寒武紀(jì)還能再爆發(fā)一次嗎?
車載芯片領(lǐng)域,巨頭之外還容得下至少三家初創(chuàng)企業(yè)。

文|陳俊一
編輯|顧彥
題圖|Pexels
“譽(yù)之所至,謗亦隨之”,是許多明星公司逃不開的宿命。
一如寒武紀(jì)自2020年6月上市以來,經(jīng)歷過上市當(dāng)日股價大漲358%至295元、市值破千億的高光時刻,也在隨后兩個月大幅下跌,股價艱難維持在2020年底的150元左右。2021年其股價進(jìn)一步下跌,截至目前維持在100元左右,市值縮水超過600億元。
對寒武紀(jì)的質(zhì)疑,也早在IPO之初就已經(jīng)開始,如今的跌幅,似乎又讓大家的判斷進(jìn)一步被夯實(shí)。
亟需證明自己的寒武紀(jì),需要在“端邊云”之外,開拓一個更大的賽道,而車載智能芯片,幾乎是目前能夠找到的最佳賽道。
在2020年度業(yè)績說明會上寒武紀(jì)創(chuàng)始人陳天石就透露,寒武紀(jì)不會缺席車載芯片這樣一個重要的應(yīng)用場景。在近期的2021世界人工智能大會上,陳天石更是首次披露了研發(fā)中的寒武紀(jì)行歌車載智能芯片。
拋開明星公司的光環(huán),聚焦整個AI芯片行業(yè),寒武紀(jì)亟需回答三個問題:技術(shù)能力是否足夠領(lǐng)先?商業(yè)能力又如何?新賽道能讓寒武紀(jì)再來一次大爆發(fā)嗎?
研發(fā)支出是營收1.67倍,只有65名銷售
寒武紀(jì)是在純粹的科研項(xiàng)目中誕生的,前身是中科院計(jì)算所2008年組建的“探索處理器架構(gòu)與人工智能的交叉領(lǐng)域”10人學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì),最初的產(chǎn)品也沒有明確的商業(yè)計(jì)劃。
早在2012年,陳天石等研究者就啟動了寒武紀(jì)計(jì)劃,他們花了一整年時間去探索技術(shù)路線。最終,在脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(模擬人腦)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種路線中選擇了后者,理由在于三點(diǎn):
首先,準(zhǔn)確模擬人類的大腦太過遙遠(yuǎn),更切實(shí)的研究目標(biāo)是制造出強(qiáng)人工智能;
其次,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器適用面更廣,“端邊云”各種場景都可以廣泛應(yīng)用,有效加速數(shù)據(jù)挖掘、語音識別、圖像識別等各種機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用;
再次,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器非常適合作為加速器集成到通用處理器或者SOC中,實(shí)際上5年后寒武紀(jì)的IP就集成到了華為麒麟處理器中。
寒武紀(jì)團(tuán)隊(duì)還發(fā)表了一系列關(guān)于人工智能處理器芯片的論文,深入研發(fā)人工智能專用處理器DianNao系列,并取得了一系列進(jìn)步。

DianNao是該系列中最早的加速器,陳天石貢獻(xiàn)了關(guān)鍵的啟發(fā)式模型方法,實(shí)現(xiàn)計(jì)算量和內(nèi)存體系之間完美的平衡,使得DianNao相比CPU具有3個量級的能量效率提升。雖然其運(yùn)算速度還趕不上GPU,但GPU需要的能量和面積是DianNao的100倍。
DaDianNao是在DianNao的基礎(chǔ)之上構(gòu)建的多核處理器;PuDianNao在多種人工智能算法的運(yùn)行性能上終于趕上了GPU,且能量消耗只有GPU的百分之一;ShiDianNao能夠被嵌入到傳感器中,直接從傳感器獲取輸入圖像,相比DianNao更是提升了60倍的能量效率。
Cambricon-X則是DianNao系列處理器一步步進(jìn)化后的集大成者,也是后來授權(quán)華為使用在麒麟970處理器中的通用性AI芯片Cambricon-1A的雛形。
陳天石等人在研發(fā)之初就認(rèn)為,強(qiáng)人工智能這樣終極問題的解決,不僅需要人工智能算法上的突破,還需要計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)(算力)上的突破。而算力的進(jìn)步在不同領(lǐng)域有3類結(jié)果:
a)增量式進(jìn)步,算力大一點(diǎn),結(jié)果就好些,但沒有變革性;
b)無底洞式計(jì)算,無論多大的算力都不可能解決問題;
c)變革式計(jì)算,只要算力足夠強(qiáng),就可以徹底解決以前解決不了的問題。
對a和c而言,算力增長的需求是非常有必要的。寒武紀(jì),正是為了解決a類工作(加速現(xiàn)有的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用)和c類工作(為未來神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)超級計(jì)算機(jī)的研究打基礎(chǔ))而來。
作為龍芯3號總設(shè)計(jì)師的陳云霽,與專研人工智能算法的陳天石強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,2012年即開始做人工智能和芯片設(shè)計(jì)的交叉研究,2014年就有初步成果DianNao。2016年3月成立公司時,寒武紀(jì)就已經(jīng)具備自研智能處理器微架構(gòu)、指令集(MLU指令)、編程語言(BANG語言)的能力,彼時哪怕華為海思,也不具備這種能力。
但相比具有龍芯基因和中科院色彩的技術(shù)能力,寒武紀(jì)的商業(yè)化能力確有不足。
財(cái)報顯示,截至2020年底寒武紀(jì)擁有1268名員工,其中研發(fā)人員978名、管理支持人員225名,但銷售人員僅有65名。對比同類公司,如依圖科技招股書顯示其2020年研發(fā)人員837人、市場人員385人,這樣的人員配備能滿足寒武紀(jì)的客戶開拓需要嗎?

