嘉楠科技CEO張楠賡：AI芯片走入第二戰場_區塊鏈:Scarab Tools

12月10日，嘉楠科技董事長兼CEO張楠賡接受36Kr記者專訪。

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2021年上半年國內AI行業大額融資創新高，涉及項目僅23個，標志國內AI行業正在進入分水嶺。

隨著AI進入落地期，論文數量、芯片參數等紙面實力標準式微，擁有產業和流片量產經驗的AI芯片公司會更受青睞。

嘉楠已經培養了一支成建制的工程師團隊，能夠自主實現芯片前后端全流程研發。

不同于市面上一些采購成熟IP再集成的芯片廠商，嘉楠科技擁有豐富的自研IP矩陣。

建立更全面的IP自研體系，非常考驗系統、模塊設計、算法等不同團隊的磨合。

研發投入保持三年連續增長，2021年前三季度研發投入超2億元。

經過兩年摸索，嘉楠在智能教育硬件、智能家居等市場正打開局面。

以下為專訪全文

“AI芯片”這一概念，產業早已不再陌生。

受益于人工智能與芯片半導體的雙重利好，近年來，AI芯片產業發展速度驚人。根據集微咨詢數據，僅2021年1～4月，中國AI芯片產業融資規模就高達89.65億元，始終保持著高速增長的勢頭。

然而，這近90億元的融資金額，卻只涉及23個融資項目，單個項目平均融資金額超過3億元，遠高于AI芯片概念興起時的平均金額。

毫無疑問，AI芯片產業，正在走入分水嶺。

AI芯片的第二戰場

AI算法的興起催生了強大的算力需求，英偉達乘此東風一飛沖天，專用AI芯片也應運而生。

在“AI芯片”這一概念的誕生之初，國內外一大批創業公司如雨后春筍般崛起，其早期團隊大多以學術背景為主，致力于解決“從0到1”“從無到有”的問題。

美股區塊鏈概念股普漲，嘉楠科技漲超6%:6月8日消息，行情顯示，美股區塊鏈概念股普漲，截至發稿，嘉楠科技(CAN.US)漲超6%，Bit Origin(BTOG.US)漲超5%，Riot Blockchain(RIOT.US)漲近3%，Coinbase(COIN.US)漲近4%， Marathon Digital(MARA.US)漲超4%，MicroStrategy(MSTR.US)漲近2%。截至發稿，比特幣漲3.71%，報30646美元。[2022/6/9 4:11:40]

此后，隨著科技巨頭、產業專家、終端客戶等企業紛紛入局，AI芯片全面開花，打響了一場長達數年的百家爭鳴之戰，一時好不熱鬧。

這是AI芯片的第一戰場。由于既沒有成型的產業規模，也沒有成熟的用戶需求，衡量一個企業優秀與否的標志，只能依靠企業的論文數量、報告的芯片參數、以及團隊的學術背景進行評判。

此后，隨著市場對于“AI芯片”概念的進一步接受，相關技術、產品、應用也逐漸走向成熟。無論是投資人還是終端用戶，都開始逐漸將目光從學術轉向產業，AI芯片的比拼戰場，也在悄然發生轉變。

在這片第二戰場中，一批擁有先進產品技術、豐富產業經驗的「新芯力量」脫穎而出，成為這第二階段的明星玩家。

比如嘉楠科技——這家有著8年芯片研發經驗，在2019年11月成功登陸納斯達克，成為第一家在美上市的中國自主知識產權AI芯片公司。

在這個第二戰場中，參數、融資、PPT成為了次要因素，產業越來越重視AI芯片的落地、應用、以及生態。

事實上，嘉楠科技CEO張楠賡告訴36氪，近年來，AI芯片應用市場的需求正在快速增加，市場不斷走向成熟。目前嘉楠科技的AI芯片銷售增長迅速，已經實現了在AISTEAM教育、智能家居和智能傳感器等領域的商用落地。

美股區塊鏈概念股走高 嘉楠科技漲近5%:行情顯示，美股區塊鏈概念股走高，Riot Blockchain(RIOT.O)漲8.67%，Marathon Digital(MARA.O)漲近8%，Coinbase(COIN.O)漲5.28%，嘉楠科技(CAN.O)漲近5%。[2022/1/27 9:15:28]

