新另辟蹊徑，是突破現(xiàn)有瓶頸、提高芯片性能的重要途徑。

一批富有精神的創(chuàng)業(yè)者們，勇敢踏上了探索未知的征途——新型計算架構。代表性的路線方向，有光子計算、晶圓級芯片、類腦計算等。

2019年，幾款標志性的AI芯片登上歷史舞臺：

4月，光電混合計算代表企業(yè)曦智科技推出了全球首款光子芯片原型板卡，驗證了用光替代電進行高性能計算的開創(chuàng)性想法。曦智科技也是迄今融資額最高的光子計算創(chuàng)企。

8月，美國AI芯片創(chuàng)企Cerebras推出了一塊比iPad還大的全球最大芯片WSE。這顆晶圓級芯片在46225mm2面積里塞進1.2萬億個晶體管。許多芯片專家對它高度贊譽，美媒《連線》評價它“承載著科技行業(yè)對AI希望紀念碑”。

同樣在8月，清華大學精密儀器系施路平教授團隊開發(fā)的全球首款異構融合類腦芯片“天機”登上國際學術頂刊Nature的封面。這項研究創(chuàng)造了中國在芯片和AI兩大領域Nature論文零的突破。

Cerebras、曦智科技分別成立于2016年、2017年，“天機”團隊在2018年注冊成立靈汐科技。

相比傳統(tǒng)電子芯片，光子芯片具有大帶寬、高并行、低功耗的天然優(yōu)勢，光電集成技術也是未來AI加速計算等領域最具前景的解決方案之一。

除了上海的曦智科技外，英國Optalysys、北京光子算數(shù)、美國Lightmatter、法國LightOn、美國Luminous Computing等創(chuàng)企均在探索光子計算及光子網(wǎng)絡的商業(yè)化道路。在今年8月舉行的芯片盛會Hot Chips上，曦智科技首次公開演示了首個用于特定領域AI工作負載的片上光網(wǎng)絡（oNOC）處理器Hummingbird。

模仿大腦機制的類腦（神經(jīng)擬態(tài)）計算路線，也聚集了多家芯片大廠及創(chuàng)企。大廠以IBM和英特爾為代表，創(chuàng)企有從清華脫胎的靈汐科技、從蘇黎世大學及蘇黎世聯(lián)邦理工脫胎的時識科技等，清華、浙大等國內高校的科研團隊均持續(xù)攻堅類腦芯片。

然而受制于配套條件不成熟，這些新興計算架構尚未能在AI芯片產(chǎn)業(yè)殺出一條通路，也因其未來不確定性較大，尚不是市場最青睞的玩家。

與之相對的，近三四年，有兩大派系在AI芯片創(chuàng)業(yè)潮中日漸人聲鼎沸，一個是融資狂熱、捧出多家獨角獸的GPGPU，另一個則是隨著產(chǎn)業(yè)鏈成熟而開始展現(xiàn)落地價值的存算一體。

06.

務實派：獨角獸扎堆開卷，估值水漲船高

GPGPU創(chuàng)業(yè)熱潮的興起，可以說是國內AI芯片產(chǎn)業(yè)獨有的風景，融資猛，架勢足。除了天數(shù)智芯成立時間（2015年）較早，當前國內GPGPU企業(yè)集中在2017年~2021年成立，包括登臨科技、瀚博半導體、壁仞科技、海飛科、芯瞳半導體、摩爾線程、沐曦、深流微等。

有英偉達珠玉在前，GPGPU起初并不是AI芯片創(chuàng)業(yè)的首選方向，直到2020年，熱錢開始密集涌來，GPGPU連出幾家獨角獸，一躍成為整個半導體領域最熱賽道之一。

2020年6月，一筆重磅級融資交易在芯片領域炸開了鍋——GPGPU創(chuàng)企壁仞科技完成11億元A輪融資，緊接著9月又宣布完成Pre-B輪融資。到2021年7月，其累計融資金額已超過47億元。

