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    一塊芯片開發成本或需2500萬美元,AI芯片企業融資夠嗎?

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    綜合科技
    億歐
    涂志揚
    2019-03-12 · 12:35
    [ 億歐導讀 ] AI芯片的開發成本相當高,尤其是ASIC架構設計的芯片,流片數量動則千萬,包含人力成本,投入可高達2500萬美元以上,但目前很多芯片企業的融資金在1000萬美元以下。
    億歐智庫-行業分析,人工智能,AI芯片,芯片

    目前市場上對于AI芯片沒有明確定義,一般認為,AI芯片即為面向人工智能應用的芯片。常見的芯片底層架構有四種:CPU、GPU、FPGA和ASIC。但是CPU是個萬能邏輯芯片,不適用于執行AI任務,不論用在訓練或是推論的任務,性能表現都太差,因此學界轉而使用GPU,也就是英偉達的芯片,英偉達的GPU曾經在計算機視覺領域的盛事——ImageNet競賽中獲勝。

    可是GPU也不是AI專用芯片,即便透過并聯技術可以加大處理效率,但GPU天生高耗能的特性不利于大量部屬或部署在終端設備上。后來陳天石博士團隊的“DianNao”系列論文,揭示采用向量矩陣矩陣運算設計,可大幅提升運作效率,也才有后來的Google TPU和寒武紀 MLU,以及現在國內外大量看到的AI芯片。

    即便科學家和工程師逐漸突破技術瓶頸,但新創的AI芯片企業經營不易,傳統上芯片設計的商業模式有IP設計、芯片設計代工和芯片設計三種。本文將先科普芯片設計的商業模式,再介紹芯片開發成本,最后以融資情況讓讀者了解芯片企業的經營困境。

    AI芯片企業的三種商業模式

    中國AI芯片企業分類.png

    IP設計:IP設計相對于芯片設計是在更頂層的產業鏈位置,以IP核授權收費為主。傳統的IP核授權企業是以安謀(arm)為代表,新創的AI芯片企業雖然也會設計出新型IP核,但因授權模式不易以規模效應創造可觀收入,新創企業一般不以此作為主要盈利模式。另外還有提供自動化設計(EDA tool)和芯片設計驗證工具的cadence和Synopsys,也在積極部署人工智能專用芯片領域。

    芯片設計代工:芯片設計代工和制造業的代工一樣,提供代工設計服務的企業,并不能在產品上貼上自己的標簽,也不能對外宣稱該產品為自己設計的芯片。芯原科技已經從事相關服務多年,也和恩智浦(NXP)有合作關系。

    芯片設計:大部分的人工智能新創企業是以芯片設計為主,但在這個領域中存在傳統強敵,像是英偉達、英特爾、賽靈思(Xilinx)和恩智浦,因此目前少數AI芯片設計企業會進入傳統芯片企業的產品領域,像是寒武紀與英偉達競爭服務器芯片市場,地平線與英偉達及恩智浦競爭自動駕駛芯片市場,其余是在物聯網場景上布局,像是提供語音識別芯片的云知聲,提供人臉識別芯片的中星微,或者是提供邊緣計算芯片的耐能科技。

    在這其中,選擇芯片設計,并將芯片送交晶圓代工廠流片的AI芯片企業,開發成本相當高,雖然可以設定不同的開發目標,來降低成本,像是采用FPGA芯片,減少流片成本。但是選擇進行ASIC架構芯片開發的企業,融資金額就成為關鍵,影響企業的研發能力。

    開發成本:AI芯片開發成本居高不下,融資金額為開發關鍵

    開發費用.png

    對于芯片設計企業來說,從開發到成品的IP核授權、開發軟件和制造/封測等費用是無可避免的開發成本。一般而言,ASIC芯片的開發費用相當高,根據IBS的估算數據,按照不同制程,65nm芯片開發費用有2850萬美元,5nm芯片開發費用則為54220萬美元,差距甚大。在人工智能應用領域,依據芯片的部署位置和任務需求,會采用不同的制程,在云端會采用7nm制程,像是寒武紀的MLU100芯片;在邊緣端和部分移動端設備會采用16nm或10nm制成的芯片。終端設備中比較常采用的是65nm和28nm制成的芯片,端看芯片的集成程度,若做為系統芯片使用,宜采用28nm制成的設計。但以上分類并非嚴格界定,芯片設計的工藝是取決于客戶的需求,像是智慧型手機的系統芯片設計已經采用7nm制程。

    根據億歐智庫的調查,目前國內AI芯片的開發費用低于IBS的估算金額。系統芯片的開發費用僅為IBS估算金額的20-50%,協處理器又僅為系統芯片的30-40%。以終端常用的28nm制成的芯片為例,AI系統芯片的開發費用約為2500萬美元,AI協處理器開發費用約為800萬美元。

    融資情況:中國AI芯片融資總金額超30億美元,但僅有3家企業融資總金額超過2億美元

    融資輪次統計.png

    根據億歐智庫不完全統計,目前中國的一級投資市場上,以AI芯片設計為主要業務的企業中,有20家參與融資活動。按照投融資階段分類,有4家企業在A輪之前的階段(天使輪和Pre-A輪),11家企業在A輪階段(A和A+輪),3家在B輪階段,僅有2家在C輪階段之后。其中,同屬B輪的寒武紀和地平線都是獨角獸企業,估值分別為25億美元和30億美元。此外,Pre-IPO階段的比特大陸估值在2018年7月時曾高達120億美元,但現在虛擬貨幣價格不佳,致使礦機公司獲利下降,正從礦機轉型為AI芯片企業。

    融資總額統計.png

    上述在天使輪到Pre-IPO融資階段的芯片企業中,僅有3家融資總額超過2億美元以上,分別是比特大陸、寒武紀和地平線;有2家企業融資總額在5000萬美元到2億美元之間,分別是觸景無限和ThinkForce(熠知電子)。其余15家企業的融資總金額都在5000萬美元以下,甚至有9家企業的融資總金額不超過1000萬美元。這些企業融資總金額合計超過30億美元。

    結語

    根據前述ASIC芯片開發的成本估算,融資總金額不足5000萬美元的芯片企業需謹慎使用資金,避免在下一期融資到賬前發生財務危機。即便部分AI芯片設計的費用相對而言比較低,但高達800-2500萬美元以上的芯片開發費用,加上長達1-3年的開發周期,AI芯片企業在融資的早期階段需要投資人的大量資金浥注,才能夠撐過沒有產品銷售的階段,并且成功踏出第一步。


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