銷售人員的不足,一方面是因?yàn)楹浼o(jì)客戶集中度較高,2020年前五大客戶銷售金額仍占82.10%的營收,客戶總數(shù)量不足;另一方面,也與研發(fā)人員可替代部分銷售人員沖在客戶一線有關(guān),陳天石在接受采訪時就曾透露,自己帶領(lǐng)工程師拜訪客戶的時間遠(yuǎn)多于參與公開活動的時間。
也許對寒武紀(jì)來說,近千名研發(fā)人員,就是證明自己的“銷售”。
2020年寒武紀(jì)在營收僅有4.59億元的情況下,仍大肆投入研發(fā),研發(fā)支出7.68億元,占營收比重高達(dá)167%,且研發(fā)專注于人工智能芯片領(lǐng)域;研發(fā)人員占公司員工總數(shù)近80%,平均薪酬超過45萬元,在國內(nèi)AI行業(yè)處于領(lǐng)先水平;截至2020年末,寒武紀(jì)累計(jì)申請專利2208項(xiàng),已獲授權(quán)專利272項(xiàng),其中發(fā)明專利229項(xiàng)。
失去華為訂單,與技術(shù)無關(guān)
沒有一定的技術(shù)實(shí)力,寒武紀(jì)2016年發(fā)布的寒武紀(jì)1A,也不會被2017年發(fā)布的麒麟970處理器選用。
根據(jù)寒武紀(jì)招股書和2020財(cái)報數(shù)據(jù),2017-2020年,公司終端智能處理器IP許可銷售收入分別為771.27萬元、11666.21萬元、6877.12萬元、1171.76萬元,占主營業(yè)務(wù)收入的比重分別為98.95%、99.69%、15.49%、2.56%;IP授權(quán)收入主要來自華為海思,分別占IP授權(quán)總收入的100.00%、97.94%和 92.56%。

不過,2019年華為新款手機(jī)芯片麒麟810、麒麟990開始采用自研AI模塊。
華為這種體量的公司,必然不會允許在核心產(chǎn)品上依賴其他人。華為宣傳麒麟970、麒麟980之時不突出甚至不出現(xiàn)寒武紀(jì),只有寒武紀(jì)自己主動宣傳,就已經(jīng)能夠看出雙方合作的微妙。
采用達(dá)芬奇自研架構(gòu)NPU的麒麟990,宣稱在AI BenchMark上的跑分達(dá)到麒麟980的476%,似乎有接近5倍的AI算力提升。行業(yè)評測人員估測麒麟980單獨(dú)NPU算力為4.2TOPS,蘋果A12芯片單獨(dú)NPU算力為5TOPS,沒有NPU的高通驍龍855疊加CPU+GPU+DSP三者后對外公布的算力為7TOPS。
但在實(shí)際的表現(xiàn)水平上,對于AI性能的衡量往往缺乏標(biāo)準(zhǔn),廠商都采用最有利于自己的測試算法。因此在AI算力上,采用達(dá)芬奇自研架構(gòu)的麒麟990到底超過采用寒武紀(jì)IP的麒麟980多少,其實(shí)難以衡量。
麒麟980重點(diǎn)宣傳電影級AI人像留色等AI功能,搭載麒麟990的終端卻取消這一功能,增加多人物視頻拍攝替換背景功能作為替代,或許也能說明寒武紀(jì)在實(shí)現(xiàn)某些特定功能上的優(yōu)勢。
實(shí)際上,麒麟處理器對同代高通處理器的領(lǐng)先,恰恰就是在麒麟970、麒麟980時期實(shí)現(xiàn)的。麒麟990及之后的麒麟9000,在AI性能及綜合性能上,與同時代高通驍龍865、驍龍888相比優(yōu)勢并不明顯。
當(dāng)然,這與大環(huán)境下華為芯片受限有關(guān),并不能歸因于終止與寒武紀(jì)的合作。但至少從側(cè)面說明,寒武紀(jì)與華為不再合作與技術(shù)水平無關(guān),更多是華為同樣要布局AI芯片的商業(yè)考量。