壁仞科技的創(chuàng)始團隊也孵出水面，創(chuàng)始人、董事長兼CEO張文是一位戰(zhàn)績顯赫的連續(xù)創(chuàng)業(yè)者，此前更為AI產(chǎn)業(yè)熟知的身份是商湯科技總裁，更早之前，他還曾與中芯國際創(chuàng)始人張汝京共同LED芯片企業(yè)映瑞光電。他組建起了一個技術大牛云集的豪華創(chuàng)始團隊，作為壁仞的研發(fā)主心骨，其中聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO洪洲擁有近30年的GPU架構設計經(jīng)驗，曾是海思自研GPU團隊負責人。

不僅是壁仞，國內GPGPU創(chuàng)企集結了一群資深的華人芯片專家，例如，壁仞科技聯(lián)席CEO李新榮，瀚博半導體的兩位創(chuàng)始人錢軍、張磊，沐曦的聯(lián)合創(chuàng)始人陳維良、楊建、彭莉，均曾在芯片巨頭AMD身擔要職；登臨科技創(chuàng)始人李建文曾創(chuàng)辦1家GPU公司并賣了1億美金；芯動力創(chuàng)始人李原是一位芯片連續(xù)創(chuàng)業(yè)者。

GPGPU強大的“吸金”能力，將產(chǎn)業(yè)投資方們的目光吸引到大算力AI芯片。2020年，多家創(chuàng)企宣布高額單筆融資：2020年5月，云端AI芯片創(chuàng)企燧原科技5月獲得騰訊參投的7億元B輪融資；6個月后，GPGPU創(chuàng)企瀚博半導體獲得快手參投的5000萬美元A輪融資；這一年，壁仞科技累計融資近20億元，其11億元的單筆融資金額刷新了國內高端芯片設計業(yè)A輪融資規(guī)模的記錄。

到2021年，大算力芯片融資更加熱火朝天。燧原科技1月獲得18億元C輪融資，騰訊繼續(xù)參投；GPGPU創(chuàng)企天數(shù)智芯3月獲得12億元C輪融資，中國聯(lián)通參投；壁仞科技3月獲得B輪融資，中國平安參投，累計融資超過47億元。

摩爾線程、瀚博半導體、沐曦這三家GPGPU創(chuàng)企，均在2021年連拿多筆大額融資：摩爾線程2月、11月分別宣布獲得數(shù)十億元Pre-A輪融資、20億元A輪融資；瀚博半導體在4月、12月分別宣布新融資，合計金額21億元，參投陣容包括阿里巴巴；沐曦分別在1月、3月、8月獲數(shù)億元Pre-A輪、數(shù)億元Pre-A+輪、10億元A輪融資。登臨科技也分別在2021年6月和11月宣布獲新融資，不過金額并未披露，投資方包括高通。

▲國內GPGPU創(chuàng)企融資歷程整理

這一變化，折射出市場對AI芯片需求的改觀：一方面，越通用的產(chǎn)品，越能大規(guī)模生產(chǎn)和落地，相比新興通用計算架構，GPGPU的生態(tài)和供應鏈都更加完整和成熟；另一方面，相比探索也許成功也許失敗的創(chuàng)新路徑，走英偉達已經(jīng)成功的老路，吃一些英偉達已經(jīng)或即將吃到的市場，看起來距離實現(xiàn)“自主替代”更有希望。

頂著“中國英偉達”名號的中國大算力AI芯片公司們，一邊拿融資拿到手軟，另一邊陸續(xù)向產(chǎn)業(yè)交出硬件成績單：

燧原科技起步較早，三年連發(fā)三顆芯，2019年12月發(fā)布云端通用AI訓練芯片邃思和云端AI訓練加速卡云燧T10，2020年12月發(fā)布云端AI推理加速卡云燧i10，2021年7月發(fā)布第二代AI訓練芯片邃思2.0和訓練加速卡云燧T20，12月又發(fā)布第二代云端AI推理加速卡“云燧i20。

2021年3月，天數(shù)智芯發(fā)布第一款7nm云端訓練通用GPU芯片天垓100，登臨科技首款GPU+（軟件定義的片內異構通用人工智能處理器）產(chǎn)品6月開始客戶送樣。4個月后，瀚博半導體在世界人工智能大會上發(fā)布通用云端推理AI芯片SV100系列及VA1通用推理加速卡。

