近年來，AIoT這一詞匯漸漸活躍在人們的視野中。所謂的AIoT，即AI+IoT，意思是將人工智能技術與物聯網技術相結合，形成新的一門融合學科。

伴隨著人工智能技術的發(fā)展，傳統物聯網設備將趨向于智能化，從而形成AIoT人工智能物聯網，使“萬物互聯”向“萬物智聯”進化。

當然，技術的發(fā)展與市場需求是密不可分的。人們面對智能化應用的需求越來越多，AIoT就面臨著更加復雜的場景，人們需要為其提供更高效的計算以獲得更快的響應。

值此背景下，AIoT芯片應運而生，在面向AIoT場景任務時，它比傳統通用芯片在算力及功耗上的更加具備優(yōu)勢。

AIoT芯片是什么?

什么是AIoT芯片?眾所周知，IoT設備與手機這類移動通訊設備是不一樣的，IoT設備多種多樣，面對的場景應用也不同，對AI算力的要求也有所差別。

現階段尚未開發(fā)出能夠跨設備形態(tài)存在的通用芯片架構。因此，只有從IoT的場景出發(fā)，設計定制化的芯片架構，才能在大幅提升性能的同時，降低功耗和成本。

同時滿足AI算力以及跨設備形態(tài)的需求，這樣的專用芯片，被稱之為AIoT芯片。

實際上，AIoT芯片并不是一個獨立的芯片個體，目前市場首批AIoT芯片幾乎都是結合了CPU、GPU、FPGA和DSP等核心零部件組合而成。

不過青出于藍而勝于藍，AIoT芯片與傳統芯片相比確實存在不少差別。

在這里我們以自動駕駛場景為例，介紹下AIoT芯片和傳統芯片的區(qū)別：

從性能層面出發(fā)，當自動駕駛在遇到路面前方的紅綠燈時，如果采用CPU進行運算，那么車輛可能已經產生了闖紅燈等違章行為，因為運算速度太慢，還來不及反應。

如果采用GPU進行運算，運算速度會大幅增加，但同時也會產生巨大功耗，很有可能汽車確實在遇到紅燈時停下了，可能不是因為紅燈才停下，而是耗能都供給了GPU運算之用，已經沒有多余的能耗繼續(xù)前行了;相比之下，采用AIoT芯片不僅能大幅提升自動駕駛過程中的運算速度問題，還能減少能耗。

從工藝制造層面來說，AIoT芯片由于應用場景和AI算法相對確定，因此在硬件設計上要求更加專業(yè)化。

傳統的CPU和GPU芯片采用基于指令流的馮諾依曼式計算架構和計算模式來運行，而AIoT芯片多采用類腦或仿腦的架構方式，能夠突破內存墻的計算瓶頸。

因此，相較傳統芯片而言，AI芯片可以利用更低的主頻、更小的芯片面積，完成AI計算任務，實現成本、功耗、算力等多樣化需求之間的完美平衡。

這些企業(yè)啟動布局，搶占市場先機

華為

華為除了在移動芯片領域具有代表作海思麒麟芯片以外，在AIoT芯片領域同樣不甘示弱。率先切入的應用領域也相當貼近百姓的生活，那就是智能電視。

華為榮耀最近推出的鴻鵠818性能頗為強悍，搭載VideoDecoder模塊可以支撐8K@30Hz的視頻播放，播放8K視頻，相當于播放4倍的4K視頻。這代表著采用鴻鵠818芯片的設備在打開目前主流的4K視頻時，從點擊到開始播放僅需1.3秒，相比競品速度快了近一倍。

榮耀還曾表示，是以做手機的精神來做智慧電視?？梢韵胂笤谶@款產品上，將會有很多在傳統電視上無法想象的新功能，而出色的芯片性能是實現這一切的基礎。

百度

2018年7月，百度在AI開發(fā)者大會發(fā)布了中國第一款云端全功能AI芯片“昆侖”，其中包含訓練芯片昆侖818-300、推理芯片昆侖818-100，主要面向AI大規(guī)模運算需求。

時隔一年，百度又交出了亮眼的成績單。在今年的AI開發(fā)者大會上，百度新推出鴻鵠芯片，繼昆侖芯片發(fā)布后芯片層面又一力作。

作為百度自主研發(fā)的AIoT芯片，鴻鵠片主要面向智能語音應用，而且還采取了車規(guī)標準設計，無論是在智能硬件上，還是在未來汽車智能語音應用上，都留有非常大的想象空間。

