編者按：在《中國企業(yè)家》雜志2024年度“未來之星”評選中，啟明創(chuàng)投投資企業(yè)愛芯元智榮登21家高成長性創(chuàng)新公司榜單。《中國企業(yè)家》雜志指出，芯片是目前最受關(guān)注的領(lǐng)域之一，大量細分領(lǐng)域的芯片半導(dǎo)體公司不斷出現(xiàn)，主攻智能感知和邊緣計算芯片的愛芯元智就是其中之一，并且有望在未來成為推動產(chǎn)業(yè)迭代的新力量。
愛芯元智創(chuàng)始人、董事長仇肖莘在接受《中國企業(yè)家》雜志采訪時，分析了選擇入局端側(cè)與邊緣側(cè)及多個細分領(lǐng)域的原因。她強調(diào)，對行業(yè)趨勢的預(yù)判很大程度上決定了產(chǎn)品的成敗。早在2021年底、2022年初，愛芯元智就已經(jīng)重點考慮了Transformer的支持，搶占了先機。展望公司未來五年的發(fā)展，仇肖莘表示，愛芯元智將把發(fā)力重點轉(zhuǎn)向商業(yè)化，尋求更高的市占率與企業(yè)盈利。
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愛芯元智創(chuàng)始人、董事長仇肖莘
仇肖莘每天五六點起床就開始處理工作信息，多線程工作，一直持續(xù)到晚上11點睡前。今年56歲的她，創(chuàng)業(yè)5年以來依然保持著旺盛的精力，員工評價她“雷厲風行、情緒極為穩(wěn)定”。
仇肖莘是愛芯元智半導(dǎo)體股份有限公司（下稱“愛芯元智”）的掌舵者，也是中國半導(dǎo)體圈里不多見的一位女性。
上世紀90年代，仇肖莘在清華大學(xué)碩士畢業(yè)后赴美留學(xué)，在南加州大學(xué)獲得了博士學(xué)位，并先后在美國博通公司擔任副總裁、紫光展銳擔任首席技術(shù)官。
2019年，從大公司離職后，擺在仇肖莘面前的是一道選擇題——是重新進入一家大公司，還是自己創(chuàng)業(yè)？
彼時，芯片行業(yè)剛好經(jīng)歷了從波峰到波谷的過程，AI企業(yè)進入了應(yīng)用瓶頸期。但有著二十幾年行業(yè)積累的仇肖莘判斷，中國龐大的市場潛力和對新技術(shù)的擁抱，會催生后續(xù)AI在應(yīng)用層面的爆發(fā)。
在這些天時、地利、人和之下，仇肖莘果斷決定創(chuàng)業(yè)。偌大的AI領(lǐng)域，愛芯元智尋求了端側(cè)和邊緣側(cè)芯片作為立足點。
“過去十幾年，AI的處理大部分發(fā)生在云端，如今，隨著AI與芯片技術(shù)的發(fā)展，云邊端這三者的結(jié)合構(gòu)成了人工智能的新基建。AI云端數(shù)據(jù)中心市場對算力的要求較高，客戶和市場都比較集中，對初創(chuàng)公司有一定門檻；相較而言，邊端側(cè)芯片客戶集中度較低，AI應(yīng)用場景同樣廣闊?！睂τ谌刖诌叾藗?cè)，仇肖莘解釋道。
在邊端側(cè)市場中，愛芯元智在成立之初就制定了主攻視覺領(lǐng)域的戰(zhàn)略。在仇肖莘看來，整個行業(yè)要AI化，除了算力還需數(shù)據(jù)。而AI收集數(shù)據(jù)80%以上都通過視覺，這個垂直領(lǐng)域最具應(yīng)用前景。
如今，愛芯元智的兩大技術(shù)護城河——愛芯通元（NPU，嵌入式網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)處理器）和愛芯智眸（AI-ISP），正是契合邊緣計算應(yīng)用、運用了視覺處理，與這家公司最初的戰(zhàn)略目標相一致。
不同于大多數(shù)半導(dǎo)體芯片企業(yè)主攻手機、智能駕駛或智慧城市中的一個市場，愛芯元智選擇后兩個場景雙輪驅(qū)動。
“邊端側(cè)的市場比較分散，不如云端市場集中，需要把市場共性提煉出來，一套技術(shù)覆蓋多個場景，可以有效降低邊際成本?！背鹦ぽ方忉?。
回顧拓展市場的過程，仇肖莘感慨當時的艱辛：“第一顆芯片做評測時，補短板是個很痛苦的過程，就像邊飛邊換發(fā)動機?！钡诙w芯片從產(chǎn)出到贏得客戶訂單，愛芯元智在技術(shù)提升方面歷經(jīng)了鏖戰(zhàn)。
披荊斬棘5年，愛芯元智如今的路已順暢許多。仇肖莘表示，第二個5年，愛芯元智將繼續(xù)提高市場份額，爭取實現(xiàn)盈利。這家公司的終極目標，是成為中國國內(nèi)的頭部芯片設(shè)計公司，將產(chǎn)品做到世界一流。
01/
提煉市場共性
一艘船啟航時，必須錨定目標。邊端側(cè)市場的迅速發(fā)展，為愛芯元智選擇入局端側(cè)與邊緣側(cè)，提供了市場可能。