2022年3月，摩爾線程發(fā)布多功能GPU芯片蘇堤及面向數(shù)據(jù)中心級多功能GPU產(chǎn)品MTT S2000，墨芯人工智能官宣發(fā)布搭載其首顆AI芯片英騰處理器的兩款云端稀疏率AI計算卡；8月，壁仞科技發(fā)布首款通用GPU芯片BR100；11月，摩爾線程發(fā)布云端多功能GPU產(chǎn)品MTT S3000；12月，天數(shù)智芯發(fā)布7nm云邊推理芯片智鎧100。這一年，燧原科技則轉向集群構建，9月發(fā)布高性能AI加速集群產(chǎn)品云隧智算機。

ChatGPT引爆了2023年的大模型熱潮，大算力芯片供應商們都積極備戰(zhàn)，這廂忙著對主流大模型進行兼容適配，那廂不斷曬出芯片訂單和收入進展，還馬不停蹄地推出芯片新品。

芯動力發(fā)布首款基于可重構架構的GPGPU芯片，沐曦展出首款云端AI推理GPU曦思N100，瀚博半導體發(fā)布7nm云端GPU芯片SG100。沐曦AI訓練及通用計算GPU曦云C500、登臨科技高凜二代均預計在2023年實現(xiàn)量產(chǎn)。

07.

融合派：感+存+算，突破經(jīng)典架構瓶頸

與其他新興計算架構相比，存算一體是突破AI算力瓶頸的最具潛力的技術路線之一。

傳統(tǒng)的馮·諾依曼架構是存算分離，存儲單元與計算單元之間需要反復搬運數(shù)據(jù)，造成很多不必要的時延和能耗。將存儲與計算融合，則能有效克服此類瓶頸，展現(xiàn)出顯著的能效比優(yōu)勢，隨著新型存儲器件、先進封裝等技術日益成熟，存算一體AI芯片開始從學術研究走向產(chǎn)業(yè)落地。

國內存算一體AI芯片創(chuàng)業(yè)以2017年知存科技創(chuàng)立為起點，隨后九天睿芯在2018年成立，千芯科技在2019年成立，后摩智能、每刻深思、億鑄科技在2020年成立，蘋芯科技、微納核芯成立于2021年，真與科技成立于2022年1月，邁特芯則是2023年新創(chuàng)辦的年輕存算芯片創(chuàng)企。

知存科技的創(chuàng)始人王紹迪與郭昕婕是一對北大微電子系85后夫妻。故事要從2016年說起，正在加州大學圣塔芭芭拉分校攻讀博士學位的郭昕婕，研發(fā)出全球第一個3層神經(jīng)網(wǎng)絡的浮柵存算一體深度學習芯片技術。一年后，她又攻下7層神經(jīng)網(wǎng)絡的浮柵存算一體深度學習芯片。

從郭昕婕的研究，王紹迪看到了端側AI芯片商用落地的價值，待找到初始融資后，2017年10月，兩人在北京創(chuàng)辦知存科技，研發(fā)基于NOR Flash的存算一體AI芯片。

這一年，九天睿芯的創(chuàng)始人劉洪杰在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院讀博期間開始了一次短暫的創(chuàng)業(yè)；后摩智能的創(chuàng)始人吳強離開Facebook，加盟地平線任副總裁、首席云架構師兼任南京研發(fā)中心總經(jīng)理；每刻深思還未從清華大學電子工程系智能感知集成電路與系統(tǒng)實驗室脫胎而出；億鑄科技的創(chuàng)始人熊大鵬剛接觸到存算一體，并越來越相信這一技術方向能“換道超車”。

短短幾年后，他們匯集到同一條賽道——存算一體AI芯片，并基于不同類型的存儲器（Flash、MRAM、SRAM、RRAM等），分別向端側、邊緣、云計算、智能駕駛等不同方向發(fā)力。

端側有知存科技、蘋芯科技等。知存科技已累計融資近8億元，其首顆存內計算芯片WTM2101自2022年3月量產(chǎn)并推向市場以來落地于TWS耳機、VR頭顯、智能頭顯等產(chǎn)品中；成立相對偏晚的蘋芯科技，也已經(jīng)完成了產(chǎn)業(yè)級28nm SRAM存算一體單元流片點亮。