阿里巴巴

阿里近年來對待科技研發(fā)格外的積極，除了最早成立的“達摩院”、“羅漢堂”以外，又成立了一家芯片公司“平頭哥”。

正所謂生死看淡，不服就干?！捌筋^哥”在芯片研發(fā)領域也不落人后。就在最近，“平頭哥”正式發(fā)布了首款AIoT芯片，名字也很有意思，名叫玄鐵910。

要知道，“玄鐵”之名來自于金庸小說中獨孤求敗所用的第一神劍“重劍無鋒，大巧不工”，后被郭靖夫婦熔鑄成倚天劍和屠龍刀。這莫非意味著，玄鐵910將成為AIoT芯片業(yè)界“神器”般的存在?

果然，據資料顯示，玄鐵910已成為目前業(yè)界性能最強的RISC-V處理器之一，算力高居全球第一，Coremark跑分更是超過第二名40%以上。

玄鐵910單核性能達到7.1Coremark/MHz，主頻達到2.5GHz，性能極其強大，能應用于5G、人工智能以及自動駕駛等領域。

未來，平頭哥還要打造面向汽車、家電、工業(yè)等諸多行業(yè)領域的智聯網芯片平臺。

小米

可能很多人無法想象小米也會是AIoT芯片布局者之一。小米旗下華米科技曾發(fā)布了全球可穿戴領域第一顆AI芯片“黃山1號”，它由RISC-V開源指令集構成，集成了AI神經網絡模塊，可在不聯網的情況下進行本地的數據運算和處理，通過內置HeartRate、ECGEngine、ECGEnginePro、Arrhythmias四大驅動引擎，華米科技實現了對心率、心電、心律失常等進行實時監(jiān)測與分析，可廣泛應用在各類智能可穿戴設備中。

今年4月，小米集團發(fā)布內部郵件宣布：旗下松果電子團隊重組，部分分拆組建新公司南京大魚半導體，專注于IoT芯片;松果電子則繼續(xù)專注于手機SoC芯片研發(fā)。

小米做出這樣的決定，其實不難理解。手機芯片是一項研發(fā)投入極高、回報周期長以及長期技術沉淀的工作。

自從2017年澎湃芯片S1沉寂之后，小米的手機芯片研發(fā)陷入了僵局。即使是海思麒麟芯片從研發(fā)到商用，再到抗衡國際廠商也經歷相當長的一段時間。

但反觀在智能家居領域，小米很早就開始了布局，如今已經形成了“小米生態(tài)鏈”的優(yōu)勢，AIoT已經成為小米最為重要的戰(zhàn)略方向，布局AIoT芯片也是意料之中。

聯發(fā)科

在今年4月，聯發(fā)科發(fā)布了兩大AIoT芯片平臺，分別是i300和i500。

i300適用于語音和視覺設備應用，能夠用于開發(fā)面向家庭、物聯網及其他便攜設備的產品;i500則集成了更強大的AI處理器，雙核AI處理器(DSP)工作頻率達500MHz，支持深度學習、神經網絡加速和計算機視覺應用，適用于面部識別、對象識別、場景識別分析、光學字符識別等場景。

7月，聯發(fā)科又推出了最新一代AIoT芯片平臺i700，采用八核架構，集成了兩個工作頻率2.2GHz的ARMCortex-A75處理器與六個工作頻率為2.0GHz的Cortex-A55處理器，同時搭載工作頻率為970MHz的IMG9XM-HP8圖形處理器，還搭載了聯發(fā)科技的CorePilot技術，應用于智慧城市、智能樓宇和智能制造等領域。

恩智浦

恩智浦可謂是AIoT芯片里“骨灰級”玩家之一。早在18年2月，恩智浦就推出了AIoT芯片，這款芯片集恩智浦的i.MX應用處理器系列和Wi-Fi/藍牙解決方案于一體，并集成到更小的尺寸空間中。

這不僅解決了當下物聯網設備中實現定制化芯片的尺寸極度受限的難題，而且還提供了更高的跨系統效率。這種前瞻性的設計也給后來的布局者帶來不少靈感。

紫光展銳

今年7月，紫光展銳在ArmPSA安全架構技術研討會上分享了基于Arm PSA框架的安全AIoT芯片解決方案。

據了解，這套AIoT芯片解決方案面向業(yè)界客戶端到端，具備安全可信運算能力和通信能力，能實現智能化識別并支持不同廠商設備間的協議和資料交換，解決物聯網碎片式的互通問題，同時還將兼容各種廠商設備的接入方式，實現24/7實時管理和失效預測，并對無線網絡頻譜和服務進行優(yōu)化，為用戶提供優(yōu)異的使用體驗。