據(jù)QYResearch調(diào)研團隊最新報告，預(yù)計2024年全球邊緣AI芯片市場規(guī)模將達到23.16億美元，2030年全球邊緣AI芯片市場規(guī)模將達到81.3億美元，未來幾年年復(fù)合增長率為16.5%。
云端計算通常指通過互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心為終端設(shè)備提供集中式的計算和存儲資源。而邊端側(cè)計算則更側(cè)重于靠近數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，就近提供服務(wù)。前者適合大規(guī)模集中數(shù)據(jù)處理與分析，而后者適合本地與實時處理信息，具有低延時和保障隱私安全的特點。
“在智能駕駛場景下，邊緣計算具有較大優(yōu)勢，比如你需要踩剎車，不能等信息傳輸?shù)皆贫说却答仯到y(tǒng)再下達指令。”仇肖莘舉例。
在AIoT的場景下，邊緣計算可以幫助機器人的視覺系統(tǒng)去做環(huán)境建模、路徑規(guī)劃、動作執(zhí)行?！氨热缥易寵C器人拿一瓶水，需要它很快理解和執(zhí)行命令，在邊緣側(cè)、端側(cè)就要自己實現(xiàn)閉環(huán)?！背鹦ぽ方榻B。
目前，中國車載SoC（系統(tǒng)級芯片）的競爭已進入白熱化階段；在智慧城市、AIoT領(lǐng)域，多家企業(yè)正在爭奪另一塊蛋糕。而同樣做端側(cè)和邊緣側(cè)市場的愛芯元智則選擇了智慧城市、智能駕駛雙管齊下，并致力于在未來拓展到更廣闊的機器人市場。
“采用雙輪驅(qū)動的戰(zhàn)略正是因為邊緣側(cè)和端側(cè)市場本身比較分散，每一個領(lǐng)域很難去獨立支撐一個規(guī)模級芯片公司。”仇肖莘說。
來自ABI Research最新調(diào)查報告顯示，預(yù)計2024年全球云端AI芯片市場規(guī)模高達100億美元，而邊緣AI芯片市場規(guī)模不足其1/4。
同時入局多個細分領(lǐng)域的決定，也來自海外從業(yè)多年經(jīng)歷帶給仇肖莘的經(jīng)驗：“成熟的芯片公司會把自己做成平臺化的公司，將共用的底層技術(shù)、IP應(yīng)用到不同領(lǐng)域。端側(cè)的應(yīng)用就像‘大象在盒子里跳舞’，需要在有限空間下打造極致性能。無論什么場景，本質(zhì)都是一樣的，愛芯元智的IP、芯片平臺、AI計算，可以應(yīng)用在不同的場景?！?/strong>
“我們要做的就是用一套技術(shù)去滿足市場的共性需求，提升投入產(chǎn)出比，多個細分領(lǐng)域還可以提升企業(yè)的抗風險能力?！背鹦ぽ费a充道。
02/
遠見帶來的先機
錨定目標后，對于舵手仇肖莘而言，精準發(fā)力就變得至關(guān)重要。
芯片領(lǐng)域從立項、產(chǎn)出的周期大約1年半，客戶導(dǎo)入周期在9個月至1年，總計長達2年至2年半。漫長的生產(chǎn)周期會給產(chǎn)品定位帶來較高風險。
公司對行業(yè)發(fā)展與產(chǎn)品定義的前瞻性，也就顯得至關(guān)重要。“在產(chǎn)品定義、設(shè)計中，整個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或市場會發(fā)生什么變化，客戶需求會如何轉(zhuǎn)變，都需要放到設(shè)計中。”仇肖莘表示。對于行業(yè)趨勢的預(yù)判很大程度上決定了產(chǎn)品的成敗。
啟明創(chuàng)投主管合伙人周志峰告訴《中國企業(yè)家》：“2020年投資愛芯元智時，主要看中的就是他們獨特的團隊——國際水準的芯片技術(shù)領(lǐng)袖與頂級的AI算法專家的組合。這一團隊有可能在場景豐富、對創(chuàng)業(yè)公司友好的AI端側(cè)芯片市場上，實現(xiàn)真正的顛覆?！?/strong>
早期做產(chǎn)品定義時，仇肖莘的團隊考慮到整個行業(yè)的AI化最重要的是算力和數(shù)據(jù)，而在海量數(shù)據(jù)中，視覺數(shù)據(jù)占比高達80%。因而，愛芯元智將芯片技術(shù)重點定位到視覺上。“這與我們研發(fā)團隊之前的積累也剛好吻合。”她表示。
2020年，愛芯元智推出的第一代芯片產(chǎn)品，就嵌入了AI-ISP技術(shù)。AI-ISP利用像素級的AI處理技術(shù)，在各種復(fù)雜應(yīng)用場景中，可全面提升成像效果，為后期智能處理提供高質(zhì)量的圖像、視頻素材，比如在黑夜中讓景物宛如白晝。