汽車場景的代表是后摩智能。后摩智能在今年5月發(fā)布首款存算一體智駕芯片鴻途H30，最高物理算力256TOPS，典型功耗35W，成為國內率先落地存算一體大算力AI芯片的公司。3個月后，其首款RRAM大容量存儲芯片官宣成功點亮并完成測試驗證，整體功耗低至60mW。

2022年新成立的真與科技，8月宣布致力于開發(fā)超大算力、超低功耗下一代邊緣端和設備端AI芯片，已成功量產(chǎn)并即將落地基于CSA卷積流架構、MRAM新型介質、NPU級存算一體等技術的AI芯片，構建邊緣端AI SoC、設備端AI專用芯片、智能汽車算力芯片三大產(chǎn)品線。

云端有億鑄科技、千芯科技。千芯科技首先選擇研發(fā)基于SRAM的可重構存算一體AI芯片，第一代芯片已進入互聯(lián)網(wǎng)大客戶的供應商名錄；億鑄科技聚焦研發(fā)基于ReRAM的全數(shù)字化存算一體AI大算力芯片，同時基于存算一體超異構概念的下一代芯片設計工作已在推進。

九天睿芯是感存算一體架構技術的領跑者。它將模擬前端與存算一體集成，研發(fā)高性能混合信號芯片，目前主要產(chǎn)品有第一代感存算一體芯片ADA100和第二代視覺存算一體協(xié)處理器ADA2X0，今年成功拿下深圳科創(chuàng)委和香港政府資助的兩個深港澳合作項目。

值得一提的是，無論是GPGPU創(chuàng)企，還是存算一體芯片創(chuàng)企，都開始積極擁抱Chiplet生態(tài)。今年3月，九天睿芯與提供Chiplet高性能通用芯粒及解決方案的上海創(chuàng)企奇異摩爾簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將共建Chiplet行業(yè)通用平臺，致力于共同推進大算力芯片發(fā)展。

在感算融合方向上，諾磊科技創(chuàng)始人兼CEO Raymond Wu（吳日正）是全球CIS巨頭美國豪威科技的聯(lián)合創(chuàng)始人，基于40年的CIS傳感器技術經(jīng)驗，他帶領諾磊科技團隊推出了將CIS內嵌于邊緣計算SoC的感算一體AI芯片NB1001，實現(xiàn)了AI+CIS單芯片集成，功耗僅有0.3W。

每刻深思主攻的近傳感模擬計算芯片，具備超低功耗的優(yōu)勢，近傳感模擬計算芯片已兩次流片并成功點亮，在手表、AR眼鏡等可穿戴設備的應用場景已獲得千萬級預購訂單。

08.

清華幫：沖出AI芯片創(chuàng)業(yè)“軍團”

在中國AI芯片初創(chuàng)勢力，“清華幫”獨樹一幟。

有的創(chuàng)始團隊直接從學校研究團隊脫胎而出，有的是師生組團，有的是同門師兄弟聯(lián)手，還有很多在芯片工業(yè)界歷練多年的清華校友。

清華微電子所魏少軍教授、尹首一教授帶隊的可重構計算團隊，從2006年起就在研究軟件定義芯片技術，其多代Thinker系列芯片在國際學術會議上屢獲殊榮。將相關技術產(chǎn)品化的AI芯片創(chuàng)企在2018年成立，目前已量產(chǎn)兩個系列十多款面向邊緣端的高能效智能計算芯片。

核心團隊來自清華電子系的湃方科技同樣成立于2018年，由清華電子系劉勇攀教授與其學生武通達等人聯(lián)合創(chuàng)立，把高能效邊緣AI芯片應用到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域。過去六年，其團隊推出了9款AI芯片，包含非結構化稀疏、存內計算等不同的優(yōu)化方式。