毛利率超99%的IP授權(quán)業(yè)務(wù),是寒武紀(jì)多個業(yè)務(wù)中毛利率最高的項(xiàng)目。僅靠華為麒麟970、麒麟980兩代處理器,寒武紀(jì)IP就已集成于超1億臺智能手機(jī)等終端。盡管失去華為訂單這一利空消息發(fā)生在2019年,但超過1億的終端數(shù)量還是充滿了無限想象,幫助寒武紀(jì)在2020年7月上市之初市值破千億。
兩代處理器之后即匆匆結(jié)束合作,對寒武紀(jì)當(dāng)然是遺憾,但商業(yè)上的分合很正常,與華為的合作不虧。
市值高峰期,很多AI賽道投資人最喜歡問創(chuàng)業(yè)者的話就是“你們和寒武紀(jì)相比如何”;市值跌去六成之后,質(zhì)疑寒武紀(jì)甚至直呼“騙子”的聲音又再次泛起。
失去華為海思大客戶之后,寒武紀(jì)絕大部分收入來自云端智能芯片及加速卡業(yè)務(wù)和智能計(jì)算集群系統(tǒng)業(yè)務(wù),其思元系列產(chǎn)品已應(yīng)用于浪潮、聯(lián)想等多家服務(wù)器廠商。
聯(lián)想本身就是寒武紀(jì)的投資方,2019年寒武紀(jì)的云端智能芯片錄得7888萬元營收,其中就有6384萬元來自聯(lián)想集團(tuán)(寒武紀(jì)第三大客戶),這種關(guān)聯(lián)交易并不能證明寒武紀(jì)的商業(yè)能力。
但財(cái)報也顯示,2020前五大客戶均為本年度新增或銷量增長客戶,且前五名客戶沒有關(guān)聯(lián)方交易。對于2019年還嚴(yán)重依賴toG的寒武紀(jì)來說,在大客戶結(jié)構(gòu)上終于有了好開端,這至少證明寒武紀(jì)還是具備開拓新客戶能力的。
寒武紀(jì)智能駕駛芯片,看性能也看股東
寒武紀(jì)是一個物種大爆發(fā)的時代,物種大爆發(fā)也必然伴隨著物種大滅絕。陳天石曾在接受采訪時說,“即使倒閉的公司,對產(chǎn)業(yè)都是有幫助的”。
寒武紀(jì)當(dāng)然離倒閉還很遠(yuǎn),作為國內(nèi)少數(shù)具備AI芯片自研架構(gòu)、自研指令集的芯片企業(yè),掌握了智能芯片及其基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件研發(fā)和產(chǎn)品化核心技術(shù),寒武紀(jì)雖然在“云邊端”的終端部分失去大量IP授權(quán)收入,但依然有實(shí)力開拓其他領(lǐng)域,從“云邊端”走向“云邊端車”。
另外,寒武紀(jì)現(xiàn)金儲備較為豐厚,2020年底貨幣資金以及銀行理財(cái)資金約為65億元。
在終端IP授權(quán)市場,由于華為海思、聯(lián)發(fā)科、高通等的強(qiáng)大,巨頭不需要獨(dú)立公司的IP授權(quán),寒武紀(jì)基本已被擠出市場;在云端智能計(jì)算、邊緣智能計(jì)算、智能計(jì)算集群系統(tǒng)市場,市場集中度雖沒有手機(jī)處理器那么大,但英偉達(dá)優(yōu)勢已經(jīng)非常明顯;只有在車載智能芯片領(lǐng)域,英偉達(dá)還沒有建立絕對領(lǐng)先,市場仍算是藍(lán)海。
車載智能芯片市場不僅包括乘用車,也包括商用車、無人配送車、工礦農(nóng)業(yè)專用車等多領(lǐng)域,在港口礦山、高速物流、清潔環(huán)衛(wèi)等多場景都存在智能化需求。IDC預(yù)測,2024年全球汽車領(lǐng)域的半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá)到428億美元左右;2030年,車載AI芯片平均單車價值將達(dá)1000美元,整個車載AI芯片市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到1000億美元。
