近日，AI視覺芯片研發(fā)及基礎(chǔ)算力平臺公司愛芯科技宣布正式更名為愛芯元智，并同步完成品牌升級。據(jù)了解，愛芯元智品牌名稱變更的靈感，來自其英文名AXERA——意為愛芯的時代，同時詮釋了愛芯元智的技術(shù)獨創(chuàng)性和保持初心、堅持原創(chuàng)的企業(yè)理念。不僅體現(xiàn)了愛芯元智作為創(chuàng)業(yè)公司的朝氣和活力，更是代表了其品牌愿景——成為AI視覺芯片行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。

“愛芯元智本身傳達了我們的理念，即愛芯的era（時代），我們希望依靠我們的原創(chuàng)性技術(shù)和產(chǎn)品，通過我們的努力把相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶入一個愛芯元智開創(chuàng)的時代?！睈坌驹莿?chuàng)始人兼首席執(zhí)行官仇肖莘博士表示。

愛芯元智創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官仇肖莘博士

除了名稱變更，愛芯元智還進一步明確了未來目標，即更加注重邊緣側(cè)和端側(cè)的AI視覺芯片研發(fā)，將AI的能力發(fā)揮到極致，為世界的數(shù)字化和智能化新基建提供邊緣側(cè)和端側(cè)的支持。

資料顯示，成立于2019年5月的愛芯元智，專注于高性能、低功耗的AI視覺處理器芯片，在過去的兩年之中，成功完成包括preA，A和A+在內(nèi)的三輪融資，總?cè)谫Y金額超過十億元人民幣。核心技術(shù)產(chǎn)品支持多種AI視覺任務(wù)，廣泛適用于邊緣側(cè)和端側(cè)應(yīng)用，其自主研發(fā)的第一顆AI視覺處理芯片AX630A已在去年12月實現(xiàn)量產(chǎn)，第二顆芯片AX620A也在今年7月成功點亮，即將正式開始推廣。

愛芯元智創(chuàng)始人兼CEO仇肖莘博士，1991年畢業(yè)于清華大學(xué)自動化專業(yè)，在獲得碩士學(xué)位后前往美國南加州大學(xué)完成電氣工程博士學(xué)位，曾先后擔任美國博通公司副總裁、紫光展銳首席技術(shù)官等重要職位，對半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展有著獨到的見解。

目前，公司團隊規(guī)模接近300人，核心成員均參與過10顆以上芯片的設(shè)計和生產(chǎn)，在產(chǎn)品規(guī)劃和產(chǎn)品落地上具有豐富經(jīng)驗。

自研混合精度NPU和自研AIISP是愛芯元智兩大核心技術(shù)優(yōu)勢。與業(yè)內(nèi)常見的搭載外購NPUIP的形式不同，愛芯元智對應(yīng)用、算法和硬件的深度結(jié)合極為重視，可根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特性，靈活運用低比特混合精度算法，有效提高芯片效能功耗比，降低DDR需求。同時，愛芯元智在ISP芯片設(shè)計上引入AI的方式，使ISP圖像效果能夠不斷得到訓(xùn)練、提升，突破了傳統(tǒng)ISP瓶頸，使畫質(zhì)得到增強。

“我們擁有自己的IP，這是未來繼續(xù)創(chuàng)新的源動力，關(guān)鍵IP我們都會自研；同時，我們不希望做metoo的產(chǎn)品，要形成自己的核心競爭力?！背鹦ぽ窂娬{(diào)說，算力是基礎(chǔ)，而有效的高NPU利用率則能夠讓算力有更好的實際表現(xiàn)。因此，在核心技術(shù)方面，愛芯元智的理念是用技術(shù)打造高算力、低功耗、高算力利用率的AI基礎(chǔ)算力平臺。

AX630A是愛芯元智自主研發(fā)的第一款高性能、低功耗的AI視覺處理器芯片，主要針對邊緣側(cè)、端側(cè)旗艦級應(yīng)用，僅用時9個月即實現(xiàn)流片，并一次成功，目前已達成量產(chǎn)狀態(tài)。官方數(shù)據(jù)顯示，AX630A算力密度28.8TOPS@INT4，支持20路1080p解碼的同時，還支持8路1080p編碼。加之專有的AIISP的圖像處理能力，使得AX630A不僅能實現(xiàn)暗光環(huán)境下的畫質(zhì)效果，同時還能兼顧<3W的低功耗性能；并可通過算法模型迭代，持續(xù)為量產(chǎn)芯片升級。

