根據(jù)Marketsandmarkets的報(bào)告預(yù)測(cè)，邊緣計(jì)算人工智能硬件市場(chǎng)的出貨量在2019年有望達(dá)到6.1億部，到2024年，這一數(shù)字將超過(guò)12.59億部，且在預(yù)測(cè)期內(nèi)的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)20.64%。

　　然而，熱鬧的表象之下是AI硬件行業(yè)發(fā)展的步履維艱。另一則統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，智能硬件產(chǎn)品的眾籌成功率只有不到35.7%，硬件創(chuàng)業(yè)公司的存活率則不到1%?！赶啾扔谲浖袠I(yè)，AI硬件行業(yè)餓門(mén)檻更高，風(fēng)險(xiǎn)更大，試錯(cuò)成本也更加昂貴，這讓從業(yè)人員望而生畏，也是行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸」，中科物棲聯(lián)合創(chuàng)始人王穎告訴極客公園(id：geekpark)，AIoT時(shí)代需要開(kāi)放的硬件創(chuàng)新平臺(tái)，解決目前的客觀限制，從而帶動(dòng)行業(yè)走向繁榮。

　　成立于2018年3月份中科物棲，是隸屬于中科院旗下的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，其早期的技術(shù)積累從2014年開(kāi)始，專注于物端AI方向，研究RISC處理器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物端AI加速。其核心競(jìng)爭(zhēng)力在于用物端芯片和操作系統(tǒng)Jeejio OS，為智能硬件創(chuàng)造了新一代超微整機(jī);用全棧AI解決方案JX-Sage和云服務(wù)Jeejio Cloud，構(gòu)建了閉環(huán)生態(tài)。

　　中科物棲系國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展RISC-V芯片設(shè)計(jì)的團(tuán)隊(duì)|中科物棲

　　物端芯片：智能硬件的內(nèi)核

　　「其實(shí)做物端AI的話，并不是因?yàn)锳I很火我們才去做」，王穎如是說(shuō)：「畢竟所里已經(jīng)有寒武紀(jì)這種面向云端、服務(wù)器端的AI公司。而AI作為一項(xiàng)重要技術(shù)，又它的市場(chǎng)需求?！挂虼?，中科物棲在細(xì)分領(lǐng)域的選擇上，決定從物端AI的方向切入。王穎和團(tuán)隊(duì)相信，物端AI是一片廣闊的市場(chǎng)藍(lán)海。

　　從技術(shù)層面來(lái)看， 當(dāng)前智能設(shè)備的計(jì)算能力和功耗極其有限。AI有恰恰適合在計(jì)算能力和功耗比較低的情況下，去處理傳感器收集到的圖像、聲音、雷達(dá)、馬達(dá)等多模態(tài)數(shù)據(jù)。

　　要解決這一問(wèn)題，就必須破除來(lái)自處理器的掣肘。王穎指出：「現(xiàn)在大家用的STM32 8bit或者16bit的微控制器，雖然很便宜，每年的出貨量高也比手機(jī)芯片高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上，但大公司看不上這塊市場(chǎng)，是因?yàn)樗睦麧?rùn)率太薄，功能過(guò)于簡(jiǎn)化，門(mén)檻低到大家都能去做，所以很多時(shí)候拼的是量產(chǎn)和成本」

　　另一方面，智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入飽和和創(chuàng)新乏力，手機(jī)芯片作為應(yīng)用處理器，其形態(tài)已經(jīng)非常固化，即GPU玩游戲，ISP負(fù)責(zé)美顏，「再進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)已經(jīng)沒(méi)什么意義了」。

　　中科物棲要讓物端芯片產(chǎn)生質(zhì)變。一方面，現(xiàn)有的智能硬件大部分都是「功能機(jī)」，所謂的「智能」，只停留于WIFI連接和收發(fā)數(shù)據(jù)，嚴(yán)格來(lái)講，只是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的「連接」屬性，端上并不具備AI計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和人際交互能力。

　　中科物棲的芯片模組既不是為手機(jī)去設(shè)計(jì)，也不是為服務(wù)器去設(shè)計(jì)。而是替換現(xiàn)有的單板機(jī)和MCU的芯片市場(chǎng)。然后在物端芯片的基礎(chǔ)之上，去定義「全新的物端操作系統(tǒng)」。王穎認(rèn)為，在AIoT時(shí)代，同樣有機(jī)會(huì)靠物端AI芯片打造屬于AIoT時(shí)代的安卓和iOS。

　　團(tuán)隊(duì)拿出的解決方案，是自上而下的協(xié)同設(shè)計(jì)：功能是第一要素，性能和實(shí)時(shí)性同步提升優(yōu)化。

　　因此，技術(shù)團(tuán)隊(duì)既有AI算法組，也有硬件架構(gòu)組。這種全棧打通的協(xié)同設(shè)計(jì)，注定了兩個(gè)技術(shù)組難以斷舍離。