云知聲

2018年上半年，云知聲推出了首款AIoT芯片UniOne，并帶來其解決方案雨燕(Swift)。據悉，該芯片由云知聲自主研發(fā)，采用云知聲自主AI指令集，搭載具有自主知識產權的DeepNet、uDSP(數字信號處理器)，支持DNN/LSTM/CNN等多種深度神經網絡模型，性能較通用芯片方案提升超50倍。

雨燕(Swift)則采用了CPU+uDSP+DeepNet架構，支持8/16bit向量、矩陣運算，基于深度學習網絡架構，可將面向語音AI的并行運算性能發(fā)揮到極致，在更低成本和功耗下提供更高的算力。

中天微

此前，在中興事件期間，芯片一詞漸受重視，“自主造芯”的企業(yè)也成為了國內資本熱捧的對象。也是在那時，阿里收購了中國大陸唯一的自主嵌入式CPUIPCore公司中天微。

完成收購后不久，中天微就發(fā)布了全新AIOT芯片，作為全球首款支持物聯網安全的RISC-V處理器，這款芯片也是全球首款帶TEE的RISC-V嵌入式芯片。中天微表示，“自主架構CPU+RISC-V兼容”硬件架構將逐漸融合在在阿里巴巴物聯網戰(zhàn)略中，發(fā)揮巨大的作用。

瑞芯微

CES2019消費電子展上，瑞芯微發(fā)布旗下內置高能效NPU的AIoT芯片解決方案：RK1808。

據悉，RK1808AIoT芯片CPU采用雙核Cortex-A35架構，NPU峰值算力高達3.0TOPs，VPU支持1080P視頻編解碼，支持麥克風陣列并具有硬件VAD功能，支持攝像頭視頻信號輸入并具有內置ISP。

此外，RK1808具備極致低功耗、超強AI運算能力、豐富的AIoT應用接口以及易于開發(fā)的特性，也將高效賦能AIoT生態(tài)鏈及開發(fā)者對技術與場景匹配的需求。

布局AIoT芯片解決了怎樣的行業(yè)痛點?

隨著物聯網和人工智能的不斷發(fā)展，如今AI和IoT已經發(fā)展到了應用場景落地的那一步，但是物聯網的發(fā)展，讓很多上游芯片廠商意識到，用戶對產品的要求不只是聯網這么簡單。

比如智能家居單品，從之前的滿足聯網需求，人們還希望產品更聰明，更能自主的理解用戶對某個動作的理解，提前預判，讓用戶省心，這其實就要求產品能擁有人工智能，AIoT芯片恰恰能滿足這樣的要求。

AIoT芯片能讓設備之間的數據交互更聰明，也能形成一個完成的智能系統，還能對碎片化的物聯網系統進行更智能化管理。

為何芯片廠商紛紛研制AIoT芯片，其中一個重要原因是成本和算力。傳統的芯片設計是模塊化的設計，如物聯網芯片、人工智能芯片設計想互獨立，這樣既增加了成本，也讓功耗增加，算力大打折扣，也不便于打造智能系統，AIoT芯片是搭建智能物聯網最好的選擇。

AIoT芯片是一種以用戶需求為導向的解決方案，而僅僅是做一顆芯片，這需要很多相關廠商的協助，生態(tài)系統建設是這些廠商接下來的重點工作。

AIoT芯片潛力無限，未來兵家必爭之地

隨著AIoT技術深入應用到各個生活層面，物聯網設備之間將加速數據交互，促進數據融合，形成全新的智能物聯生態(tài)系統。人們的生活也會越來越便捷、越來越智能。同時，也會產生更多的生活場景需求。

對AIoT廠商來說，市場多樣化的需求包含了感知層、接入層、網絡層、服務管理層以及應用層五個層級的技術建設。

其中，感知層就如同AIoT設備的大腦中樞，是最基礎也是最重要的一個環(huán)節(jié)，AIoT芯片技術很大程度上決定了整個產品的好壞。加上如今芯片制造工藝的成熟，以及AI算法算力的加速演進。

可以預見，AIoT芯片必將成為未來的兵家必爭之地，誰掌握了AIoT芯片，也就等于在AIoT領域站穩(wěn)了腳步，為未來智能網聯生態(tài)系統一體化建設打下堅實的基礎。