第二款芯片AX620A目前也已回片并成功點亮，與AX630A旗艦級定位不同，AX620A定位于4K/30幀以下，400萬或500萬像素主流市場需求，可提供14.4TOPS@INT4算力，1080P分辨率情況下功耗不到1瓦，預(yù)計今年年底實現(xiàn)量產(chǎn)。

• 如何理解混合精度NPU？

仇肖莘解釋說，當前，業(yè)內(nèi)不少NPU芯片廠商在標稱算力的宣傳上達到了令人吃驚的程度，但在實際應(yīng)用中，受制于“數(shù)據(jù)墻”問題，很多數(shù)據(jù)是無法實現(xiàn)“搬運”的，導(dǎo)致的直接后果，就是NPU計算單元在大部分時間內(nèi)都處于閑置狀態(tài)，計算效率不高，有效算力大幅度低于標稱算力。

愛芯元智的思路則是從解決數(shù)據(jù)搬運和數(shù)據(jù)墻的問題出發(fā)。不過，并非采用存算一體架構(gòu)，而是通過混合精度的方式，降低需要搬運的數(shù)據(jù)量。

舉例而言，傳統(tǒng)NPU一般的數(shù)據(jù)表示格式都是8比特/16比特，最后才能得到AI算法所需的精度。但實際應(yīng)用中，一些AI網(wǎng)絡(luò)的中間層并不需要如此之高的精度，2比特/4比特就足夠了。在這種情況下，整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)表示或所需要的數(shù)據(jù)量平均只需要4比特，與原來8比特網(wǎng)絡(luò)相比，數(shù)據(jù)搬運量可能僅是原來的1/4。這樣做的好處在于，愛芯元智能夠在單位面積內(nèi)提供數(shù)倍于傳統(tǒng)NPU的等效算力，且更易于投入實際應(yīng)用中。

“我們更強調(diào)AI算法和芯片設(shè)計的協(xié)同概念。”仇肖莘表示，基于對AI算法的理解，算法工程師可以提供算法網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、量化需求、算子需求、內(nèi)存訪問需求等多種信息給NPU架構(gòu)設(shè)計師。同理，NPU架構(gòu)設(shè)計師也可以提供硬件加速、數(shù)據(jù)流優(yōu)化、存儲優(yōu)化、量化限制、硬件限制等信息給算法工程師，在兩者之間不斷迭代的過程中，算法和硬件設(shè)計同時得到了優(yōu)化。

下圖展示了在公開數(shù)據(jù)集Imagenet上的網(wǎng)絡(luò)運行速度對比?？梢钥闯觯赗esnet50精度基本不變的情況下，AX630A每秒可處理1356幀，遠高于競品95幀/秒的處理速度。

• 軟件定義ISP

如前文所述，除了混合精度NPU之外，愛芯元智還擁有自研AIISP圖像處理技術(shù)。其核心理念是通過采用人工智能顛覆傳統(tǒng)ISP純硬件的設(shè)計方式，將ISP的關(guān)鍵模塊（比如高動態(tài)、3D降噪、銳化色彩還原等）進行軟件化和AI化，實現(xiàn)產(chǎn)品的快速迭代升級。

“我們的ISP其實每兩個星期就有新模型，畫質(zhì)一直不斷提升?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)實現(xiàn)了在最短的時間內(nèi)把圖像處理效果對標行業(yè)高端產(chǎn)品的目標，主要就是得益于把AI引入了ISPpipeline處理中?！背鹦ぽ费a充說，得益于自有ISP與NPU的聯(lián)合架構(gòu)設(shè)計，使得芯片不光注重算法和硬件的結(jié)合，也注重子系統(tǒng)之間的聯(lián)合，從而能夠大幅提升傳統(tǒng)ISP中多個關(guān)鍵模塊的性能和算法的AI化，將AI畫質(zhì)提升算法應(yīng)用到4K視頻顯示上。

