阿里巴巴的晶元布局 | 半導體行業觀察

來自專欄 半導體行業觀察

4月20日，阿里巴巴全資收購中天微這一消息，蓋過了處於風口浪尖上的中興通訊深圳發布會。

據悉，中天微系統有限公司是中國大陸唯一大規模量產自主嵌入式CPU IP核的公司，其專註於32位嵌入式CPU IP研發與規模化應用，以晶元架構授權為核心業務，已形成了面向多應用領域的高、中、低應用的 CK610、CK800 系列 CPU 核，包括多媒體、安防、家庭、交通、智慧城市等IoT應用，其全球累計出貨超過7億顆晶元。

早在2015年，阿里便與杭州中天微開始了深度合作，面向物聯網各細分領域開發雲晶元（Yun on Chip）架構。2016年 1月，阿里入股中天微成為其第一大股東。

2017 年 6 月，阿里又向中天微注資大筆資金，正式跨入晶元基礎架構設計領域。而後者作為阿里雲最早進入物聯網合作夥伴計劃的成員，推進了IoT晶元通過阿里雲 link market在終端的大規模應用，從而加強了阿里在IoT端側的核心能力。

中天微是世界上第一家從阿里巴巴獲得可觀投資的晶元公司。從網路巨頭阿里巴巴獲得投資可以說相當不尋常。對於創業公司來說，這相當於從人間到了天堂。

而就在前天，阿里巴巴達摩院對外透露，正研發一款神經網路晶元Ali-NPU，該晶元將運用於圖像視頻分析、機器學習等AI推理計算，主要是為解決圖像、視頻識別、雲計算等商業場景的AI推理運算問題，提升運算效率、降低成本。

達摩院表示，未來，Ali-NPU的能力，不僅可以更好地滿足視頻、圖像處理需求，還可以通過阿里雲進行計算能力的輸出，賦能各行各業。可以說，這是阿里對自身雲端核心能力的補齊。

阿里的IoT布局

作為中國互聯網電商的霸主，阿里巴巴擁有逐漸成熟的雲計算平台、多樣化的應用場景，以及新零售和強大的線上銷售資源。

阿里雲要進軍物聯網領域，並把物聯網看做是繼電商、金融、物流、雲計算後的第五主賽道。對此，阿里雲總裁胡曉明表示，阿里雲計劃在未來5年內連接100億台設備。

物聯網是一個龐大的生態系統，從雲到通信，再到端側，每一個環節都非常重要。

作為電商巨頭的阿里，自然看到了打造生態的重要性，而半導體晶元在這一系統當中處於上游、也是基礎一環，其重要性不言而喻，沒有晶元（比如CPU和AI加速器），物聯網沒法做下去。

由此，不由得回想起2017年，阿里巴巴在杭州召開首屆技術大會，動員全球兩萬多名科學家和工程師投身「新技術戰略」。在這次大會上，阿里透露其正在啟動一項代號「NASA」的計劃，要面向未來20年組建獨立的研發部門，建立新的機制體制，儲備核心科技。

馬雲表示，阿里巴巴未來20年的願景是構建世界第五大經濟體，服務全球20億消費者，新經濟體必須建立在新的技術基礎設施之上，建立在新的技術思考之上。馬雲解釋說，NASA計劃要面向機器學習、晶元、IoT、操作系統、生物識別這些核心技術，組建嶄新的團隊，建立新的機制和方法。

聚焦AI晶元

當下，對於諸多IT巨頭來講，AI及相關晶元已經成為一個戰略性的選擇，阿里自然不會錯過風口。

阿里的各個平台每天都會產生海量的用戶數據，這些數據都是用來訓練AI技術最肥沃的養料，但同時也需要有更高計算力、更低功耗、更小體積的AI晶元來滿足要求。

在此背景下，「不差錢」的阿里巴巴，在全球狂挖各種AI科學家，研發各種可與阿里現有業務場景結合的AI產品，重金投資AI創業公司，尤其是獨角獸公司，這已經成為阿里布局人工智慧的另一個方式。

此前，阿里巴巴達摩院已組建了晶元技術團隊，進行AI晶元的自主研發。此外，軟體演算法的積累是阿里的一個優勢，其自主研發的Ali-NPU，正是基於阿里機器智能技術實驗室等團隊在 AI 領域積累的大量演算法模型優勢，根據 AI 演算法模型設計微結構以及指令集，以最小成本實現最大量的 AI 模型演算法運算。

