清微智能:AI芯片的竞争已进入高维的比拼

在渡过AI最初的喧嚣之后，落地成为衡量AI芯片实际商业价值和生命力的关键准则。在这一比拼真刀实枪的“战场”上，众多AI芯片企业无不在各施神通，以期在这一大考中获取驶向未来的“通行证”。以可重构计算来行走江湖的北京清微智能科技有限公司，交出了自己独特的答卷。

新品的“进击”

尽管是行业的新军，但清微智能的速度可谓唯快不破。

继去年语音芯片量产之后，清微智能再下一城，针对视觉处理的多模态智能计算芯片TX510已规模量产，首批出货客户为智能门锁厂商，并已陆续拿到多家智能家居、安防和人脸支付客户的订单。

创始人兼CEO王博认可了TX510的表现，他评价说，尽管因为疫情的原因，TX510的芯片比预期稍微晚了两三个月量产，但从落地来看，基本上覆盖了之前设想的应用场景，目前已实现了十几万颗的出货量，而且其他涉及语音与视觉的量产芯片也在陆续接单中。

良好的开头意味着成功了一半。王博乐观说，第四季度开始预计每个月芯片出货将突破10万颗。

这一“成绩单”的取得实属不易。王博从实战中总结了落地面临的挑战：一是芯片本身设计层面，要提升性能，比如ISP、编解码、电源等等环节都要最优化。二是与AI相关的部分如何提高能效比，即支持更高的算力以及更灵活的算法等。三是软件，这涉及底层的SDK驱动以及配套的工具链等，需要一代一代的产品积累。四是供应链受到疫情的波及，产能保证存在挑战。

这涉及立身之本——芯片及生态的性价比，而清微智能在短短两年时间攻克上述挑战，取得应用场景的多维覆盖，均与一个新创举——可重构计算架构息息相关。通过可重构计算架构开发的TX510芯片，在高算力和低功耗表现出色，辅以清微智能的算法和工具链，得以在落地大考中首战告捷。

可重构计算的“份量”

不得不说，可重构计算居功至伟。

而追溯可重构计算的缘起，不得不提清华大学可重构计算研究团队。现任中国半导体行业协会副理事长、清华大学教授、核高基国家科技重大专项技术总师魏少军教授在十多前一直深耕于一项核心技术——“软件定义芯片”，即可重构计算架构。2006年魏少军教授牵头成立了清华大学可重构计算研究团队，这支团队后来成为清微智能的核心。

在经过十多年的研发之后，作为一种全新的芯片架构技术，可重构计算可根据算法和应用的不同灵活配置计算单元，实现“软件可编程、硬件能变换”的能力，在同等功耗下具有更强算力，兼具低成本、应用开发简便等优势。

这也正是可重构计算在国际上备受重视的原因：《国际半导体技术路线图》称可重构技术是最具前景的未来计算架构。美国国防部高级研究计划局从2017年开始，投入巨大精力支持“运行时快速重构”的硬件架构研究。而且，我国科技部在集成电路产业支持的技术方向中，将可重构计算列位第一位。

王博介绍说，依靠可重构计算架构开发出的芯片实现了高能效比，而类似MCU和其他图像AI芯片在计算时需要处理很多不必要的传输数据，耗时耗能。以数字为例，TX510芯片的AI算力达9.6T（Binary），峰值功耗小于450mW，启动时间小于200ms，AI有效能效比达5.6TOPS/W，在业界达到领先水平。

此外，可重构计算芯片强大的灵活性也满足了客户对性价比与开发时间的多重需求，清微智能一方面在其AI芯片集成了多种存储、外设接口，使得客户整体物料BOM低；另一方面，还提供包括模组、算法和完备的SDK，以及相应的编译工具链，客户不用了解CGRA底层的硬件，就可快速进行开发，从而在包含人脸识别、视频监控、智能家居等多种应用场景中以快制胜。而正因为采用可重构计算架构，客户如果计划开发系列产品，或在市场竞争中用差异化的产品来制胜，采用清微智能的芯片即可快速实现便捷开发。

以智能门锁为例，通过此颗高性能芯片的加持，内置TX510的智能人脸识别门锁将实现诸多优势。王博详细说，一是安全性高。可达到金融级安全标准，这一方面是基于芯片本身的性能，另一方面有赖于安防级人脸识别算法。二是响应快，免接触的启动时间不足100ms，开锁时间小于1秒。三是待机功耗小于10uW，峰值功耗小于450mW，在平均每天开锁20次的情况下，8节5号电池平均使用时间超过一年。

在安防应用层面，王博提及，在安防层面的小安防即室内摄像头领域，通过加入清微智能的AI芯片的高算力，除实现传统监控功能外，还可识别大人或小孩，实现异常情况的监控。而在大安防即室外场景下，可进行车牌、人脸检测统计等，可在更低成本的情况下实现更高效的识别。

以可重构计算为利器，清微智能在AI的赛道上一路驰行，但山头仍需一个个攻下，未来的征途依然需要步步为营。

未来的“进阶”

以落地为考验，亦表明AI芯片的竞争已进入高维的比拼。

“除了能效比之外，AI芯片业的竞争是综合性的竞争：一则是否能提供完整好用的芯片，包括各种关键性能指标的优化，同时具备高性价比；二是AI的算力性能要不断进阶。2019年时安防芯片的算力在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，芯片的能效比等也变得愈发重要。三是在软件、工具链层面是否完备，可提供一体化的完整方案。”王博分析说。

为此，王博也胸有丘壑：清微智能不仅在纵向上规划了清晰的产品路线图，明年将再接再厉，推出两款新芯片，在性能和工艺层面再度跃迁，并在包括底层驱动软件与工具链层面，不断潜心优化，为客户的迁移和开发缔造更多的价值，形成正循环。

此外，清微智能还将在端侧立足之后，进一步向云侧拓展。因端侧和云侧的体量相辅相成，而云侧对算力有极高的要求，而可重构计算架构的能效比可发挥更突出的价值。但王博也同时强调，这需要在资金、人才、市场等要素齐备之后，才稳妥推进。

而可重构计算架构也将在这一路径引领中不断进化。“如何进一步发挥可重构计算的最大化优势，计算单元如何进行更优的配置，执行更高效的计算，并在功耗不断优化的同时保持强灵活性，清微智能的芯片将持续保持一年半左右的迭代演进，不断优化。”王博乐观直言。

从清微智能产品演进的节奏来看，可以说，它既拥有坚实的技术根基，同时也具备快速推进将产品变现的能力，其应用场景的全面“落子”也进一步验证了其商业价值。

在经受“落地”大考之际，也预示着AI业在不断走向理性。王博的判断是，AI随着应用的不断加持，已逐渐成为各行各业支持性的基础技术。如家电的语音控制，就像以往的遥控器一样成为标配；又如智能门锁的识别，从密码到指纹再到人脸识别，预计在两三年内也将成为标配，成为日常随时可用、随时可见的一种通用性标准技术，未来仍将大有可为。

面对中美关系变局之下风起云涌的国产化浪潮，会否引发AI芯片企业的新机会和新命题？王博分析，国产化的逻辑是先有市场竞争力，然后才是国产化，而不是说因为国产化了，就有市场竞争力。对于AI芯片企业来说，最直接的考验是一定要在落地中锤炼竞争力，不断提升自己的综合实力。

已经完成A轮融资的清微智能，王博估计明年营收预计在两亿元左右。正所谓“善思者智，善行者远”，未来的清微智能有实力、有底气在智能的道路上一往无前。
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