　　早在2014年，物棲團(tuán)隊(duì)就開(kāi)始RISC-V的相關(guān)技術(shù)研發(fā)。經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是工控、可穿戴，還是低成本智能家具設(shè)備，目前市場(chǎng)上能夠滿足這種要求的物端芯片幾乎不存在。「之前英特爾做過(guò)嘗試，但它受制于PC基因的限制，所以沒(méi)做起來(lái)」。后來(lái)，該項(xiàng)目的主導(dǎo)人王元陶博士，成為了中科物棲的另一位聯(lián)合創(chuàng)始人，也是國(guó)內(nèi)首位在RISC-V論壇上演講的學(xué)者。

　　造芯是第一步。根據(jù)中科物棲前不久發(fā)布的兩顆AIoT芯片——低配版的感知芯片JX1和高配版的AI應(yīng)用芯片JX2來(lái)看，其摒棄了目前在市場(chǎng)處于壟斷地位的ARM架構(gòu)，分別采用異構(gòu)雙核和三核RISC-V處理器核心，并融合可編程的AI專用加速器。

　　從性能和成本來(lái)看，中科物棲推出的兩款物端AI芯片介于手機(jī)和微控制器之間。JX1的制程為55納米，適用于對(duì)計(jì)算能力有一定需求的實(shí)時(shí)嵌入式設(shè)備，待機(jī)功耗不到1mW，紐扣電池可以支持一周待機(jī);今年5月流片成功的JX2為40納米制程，主頻可達(dá)1GHz，基本接近ARM Cortex-A7的性能水平。

　　采用RISC-V無(wú)疑是物棲物端AI芯片的最大特色。其優(yōu)勢(shì)之一在于無(wú)需向ARM支付巨額授權(quán)費(fèi)，技術(shù)應(yīng)用的成本降低，為初創(chuàng)公司卸下了包袱。

　　自主可控是RISC-V的另一大優(yōu)勢(shì)。智能硬件不像PC，對(duì)于任何功耗和性能的變動(dòng)，都牽扯到指令層面去做優(yōu)化。作為開(kāi)放的指令集，RISC-V具備足夠的可擴(kuò)展性，它的架構(gòu)設(shè)計(jì)符合當(dāng)下最先進(jìn)的敏捷開(kāi)發(fā)思想，可以快速針對(duì)物端碎片化和千差萬(wàn)別的市場(chǎng)需求對(duì)芯片架構(gòu)和指令集進(jìn)行定制擴(kuò)展。對(duì)于指令無(wú)法修改的ARM來(lái)說(shuō)，這是其最大的硬傷。

　　基于RISC-V架構(gòu)的AIoT芯片，具有低成本、低功耗的特點(diǎn)|中科物棲

　　家長(zhǎng)式引導(dǎo)

　　和用算法定義AI的公司相比，中科物棲的聚焦核心不是在算法的精度上死磕，而是更偏重系統(tǒng)設(shè)計(jì)，關(guān)注AI在端上能夠?qū)崿F(xiàn)哪些功能，「這比在服務(wù)器在云端實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)要難得多」，王穎解釋，「因?yàn)槎松系墓暮陀?jì)算能力有限，行業(yè)通常的做法是對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化，在端上跑起來(lái)更流暢，消耗的資源更少?！?/p>

　　操作界面的可視化提供給用戶與設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互的便捷，然而，物端微型計(jì)算機(jī)的交互不同于智能手機(jī)通過(guò)觸摸屏，電腦通過(guò)鍵盤(pán)的方式，所以，無(wú)論是人機(jī)交互，抑或是操作系統(tǒng)，都需要被重新定義。

　　王穎強(qiáng)調(diào)，物端的操作系統(tǒng)不可能像安卓做得太重，中科物棲的物端交互系統(tǒng)JeeJio OS，包括用戶可見(jiàn)的前端交互界面和后端系統(tǒng)管理界面，前者操作在終端，后者在JeeJio Cloud上處理。如此一來(lái)，系統(tǒng)在端上既保持輕量化，功能上和安卓又很類似。

　　此外，他還提到，行業(yè)先驅(qū)總是通過(guò)一種「家長(zhǎng)式的引導(dǎo)」來(lái)開(kāi)拓市場(chǎng)機(jī)遇。這時(shí)就得尋找合作伙伴，引入還沒(méi)有進(jìn)入賽道，又想進(jìn)入賽道的傳統(tǒng)行業(yè)玩家，他們有這種信息化的意愿，想把產(chǎn)品的利潤(rùn)空間再更高一些。

　　在保證技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，市場(chǎng)部的同學(xué)也在忙于和傳統(tǒng)行業(yè)的品牌商接洽。