過去幾年，阿里還投資了多家晶元公司，例如寒武紀、Barefoot Networks、深鑒科技、耐能（Kneron）、翱捷科技（ASR）等，其中，除了ASR和Barefoot，都是做AI的。

打通從雲到端的產業鏈條

就阿里投資的這些晶元公司來說，其產品應用場景各有不同：寒武紀既有伺服器端業務，手機也是重點，ASR的重點在智能終端，Barefoot主攻網路通信，深鑒科技主要聚焦於安防，而Kneron主打輕量級的 NPU（神經網路處理單元）晶元，業務重點是智能家居與智能安防。通過對這些公司的投入，阿里正在逐步打通IoT從雲到端的產業鏈條，爭取將相關晶元的控制權掌握在自己手中。

翱捷科技（ASR）：智能終端晶元新銳

2017年4月，阿里巴巴和深圳創投入資翱捷科技。

2015年4月，RDA前創始人戴保家和一部分離職員工創立了翱捷科技（上海）有限公司（ASR MICROELECTROICS）。

這家公司總部位於上海張江高科技園區長泰廣場，同時擁有美國和韓國研發團隊，致力於移動智能通訊終端、物聯網、導航及其他消費類電子晶元的平台研發、方案提供、技術支持和服務等，產品線覆蓋包括2G、3G、4G在內的多制式通訊標準，產品和客戶目標劍指合併後的紫光展銳。

截至2016年12月，ASR註冊資本為1.537億美元。主要股東包括上海浦東新星紐士達創業投資有限公司，上海浦東科技投資有限公司，上海頤泰創業投資合夥企業(有限合夥)，上海武岳峰創業投資合夥企業(有限合夥)等。

2017年5月，翱捷科技完成了對Marvell（美滿電子科技）MBU（移動通信部門）的收購。收購後，ASR成為國內基帶公司中除海思外唯一擁有全網通技術的公司，具備完整的基帶平台研發能力，可為移動通訊、物聯網和智能手持設備市場提供更優秀的產品方案和高效的技術支持。

當下，IoT基帶晶元的研發已經是個新興的熱門，不少初創公司都在聚焦這一業務。因此，對ASR的投資，顯然是阿里為打造其物聯網基帶晶元的舉措之一。

耐能（Kneron）：專註終端NPU

2017年11月，人工智慧新創公司耐能（Kneron）宣布完成超過千萬美元的A輪融資，由阿里創業者基金（Alibaba Entrepreneurs Fund）領投。

耐能2014年成立於美國聖地亞哥，在台北、深圳、珠海已成立辦公室，核心團隊成員來自柏克萊、麻省理工等大學。

耐能的定位是終端人工智慧的技術提供廠商，現在主打輕量級的NPU（神經網路處理單元）晶元，專註在終端市場。耐能創始人兼CEO劉峻誠表示，公司的核心競爭力在於主打輕量級的NPU，功耗很低，專註在終端市場, 能耗比可以做到100mw到300mw，最新的一款產品甚至可以到10mw以下。

有別於目前市場上主流的雲端人工智慧，Kneron提供創新的終端人工智慧解決方案，可將一部份的人工智慧從雲端移轉到終端裝置上，進行實時識別與分析推斷，不用等到把所有數據經由網路傳送至雲端後才能處理，以滿足快速、安全的需求，並可大幅減輕網路、雲端的負擔與成本。

耐能於2016年推出該公司首款終端設備專用的人工智慧晶元，稱為神經網路處理器（Neural Processing Unit，NPU），以及自行研發的軟體開發工具包「重組式人工智慧神經網路」（Reconfigurable Artificial Neural Network），採用先進的演算法，可以針對不同的需求快速調整功能，以適用不同的人工智慧應用。

由於軟硬體可緊密整合，相較於主流的神經網路晶元，耐能的NPU效能更好、功耗更低。耐能目前已經針對智能家居、智能安防、手機等領域提供客制化的解決方案，其相關產品已獲國內外多家知名廠商採用。

阿里投資耐能，看重的正是Kneron的NPU，其M 4、M5等級晶元功耗可降低到毫瓦級別，所需體積則可以縮小至主流神經網路晶元的1/40。

寒武紀：通吃雲和端AI處理器

2017年8月，專註AI晶元的寒武紀科技（Cambricon Technologies Corporation Limited）宣布完成1億美元A輪融資，由國投創業（A輪領投方），阿里巴巴創投、聯想創投、國科投資、中科圖靈、元禾原點（天使輪領投方）、涌鏵投資（天使輪投資方）聯合投資。這使得寒武紀成為全球AI晶元領域第一個獨角獸初創公司。