且汽車芯片目前仍處于短缺狀態(tài),Alix Partners咨詢認(rèn)為由于芯片短缺,2021年全球汽車制造商的產(chǎn)量將減少390萬輛,收入損失將達(dá)到1100億美元。這種短缺狀態(tài),對于新入局者是有利的。
龐大的市場,不可能都被英偉達(dá)等巨頭占領(lǐng),而且在自主替代的大環(huán)境下,車企出于供應(yīng)鏈安全,往往在使用國際巨頭產(chǎn)品的同時也押注自主初創(chuàng)芯片企業(yè)。
7月16日,寒武紀(jì)披露了子公司寒武紀(jì)行歌(南京)科技有限公司(下稱“行歌科技”)的增資擴(kuò)股方,包含寧德時代、蔚來汽車、上汽、南京國資的旗下公司。
在7月初的2021世界人工智能大會上,陳天石也已披露寒武紀(jì)行歌車載智能芯片的關(guān)鍵數(shù)據(jù):超200TOPS AI性能、7nm制程、車規(guī)級、獨(dú)立安全島、成熟軟件工具鏈,并通過開放的軟件平臺支持客戶算法持續(xù)更新迭代,高效支撐高等級智能駕駛的需求。
寒武紀(jì)要進(jìn)入的車載芯片主要在智能駕駛這塊。這一賽道,特斯拉選擇自研芯片,英偉達(dá)芯片也被小鵬等多家車企使用,地平線等國內(nèi)芯片企業(yè)也有多款芯片量產(chǎn)并應(yīng)用于主機(jī)廠。

芯片領(lǐng)域一位投資人告訴億歐EqualOcean,比較看好寒武紀(jì)進(jìn)軍車載智能芯片領(lǐng)域,這一賽道在巨頭之外還是容得下五六家初創(chuàng)芯片公司,最終可能會有三家初創(chuàng)公司勝出,寒武紀(jì)也許就是其中之一。
億歐智庫《2020全球半導(dǎo)體芯片科技創(chuàng)新TOP50》報告也判斷,未來汽車芯片市場會更加分裂,初創(chuàng)企業(yè)也可以通過為車企構(gòu)建自有生態(tài)體系而發(fā)展。
初創(chuàng)企業(yè)要獲得車企認(rèn)可,產(chǎn)品性能當(dāng)然是第一位。
從L3級別到L4級別的自動駕駛,算力需求也從幾十TOPS增加10倍到幾百TOPS,甚至部分車企已經(jīng)將算力激進(jìn)提升到1000TOPS以上。

英偉達(dá)規(guī)劃中2022年量產(chǎn)的Orin就具有45W功耗下200TOPS的算力,相比前代Xavier算力提升近7倍,功耗比提升超4倍。
國內(nèi)的先發(fā)者如地平線,已經(jīng)走通了“性能獲車企認(rèn)可-大規(guī)模應(yīng)用-成本降低-下一代研發(fā)加速-性能更強(qiáng)”的良性循環(huán)。
地平線的征程2芯片作為國內(nèi)首款車規(guī)級AI芯片,2020年6月首發(fā)搭載于長安UNI-T,僅用半年時間出貨量就超10萬片。目前已有奇瑞螞蟻、智己汽車、嵐圖FREE等多款車型搭載,2021款理想ONE也棄用Mobileye芯片轉(zhuǎn)而搭載AI性能提升12倍的雙征程3芯片,截至目前芯片總出貨量已突破40萬片。下一代更強(qiáng)算力、面向高等級自動駕駛的征程5,已經(jīng)于7月底發(fā)布,預(yù)計(jì)2022年量產(chǎn)。
征程5芯片,在20W功耗下具備96TOPS的算力,2顆征程5就具備了200TOPS級別的算力;征程5P在25W功耗下具備128TOPS的算力,最高可達(dá)512TOPS算力(4顆征程5P組成計(jì)算平臺)。
相比之下,寒武紀(jì)宣稱的性能也并不遜色。其車載芯片宣稱算力超200TOPS,可能是多顆芯片疊加實(shí)現(xiàn),紙面數(shù)據(jù)估計(jì)與征程5相當(dāng);地平線有前裝量產(chǎn)超40萬片的先發(fā)優(yōu)勢,寒武紀(jì)1A和1M內(nèi)核也有著超1億臺終端用戶的底氣。