▲9款Sticker高能效AI芯片

每刻深思緣于清華電子系智能感知集成電路與系統(tǒng)實驗室。該實驗室早在2012年就開始研究近傳感模擬計算技術。鄒天琦作為訪問學者在該實驗室學習研究時，認識了識了清華大學電子工程系電路與系統(tǒng)研究所副教授、首席科學家喬飛老師以及正在該實驗室攻讀博士學位的劉哲宇，三人不謀而合，2019年共同創(chuàng)立每刻深思，以實現(xiàn)近傳感模擬技術的產(chǎn)業(yè)化落地。

2018年成立的國內類腦計算芯片領跑者靈汐科技，是清華大學類腦計算研究中心科技成果轉化項目，核心創(chuàng)始人施路平教授、裴京教授、張悠慧教授等均來自清華大學。

杜克大學電子與計算機工程系正教授、IEEE/ACM Fellow陳怡然是清華電子系94級校友。他與98級清華自動化系校友的楊越組隊，成立存算一體AI芯片創(chuàng)企蘋芯科技。

清華電子系首位80后系主任汪玉教授，也是清華電子系98級畢業(yè)生。2016年，他跟清華電子系04級校友單羿、08級校友韓松和11級校友姚頌共同創(chuàng)辦AI芯片創(chuàng)企深鑒科技。深鑒科技被美國FPGA巨頭賽靈思收購后，汪玉與韓松均退出深鑒。隨后在2019年，汪玉教授與和時任清華大學車輛與運載學院院長楊殿閣教授跨學科成立超星未來，超星未來去年12月發(fā)布了新一代智能駕駛計算芯片驚蟄R1。

千芯科技的陳巍和耿云川是清華電子系微電子學方向的本科同學。燧原科技創(chuàng)始人趙立東、黑芝麻智能創(chuàng)始人單記章、登臨科技創(chuàng)始人李建文、睿思芯科聯(lián)合創(chuàng)始人譚章熹、地平線聯(lián)合創(chuàng)始人兼軟件副總裁楊銘等，都是清華電子系畢業(yè)生。欣博電子創(chuàng)始人梁敏學的本科雖就讀于清華材料專業(yè)，但愛好微電子的他，經(jīng)常跟清華電子系的同學一起上課。

小米旗下芯片公司玄戒的法人代表曾學忠、GPGPU創(chuàng)企芯動力創(chuàng)始人李原，均是清華物理系校友，分別于1996年、1989年畢業(yè)。登臨科技聯(lián)合創(chuàng)始人王平是“雙清”校友，本碩均畢業(yè)于清華大學。地平線聯(lián)合創(chuàng)始人兼算法副總裁黃暢、探境科技創(chuàng)始人魯勇，則都是本碩博均就讀于清華大學的“三清”畢業(yè)生。

09.

結語

十一年以來，AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)螺旋式上升，曲折中前進，在爆火熱炒與回歸理性之間反復橫跳。

2012年的AlexNet、2016年的AlphaGo、2022年的ChatGPT，三大現(xiàn)象級模型的連番驚世登場，每每力挽狂瀾，將開始降溫蕭條的AI產(chǎn)業(yè)推向新的高潮。

即便是全球最聰明的人，也未必能提前窺探到歷史的先機。堅持的價值，在AI及AI芯片發(fā)展史中體現(xiàn)的尤為淋漓盡致。

辛頓、楊立昆等深度學習先驅多年的堅守，才有了近11年來的人工智能盛世華章；黃仁勛扛住眾多非議，拿英偉達的生死去賭CUDA，日后CUDA成為英偉達最難以撼動的“殺手锏”；谷歌2017年發(fā)表的Attention is All You Need論文，并未獲得那年NeurIPS會議的最佳論文，如今卻已被鑲刻于大模型的豐碑之上，被紛至沓來的大模型科研者與從業(yè)者瞻仰。

草蛇灰線，伏脈千里。熬過了無人問津的寒窗苦旅，那些不被理解的堅守，最終穿越時間，一次次撬開了新浪潮的大門，轉換為劃時代的饋贈。

從芯片巨頭、跨界大廠到初創(chuàng)公司，越來越多的從業(yè)者正踏上AI芯片創(chuàng)業(yè)與創(chuàng)新的征途。隨著下游AI產(chǎn)業(yè)的波瀾起伏，AI芯片時而笙歌鼎沸，時而門庭冷落，正不斷醞釀著新的風云。

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