14次流片，成功率100%

作為現代工業的掌上明珠，芯片半導體是標準的“重資本、重人才、重技術”高壁壘行業。

以國際芯片霸主英特爾為例，這家有著超過40年歷史的老牌芯片公司，至今每年在技術研發上的投入依舊高得驚人——根據財報顯示，英特爾2020年研發總投入達到了135.56億美元，超過860億人民幣。

而且，高額的研發投入只是一方面，與互聯網、算法研發等適合“小步快跑，快速試錯迭代”的軟件技術不同，芯片行業的另一壁壘是其研發周期長、風險高、投入大，試錯成本極高。

尤其是對于“AI芯片”這類尚未有明確成型定義的前沿技術而言，更是如此。

算法研發與產品化投入，一款先進制程的AI芯片一次流片成本將達到千萬元級別，低于10nm的頂尖制程研發成本則高達數億元。一次流片失敗將致使大量人力物力付諸東流。

因此，不僅僅是人力物力的資源投入，對于AI芯片的研發與工程團隊而言，成熟的行業經驗與豐富產業Know-how積累必不可少。

然而，人才缺口卻始終是國內芯片領域所面臨的一大挑戰。

比特幣礦企Mawson從嘉楠科技購入數百臺礦機并投入運營:7月22日消息，澳大利亞數字和加密貨幣公司MawsonInfrastructure已從嘉楠科技購買數百臺新礦機。Mawson表示，已收到250臺比特大陸AntminerS19Pro礦機，并預計到本月底收到來自嘉楠的570臺AvalonA1246礦機并投入運營，預計將再有588臺AvalonA1246礦機，為其現有業務再增加約125PH。Mawson還表示，加上其在美國喬治亞州站點的低電力成本（低于4c/kwh），預計每枚比特幣的盈虧平衡成本將低于4000美元，基于當前比特幣價格和網絡難度，其毛利率將超過80%。[2021/7/22 1:08:55]

根據《中國集成電路產業人才發展報告》數據，當前，我國集成電路產業正處于布局和發展期，行業薪酬不斷提升，2020年全國直接從業人員約54.1萬人，但預計到了2023年，全行業人才需求將達到76.65萬人左右，人才缺口依舊顯著。

這也是為什么，近年來半導體工程師薪酬瘋狂上漲，不少缺乏工程化能力的企業愿意付出兩倍、甚至三倍的水平“挖角”成熟人才。

根據前程無憂數據顯示，2020年，在同期55個行業畢業生薪酬沒有明顯增長的情況下，集成電路/半導體領域的畢業生平均薪酬漲幅都在20~25%以上。

由于缺少行業知名度，不少成立較晚的AI芯片企業在人才積累方面，始終面臨著不小的挑戰。

不過對于2013年成立的嘉楠科技而言，這一問題似乎并不嚴重。

2013年，人工智能尚未走出實驗室，“國產替代”熱潮也還在襁褓之中。大眾對于“芯片”的認知還停留在陌生的領域，遠遠預料不到幾年之后它將火遍大江南北。

美股區塊鏈股直線跳水，Marathon Patent、Riot Blockchain、嘉楠科技集體轉跌:行情顯示，美股區塊鏈股直線跳水，Marathon Patent、Riot Blockchain、嘉楠科技集體轉跌，此前漲逾3%。[2021/5/21 22:30:22]

作為一項對工程管理能力要求極高的技術，芯片研發與工程團隊的積累、磨合、以及對產業鏈的認知都尤為重要。在這樣的背景下，率先切入區塊鏈芯片的嘉楠科技擁有了明確的先發優勢。

張楠賡告訴36氪，目前，嘉楠科技已經培養了一支成建制的工程師團隊，能自主實現芯片前端、后端和驗證的設計需求，而不是像一些同體量的公司選擇將后端業務外包給團隊。

同時，嘉楠科技在后端的物理設計和實現上也建立了較高的門檻，并且擁有與多家晶圓廠合作打造的針對不同工藝的流片和量產能力。

早在2016年，嘉楠科技就已經是國內前十實現10nm工藝的芯片公司。2017年，嘉楠科技成為了臺積電首批7nm戰略合作伙伴。2018年，嘉楠科技又發布了全球第一款7nm制程的ASIC芯片。