寒武紀(jì)終端的內(nèi)核IP支持CNN、RNN、SVM、k-NN等多種深度學(xué)習(xí)模型與機(jī)器學(xué)習(xí)算法的加速,能夠完成視覺、語音、自然語言處理等任務(wù),這些積累也都可以順延到自動駕駛芯片的研發(fā)上。
而且性能達(dá)標(biāo)后,寒武紀(jì)車載芯片項(xiàng)目的投資方大概率會有意愿采用。地平線也是如此,上汽既是其最大機(jī)構(gòu)股東,也是重要客戶。關(guān)聯(lián)方交易不“丟人”,能夠借助股東的支持快速發(fā)育,再靠硬核產(chǎn)品去搏更大的市場,同樣是本領(lǐng)。
億歐EqualOcean汽車事業(yè)部分析師陳佳娜認(rèn)為,進(jìn)軍智能駕駛賽道,不能只靠單一芯片,而需要“云邊端車”多方面的聯(lián)動,從這個角度去看,寒武紀(jì)已有“云邊端”的產(chǎn)業(yè)布局對于其開拓車載芯片賽道非常有優(yōu)勢。
作為目前市場上少數(shù)幾家全面布局并掌握云邊端一體化產(chǎn)品的企業(yè)之一,寒武紀(jì)能夠在“云邊端車”四大領(lǐng)域采用統(tǒng)一的指令集、基礎(chǔ)系統(tǒng)、軟件平臺,售賣方式上也可以根據(jù)車企需求進(jìn)行靈活配置。車企也會樂意見到供應(yīng)鏈中多一個競爭者。
寫在最后
聯(lián)想曾因?yàn)椤百Q(mào)工技”和“技工貿(mào)”的路線之差引發(fā)過爭議,但很少有人從商業(yè)角度去看:如果當(dāng)年其真的采取“技工貿(mào)”路線自研電腦處理器,很可能還沒有贏得市場,就被巨額研發(fā)給拖垮了。
核心部件自主研發(fā)當(dāng)然正確,但也分時期、分行業(yè)。在如今這個有資本彈藥、有股東支持、有政策鼓勵、有大環(huán)境逼迫的時期,“技工貿(mào)”路線才不會拖垮公司。
從聯(lián)想到龍芯再到寒武紀(jì),這些從中科院計(jì)算所走出的公司,也在演進(jìn)著不同的商業(yè)模式。
聯(lián)想常被批評為缺乏自研能力,但PC處理器的研發(fā)難度之高,惠普、戴爾等PC巨頭也很難突破,聯(lián)想靠著整合和多元化能力成為PC全球第一,商業(yè)化無疑是成功的。
龍芯自研了PC處理器,具有自研架構(gòu)和LoongArch指令集,作為防止被卡脖子的戰(zhàn)略技術(shù)儲備是成功的。但其商業(yè)化之路難言成功,最新發(fā)布的龍芯3A5000處理器,性能仍不敵英特爾6年前的六代i5處理器,且缺乏生態(tài)。
寒武紀(jì)想同時實(shí)現(xiàn)核心自研和商業(yè)化成功,其實(shí)也是在實(shí)現(xiàn)兩個前輩公司的夙愿。
寒武紀(jì)靠終端IP在2017-2018年大爆發(fā)了一次,幫助華為的麒麟970、麒麟980在AI性能上實(shí)現(xiàn)了對高通的反超。未來十年之后回溯商業(yè)史,寒武紀(jì)的時代意義一定少不了這一點(diǎn)。
面對未來市場規(guī)模達(dá)1000億美元、群雄逐鹿的車載芯片賽道,寒武紀(jì)應(yīng)該還會有一次大爆發(fā)的機(jī)會,但也可能是最后一次大爆發(fā)的機(jī)會。
芯片領(lǐng)域投入高、回報周期長,先發(fā)優(yōu)勢很容易被后來巨頭追趕,“大廠入場,小廠斷腸”的現(xiàn)象一直在發(fā)生。對寒武紀(jì)來說,這種超大市場的機(jī)會必須抓住,因?yàn)楹竺妫纫?guī)模的大賽道、新物種爆發(fā)的大時期,可就難以再遇到了。
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