　　創(chuàng)新思路體現(xiàn)在基于物端AI芯片而成的超微計(jì)算機(jī)|中科物棲

　　團(tuán)隊(duì)目前重點(diǎn)在做兩件事情。一是對(duì)小電器進(jìn)行升級(jí)，用物端AI芯片替換單片機(jī)或MCU，通過(guò)軟件來(lái)控制設(shè)備。以搭載有JX1芯片的飲水機(jī)為例，開(kāi)發(fā)者可以做一款小程序，結(jié)合公司的工作時(shí)間和具體情況，設(shè)置和臨時(shí)調(diào)整飲水機(jī)的開(kāi)關(guān)和冷熱，前臺(tái)行政不再需要手動(dòng)操控設(shè)備。

　　其二是產(chǎn)品升維。即把非智能的商品升級(jí)為智能產(chǎn)品，物棲已經(jīng)打樣的智能水杯和智能毛絨玩具，就是典型的案例。

　　升級(jí)后的智能物件與原來(lái)的產(chǎn)品區(qū)別在于，后者一旦出廠就是其「功能的終點(diǎn)」，而搭載物棲的芯片和操作系統(tǒng)之后，「出場(chǎng)即功能的起點(diǎn)」。比如通過(guò)APP控制智能插座、智能窗簾，開(kāi)發(fā)者根據(jù)具體場(chǎng)景的差異設(shè)定操控選項(xiàng);

　　再比如智能水杯的外側(cè)嵌有一塊柔性屏，屏幕熄滅時(shí)和普通馬克杯無(wú)他，亮起時(shí)上面運(yùn)行了物棲的操作系統(tǒng)，可以顯示鐘表，也可以看股市，所有的軟件應(yīng)用都通過(guò)屏幕來(lái)呈現(xiàn)。同理，加入AI功能后的毛絨玩具也升級(jí)成為了智能毛絨玩具。

　　這兩款打樣產(chǎn)品，其主要目的是告訴市場(chǎng)：「物棲能做出來(lái)什么樣的智能產(chǎn)品?！鼓壳埃悄苊q玩具的合作伙伴是出口給沃爾瑪?shù)钠放粕?mdash;—三河;智能水杯的合作品牌商國(guó)瓷，是國(guó)宴、APEC和上合峰會(huì)的官方供應(yīng)商。王穎表示，在起步階段只有把產(chǎn)品定位拉高，才能在行業(yè)內(nèi)起到標(biāo)桿效應(yīng)。

　　因此，物棲在商業(yè)化方面，考慮更多的是長(zhǎng)期效益，而非純靠芯片出貨和產(chǎn)品分成賺取一次性收益。當(dāng)產(chǎn)品售出之后，物棲還會(huì)持續(xù)提供基礎(chǔ)能力的輸出和技術(shù)平臺(tái)的服務(wù)。隨著未來(lái)物棲與更多的品牌商合作，拓寬智能商品的品類，還會(huì)吸引更多的軟件開(kāi)發(fā)商。

　　王穎補(bǔ)充，即便是不懂軟件開(kāi)發(fā)的人，也可以利用jeejio Cloud，調(diào)用物棲的人臉識(shí)別、物體檢測(cè)、關(guān)鍵字識(shí)別等AI代碼，通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)平臺(tái)的提供，提高硬件開(kāi)發(fā)的效率。

　　當(dāng)然，在早期階段，物棲團(tuán)隊(duì)也會(huì)開(kāi)發(fā)一些好玩的應(yīng)用，上傳到應(yīng)用市場(chǎng)，不能一味別等著第三方和合作伙伴去開(kāi)發(fā)。

　　「我們的優(yōu)勢(shì)在于，對(duì)物端生態(tài)的定義比較早。現(xiàn)在這個(gè)生態(tài)至少已經(jīng)搭好了幾間毛房，一個(gè)小村落正在形成，后面會(huì)不會(huì)形成一個(gè)完整的生態(tài)閉環(huán)還不確定，但是我們已經(jīng)搶先于別家在做這件事情?！?/p>

　　對(duì)于初創(chuàng)公司來(lái)講，雖然物棲的目標(biāo)和愿景宏大，但「船小也好調(diào)頭」，最差的情況無(wú)非就是，「沒(méi)有通吃市場(chǎng)，只占住了幾個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，但那也足夠我們生存的了?！?/p>

　　這種先發(fā)優(yōu)勢(shì)，讓物棲并不懼怕物棲未來(lái)是否會(huì)被其他做RISC-V的友商侵占市場(chǎng)。在王穎看來(lái)，當(dāng)大家都集中在物棲的APP Store開(kāi)發(fā)應(yīng)用時(shí)，就無(wú)需再為「芯片是誰(shuí)做的問(wèn)題」殫精竭慮。道理類同與谷歌的安卓系統(tǒng)和NEXUS手機(jī)，后者不是所有消費(fèi)者的必選，但都除了蘋(píng)果之外，安卓系統(tǒng)幾乎所有的手機(jī)廠商必須要兼容的現(xiàn)實(shí)，并在此環(huán)境之上，進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)優(yōu)化?；蛟S你也可以研發(fā)鴻蒙一樣的操作系統(tǒng)，但這絕不是信口開(kāi)河和一步之遙。

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