張楠賡說，“嘉楠在過去的14次流片中，一直保持著100%的成功率。”

目前，嘉楠科技的業務板塊包括：區塊鏈芯片和整機開發、終端AI芯片研發。

這是兩款看似應用場景截然不同的芯片，但張楠賡告訴36氪，在底層技術上，它們有著重要的共通之處。

舉個例子，隨著AI算法模型的應用逐漸走向成熟，端側AI芯片正在朝著高性能、低功耗的方向發展。

高性能是為了不斷提高用戶體驗，完成更有挑戰的用戶需求；低功耗則是因為端側應用普遍屬于功耗敏感型場景，對于芯片的體積、發熱量、耗電量都有著明確的限制。

上海對外經貿大學劉峰：億邦國際上市難度相較嘉楠科技更大:上海對外經貿大學人工智能與變革管理研究院區塊鏈技術與應用研究中心主任劉峰表示，與嘉楠科技上市類似，億邦國際上市主要面臨業務持續盈利難題和監管制約，但嘉楠科技上市成功還體現在芯片研發和銷售上，作為芯片企業上市合理性較大，而億邦國際雖然也有研發，但核心收入仍來自于礦機，因此上市難度相較嘉楠科技更大。劉峰表示，億邦國際轉道美股IPO，與2019年嘉楠科技在納斯達克上市一樣，都是在港交所上市未果后轉道美股。他認為，此舉核心原因仍在于該公司不滿足“上市適應性”，一是礦機業務嚴重依賴虛擬貨幣交易市場價格行情，行情波動太大，因此導致主營業務不穩健，沒有持續性；此外億邦國際運營公司大多注冊在中國內地，營商法律環境不能滿足，當前監管對虛擬貨幣交易市場并不認可，因此存在較大的法律不確定性。（北京商報）[2020/4/27]

然而，“高”性能與“低”功耗本就是兩項互相矛盾的屬性，十分難以兼顧。

但幸運的是，這兩大屬性恰恰是嘉楠科技的老本行——區塊鏈芯片——所需要克服的最大挑戰之一。區塊鏈芯片既對于計算效率有著最極端的需求，同時又要不斷降低由此帶來的功耗。

因此，在區塊鏈芯片市場摸爬滾打多年的嘉楠科技，在高性能、低功耗ASIC芯片設計、近閾值電路設計、以及先進制程芯片的設計上，都積累了豐富的經驗與大量專利技術，能夠極好地為其AI芯片設計提供養料。

不過，由于同時橫跨兩大業務，不同部門的分工與合作也是嘉楠科技所面臨的業務難點。

針對這一點，嘉楠科技建立了從FinFETSPICE仿真設計到post-Si硅后驗證的完整流程，前期市場調研、芯片規格定義、前端總體架構、編譯器、算法和軟件架構設計協同進行。

張楠賡告訴36氪，特別是自研IP的部分，由于嘉楠科技建立了比傳統芯片公司更全面的自研IP體系，需要協同算法、模塊設計、SoC系統集成和封裝設計等多個團隊的協同，非常考驗不同環節之間的磨合。

8年的產業積累，讓嘉楠科技在眾多技術攻關領域得到了充分錘煉，積累了豐富的研發經驗與大量的專利技術。

截至目前，嘉楠科技累計擁有349項專利知識產權、70項IC布圖設計權和105項軟件著作權。

同時，不同于市面上一些采購成熟IP再集成的芯片廠商，嘉楠科技擁有豐富的自研IP矩陣：硬件包括自主定制開發的CPU、神經網絡加速引擎KPU、PHY高速傳輸接口等；軟件方面包括適用于全系勘智AI芯片的編譯器、針對IP核性能優化的算法軟件等。

目前，嘉楠科技有超過360名員工，其中研發人員占比在70%左右，公司每年投入的研發資金總體呈上升趨勢，從2016到2019年間，研發投入年增幅分別為150%、226%和43%。

在2021年前三季度，嘉楠科技的研發投入已經超過2億元。

瞄準端側AI芯片

與市面上大多數AI芯片企業不同，嘉楠科技是國內最早采用RISC-V指令集設計端側AI芯片的代表企業之一。就在今年，嘉楠科技推出了其第二代自主研發的IP核架構KPU2.0和勘智K510芯片，瞄準端側AI芯片市場。