軟件定義ISP的好處是顯而易見的。例如在同時面對智能手機和智能交通兩個完全不同的市場時，芯片公司就能夠用同一顆芯片實現(xiàn)對兩個市場的覆蓋，這對生產(chǎn)力是極大的提升。但凡事物皆有兩面，未來，在積累了足夠多的經(jīng)驗之后，這一部分已經(jīng)軟件化的東西是否會再度硬化？

仇肖莘回應(yīng)說，的確不能排除這種可能性，畢竟硬件固化的產(chǎn)品在功耗、面積等方面具備優(yōu)勢。目前來看，ISP是單獨分立出來的，今后是否會通過Chiplet/3D封裝的形式整合進主芯片中，仍存在較大可能。

愛芯元智所從事的AI視覺領(lǐng)域競爭激烈。盡管應(yīng)用市場廣闊，也積累了大批的人才和資金，但對于初創(chuàng)企業(yè)而言，產(chǎn)品如何落地，如何找到更具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?，都是不小的挑?zhàn)。

對此，仇肖莘用“合久必分，分久必合”來形容當前垂直細分領(lǐng)域的芯片發(fā)展前景。在她看來，很多廠商最初都想做垂直整合，從芯片到產(chǎn)品，全部都依靠自身來完成。但是發(fā)展到一定階段后，除非產(chǎn)量到了一定水平，否則是沒法持續(xù)下去的。原因有三：第一，技術(shù)肯定不如紅海中打拼的公司發(fā)展得快；第二，成本控制能力不見得比第三方芯片公司好；第三，規(guī)模做不上去，就會制約垂直整合的模式。也正因如此，給了針對垂直細分領(lǐng)域的創(chuàng)新公司很多機會。

“這個市場可能再過兩年就要經(jīng)歷一輪洗牌，到時就要看誰能夠在這個市場中生存下來，我始終還是相信要有獨創(chuàng)技術(shù)、產(chǎn)品方向契合客戶需求的公司才能存活下來?！彼訟X630A為例指出，視覺應(yīng)用正在成為越來越重要的信息收集方式之一，愛芯元智的技術(shù)正是服務(wù)于這一應(yīng)用。

通過感知+計算，基于算法、芯片、產(chǎn)品的垂直整合，愛芯元智可提供全棧式的解決方案，一方面進行高效的數(shù)據(jù)采集，一方面提供強大的算力，再加之獨特的暗光圖像視頻處理能力、密集場景下的智能分析能力、多路視頻結(jié)構(gòu)化處理能力，可廣泛適用于智慧城市、智慧零售、智能社區(qū)、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等多個領(lǐng)域。

在談及AI落地難這一話題時，愛芯元智研發(fā)副總裁劉建偉認為，凡是人憑借自身的經(jīng)驗積累可以做的事情，都會變成AI能夠落地、提高效率的場景。從這個角度來看，其實AI技術(shù)在整個社會進行提效的大背景下，應(yīng)用一定是越來越廣泛的。只是可能以前受制于算力，經(jīng)驗性的東西，在落地過程中找不到大算力的支撐和運行。這也是為什么，愛芯元智從一開始就相信AI的時代要到來，就堅定要做一個基礎(chǔ)算力平臺來迎接這個時代的原因。

“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在逐漸向東方、向中國轉(zhuǎn)移，中國市場的整體供應(yīng)鏈非常齊全，不管內(nèi)銷市場還是外銷市場，整個生產(chǎn)的主體在中國，芯片做不出來，沒道理！”仇肖莘親歷了近二十多年的產(chǎn)業(yè)變革，對于中國發(fā)展半導(dǎo)體持有堅定的信心。她指出，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要市場，需要在市場應(yīng)用中一代一代打磨，需要有試錯的機會。過去，由于采購先進、成熟的芯片比較方便，我們試錯的機會并不多。但是最近幾年，包括不少客戶在內(nèi)，會愿意給國內(nèi)的芯片廠商一些試錯機會，這點非常重要。

“有這個試錯機會，我就覺得能夠做起來！”她強調(diào)說。