該公司所獲A輪融資主要用於推動寒武紀系列處理器在終端和雲端的產品化和市場化，促進各類終端設備的智能化，提供高性能低功耗的雲端智能處理解決方案，為中國乃至世界的智能產業構築基石、修建基礎設施。

寒武紀科技是全球第一個成功流片並擁有成熟產品的AI晶元公司，擁有終端AI處理器IP和雲端高性能AI晶元兩條產品線。2016年發布的寒武紀1A處理器（Cambricon-1A）是世界首款商用深度學習專用處理器，面向智能手機、安防監控、無人機、可穿戴設備以及智能駕駛等各類終端設備，在運行主流智能演算法時性能功耗比全面超越傳統處理器。

寒武紀的團隊則源自中國科學院計算技術研究所，後者是中國第一個專門從事計算機科學技術綜合性研究的國立學術機構，創辦了聯想、曙光等一批高技術企業，是寒武紀科技的重要股東和產學研長期合作夥伴。

2017年底，華為發布了麒麟970手機處理器，其內部就集成了寒武紀的相關IP。

深鑒科技：深耕安防

2017年10月，深鑒科技對外宣布完成約4000萬美元A+輪融資，由阿里旗下的螞蟻金服與三星風投領投。

深鑒科技創始人、CEO姚頌介紹，本輪融資一部分將繼續用於安防和大數據領域的產品開發和市場銷售，落地更多安防監控的終端產品和服務。另一方面，螞蟻金服的戰略資源注入，會幫助深鑒進一步開拓包括金融在內的更多應用場景；與三星之間則側重於存儲等方面的合作，為AI晶元打造以深度學習處理器為核心的智能化解決方案和高效的整體系統，以便多領域拓寬和產品落地，加速深鑒科技邁進商業化階段。

深鑒科技成立於2016年3月，由清華電子系背景的汪玉、韓松、姚頌一起創辦，後吸引到同是清華背景的單羿博士以合伙人形式加入。深鑒科技主推深度學習加速方案，主要提供基於神經網路深度壓縮技術和DPU平台，為深度學習提供端到端的解決方案；通過神經網路與FPGA的協同優化，提供高性價比的嵌入式端與雲的推理平台，現已應用於安防與數據中心等領域。深鑒科技與FPGA巨頭Xilinx一直保持著深度合作關係。

Barefoot：開發顛覆性通信晶元

2016年11月，軟體定義網路（SDN）晶元公司Barefoot Networks完成了其第三輪融資，共融資2000萬美元，本輪融資主要用於開拓市場，來自中國的互聯網公司阿里巴巴和騰訊參與了這輪融資。同年6月，Barefoot 還獲得了由高盛、谷歌領投的5700萬美元，加上這筆資金，Barefoot C輪融資總額達到8000萬美元。

Barefoot Networks開發了世界上第一個SDN晶元，這種名為Tofino的晶元比現在市場上任何其他晶元都快，以6.5Tb/s的速度處理網路數據包。這種SDN晶元是一種革命性創新，它將改變谷歌，Facebook等互聯網公司的內部運作，也將影響到電信運營商，思科、英特爾等硬體巨頭們也會感到壓力。

Barefoot 成立於2013年，3年的融資總額達到1.55億美元，目標客戶是需要處理海量數據的雲計算巨頭。Barefoot 的聯合創始人Nick McKeown是P4編程語言的開國元勛，曾與普林斯頓大學Jennifer Rexford教授一起設計開發了P4，此後一直推進P4社區的發展。他還曾創立SDN公司Nicira Networks，該公司在2012年被VMware收購。

當時，阿里巴巴技術保障部的網路規劃專家曹捷曾表示，「SDN是一系列概念的集合，是我們對網路演進方向的判斷。我們認為將來的網路一定是以應用為主導的，而不是像今天這樣依賴交換機廠商主導硬體和功能來引導網路的演進節奏和技術方向。」

結語

阿里正在發生著改變，它已從世界最大的電商平台轉變為集零售、金融、技術、物聯網等服務為一體的商業基礎設施平台。因此，實現從雲到端的產品自主可控很重要。這也是阿里在晶元領域大刀闊斧投資的原因。

此外，中興通訊事件再一次提醒國人，晶元這種核心技術必須自己拿下，沒有晶元，物聯網沒法做下去。更何況，在業務場景上，阿里對物聯網生態的理解會比晶元公司更深刻，定義產品也會更精準。

基於此，阿里巴巴對晶元業務的滲透肯定會不斷進行下去。

文/半導體行業觀察 張健

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