目前，嘉楠科技的AI芯片在AISTEAM教育、高校教研、智能家居和智能傳感器等場景均有成功落地項目。

比如，在疫情期間，嘉楠科技與美國傳感器廠商VergeSense合作，研發基于AI芯片的智能傳感器，用于辦公區域特定人流量及社交距離檢測，依據人流密集程度進行告警。

在AISTEAM教育領域，嘉楠科技與機器人巨頭廠商優必選達成合作，研發了基于K210的智能編程積木Ukit2.0。

而在智能家居領域，嘉楠與廣州昂寶電子合作，在智能人臉貓眼門鎖、智能人臉聯網門鎖、4G路由器、迎賓機器人等多款產品中搭載了勘智AI芯片。

在AI芯片概念興起的早期——第一戰場階段——市場對于AI芯片并不了解，終端客戶缺少開發能力，有能力的開發者們又不知道自己明確的需求。

張楠賡告訴36氪，公司第一代AI芯片勘智K210的推廣落地過程中遇到了比較大的挑戰。

一開始，嘉楠科技對于勘智K210的市場推廣方案更加類似傳統芯片——“把芯片做出來，把文檔準備好，去社區等渠道推廣……”

然而在最開始的一兩個月，這種市場推廣的效果卻不盡如人意。

首先，芯片屬于產業鏈上游，其產品導入周期普遍較長，最長的甚至能到兩三年。

其次，AI芯片不僅是個“新玩意”，而且使用門檻很高，需要用戶對AI算法、數據、訓練等都有積累，而這恰恰是很多終端設備廠商所不具備的——“甚至大家都不知道你的芯片可以干什么”。

隨后，嘉楠科技開始逐漸調整市場策略，先是在推廣芯片的技術上，自己造出概念型的POC產品，讓客戶能夠直觀地看到勘智AI芯片的實際效果，進而對性能產生合理預期。

在2018年的春節后，嘉楠科技對市場戰略進行了進一步的摸索調整，逐漸形成了一套涵蓋算法、芯片、模組、甚至產品解決方案的完整產品矩陣，如智能門鎖模組、無感門禁系統、智能電表模組等，有著不同開發能力的終端設備企業可以按需取用，促進了AI芯片的商用落地步伐。

與此同時，嘉楠科技仍在保持著每兩年迭代一款AI芯片的速度進行研發，其新一代K510芯片就吸取了大量前代芯片的用戶反饋，在產品的規格定義上更偏向于中高端的視覺推理市場，重新設計了IP核架構，并嘗試了諸如TOF等新技術，以滿足對于智能家居機器人、無人航拍等新興用戶端市場的潛在需求。

舉個例子，今年7月，在AI智能教育硬件市場，嘉楠科技與機器狗創業公司陸吾智能達成了合作，其最新一代桌面級產品XGO-mini就搭載了勘智K210芯片。

在海外眾籌網站Kickstarter上，陸吾智能XGO-mini上線12小時內就籌到了7萬多美金，頗受市場關注。由于陸吾智能生產的XGO-mini機器狗有12個自由度，可以做出各種動作，還能進行語音指令、人臉追蹤等應用，不僅對勘智AI芯片的性能提出了更高的要求，也進一步打開了勘智AI芯片的市場空間和影響力。

結語

在大火了近5年之后，AI芯片已經走出實驗室的象牙塔，逐漸來到了大規模商用落地的前夜。

張楠賡告訴36氪，今年大家可以看到，有能力開發AI芯片的客戶多了很多，許多客戶還有自己的AI算法。市場在成熟，應用場景也在不斷增加。

但與此同時，在目前的AI消費級市場中，用戶的實際產品體驗和預期還存在不小差距，這些都迫使嘉楠科技的工程師不斷研究思考，要通過怎樣的設計，才能實現更低的延遲、更低的功耗以及更高的計算性能，為用戶帶來更好的產品體驗。

張楠賡說：“在當下，我們看到處理器的發展不再局限于摩爾定律，深度學習、區塊鏈等新興的計算需求迫使人們重新思考芯片設計，以實現更低的功耗成本和更高的計算效能，來解決目前人們生活中對于數據隱私、數據智能所提出的問題。”

“這正是嘉楠一直在做的事情。”

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