除此之外，愛芯元智的另一大核心技術(shù)愛芯通元混合精度NPU，則采用多線程異構(gòu)多核設(shè)計，高效支持混合精度算法設(shè)計，并支持Transformer網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為大模型在邊緣側(cè)、端側(cè)的應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。
彼時，在常用的GPU（圖形處理器）與NPU兩大技術(shù)中，愛芯元智權(quán)衡后選擇了NPU，是因為NPU在邊緣側(cè)和端側(cè)計算方面的相對優(yōu)勢。
“GPU架構(gòu)靈活性較高，更適合云端芯片?？稍诙藗?cè)它過于靈活，因而成本和功耗都很高。而NPU像一個更原生的AI處理器，它直接把AI看作一個運算方式，把這些運算方式以一個最經(jīng)濟合理的方式實現(xiàn)，有點像CPU處理加減乘除?！背鹦ぽ方忉尩馈?/span>
愛芯元智的第三代NPU芯片——AX650N，則成為了國內(nèi)邊緣側(cè)第一個能支撐大模型落地的芯片平臺。“在ChatGPT系列橫空出世后，大模型才變得人盡皆知。但我們在2021年底、2022年初設(shè)計芯片時，就將Transformer的支持作為重點考慮進去，所以搶占了先機?！背鹦ぽ氛f。
03/
邊飛邊換發(fā)動機
對于一家初創(chuàng)公司來說，從新技術(shù)的推出到符合客戶基本需求，再到被市場廣泛認可之間，橫亙著天塹。
雖然愛芯元智錨定了合理的目標并精準發(fā)力，但仇肖莘至今記得第一顆芯片從實現(xiàn)流片到交付間歷經(jīng)挑戰(zhàn)之艱巨。
2020年7月，愛芯元智自主研發(fā)的第一顆AI芯片——AX630A誕生。彼時，愛芯元智信心滿滿，但客戶拿到芯片后，各種問題不斷冒出。
“產(chǎn)品的長板很突出，但短板也很顯著。我們靠團隊一點點磨，才將短板補上，讓木桶不漏水?！背鹦ぽ坊貞?。
從2020年10月至2021年6月的8個月時間，愛芯元智的客戶經(jīng)理帶著十幾人的隊伍，每天駐扎在客戶那里連軸轉(zhuǎn)解決問題。
“每晚10點到12點，客戶經(jīng)理都會帶著大家開日會，一個問題一個問題地討論，一個個去過解決方案?？蛻粽J為工具鏈不好用，我們就得重構(gòu)，有點像飛機一邊飛一邊換發(fā)動機的意思?！背鹦ぽ费a充道。
自2020年生產(chǎn)第一顆芯片開始，愛芯元智已經(jīng)完成了四代多顆芯片的研發(fā)和量產(chǎn)工作。“之所以每年推出一代芯片，就是因為需要快速補齊產(chǎn)品矩陣，并且快速優(yōu)化產(chǎn)品性能?！背鹦ぽ繁硎尽?/strong>
愛芯元智第二代芯片產(chǎn)品流片時，進一步優(yōu)化了愛芯智眸AI-ISP，使其性能得到大幅提升。AI-ISP可以在較暗的環(huán)境下，把周圍的事物拍得很清晰，包括黑夜中的路口、高山、池塘，人走動與跑動時的拖影。愛芯元智用了將近3年的時間將這項技術(shù)推向市場。
解決了第一代芯片中的基礎(chǔ)問題后，愛芯元智在第二代芯片中的考量重點放在了性價比上。“比如廠商到底能接受為了新功能而增加多大成本。不少廠商表示可以合作，但要求在該效果基礎(chǔ)上，幾乎不增加成本?！背鹦ぽ繁硎?。
于是，愛芯元智不斷打磨技術(shù)和產(chǎn)品，不斷提升芯片中NPU的技術(shù)性能。針對廠商需求，愛芯元智的NPU技術(shù)通過減少數(shù)據(jù)搬運，在一定程度上降低了內(nèi)存墻和功耗墻的阻礙，從而在邊端側(cè)面積、功耗受限的情況下，以更高的有效算力支持更多的智能算法。在廠商低價要求的倒逼與驅(qū)動下，愛芯元智搭載AI-ISP及NPU的芯片產(chǎn)品，已廣為市場所接受。
盡管愛芯元智目前還處在研發(fā)與市場拓展階段，經(jīng)過5年的打磨，如今愛芯元智的產(chǎn)品在智慧城市和AIoT的市場份額已經(jīng)排在前幾名，在國產(chǎn)汽車智能駕駛SoC供應(yīng)商中，出貨量更是躍升至第二。
接下來的第二個5年，愛芯元智將把發(fā)力重點轉(zhuǎn)向商業(yè)化，尋求更高的市占率與企業(yè)盈利。在仇肖莘看來，中國現(xiàn)在的芯片設(shè)計公司還沒有形成頭部壟斷的格局，每一家公司都有機會。
來源 | 中國企業(yè)家雜志
作者 | 陶 淘
編輯 | 李 薇
