或許你看到過這樣的影片或者場景描述：當你下班回家，疲憊地推開家門，伴著智慧管家的問好聲，燈光漸次亮起。人之所至，只需一句口令，家居產品智慧聯動，家庭氛圍一鍵切換。體驗度高，驚喜感明顯，全屋智慧家居的理念因此在近些年持續火熱。在全屋智慧場景實現的背後，是 AIoT 晶片作為“大腦”在不間斷地工作。
這是普通消費者可以直觀感受到的“萬物互聯”。對於技術人而言，實現“萬物互聯”意味著需要從晶片 IP 設計溯源，以開放的姿態不斷創新。“萬物互聯”的概念經過二十多年的發展，近兩年看起來被談及的少了。事實並非如此，如今“萬物互聯”的理念已經深化到具體的行業場景，如工業網際網路、智慧安防、智慧家居、醫療保健等。市場對於這項理念的關注，在人工智慧的浪潮下，已不止於產品層，深入到技術層面。
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物聯網市場規模增速不減，AIoT 晶片需求遍地開花
“智慧”一詞引發了晶片行業乃至半導體產業上下游的迭代。得益於物聯網行業的快速發展，如今晶片和雲計算被業內普遍認為是支撐中國產業數字化轉型的主要推力。在極術社群的 AIoT 知識專題可以看到，一枚晶片，從設計到流片再到應用，關乎產業鏈上下游的環環相扣的協同。在萬物有“芯”的當下，碎片化的市場需求和生產工藝突破的長週期，成為 AIoT 晶片行業普遍面臨的問題。
物聯網行業的發展直接促進了 AIoT 晶片產業的爆發。從 2010 年被國家正式列為首批培育的七大戰略性新產業之一，11 年後的今天，中國物聯網行業的市場增速在全球範圍內處在領先位置。IDC 近日公佈的資料顯示，2020 年全球物聯網支出達 6904。7 億美元，其中中國市場佔比 23。6%，預計到 2025 年市場規模佔比將增至 25。9%，位居全球第一。TransformaInsights 預測，2030 年全球物聯網市場規模將達到 1。5 萬億美元。
這組資料背後，AIoT 晶片需求越來越廣泛。不侷限在傳統意義上的電子產品上，從智慧門鎖到掃地機器人再到新能源汽車，從智慧家居到全屋智慧，行業智慧化轉型已從表層的硬體使用走到底層系統上的協同統一。不止於從智慧音響切入，凡是聚集了大量人與資訊互動的重要場景，都是物聯網上下游相關行業企業不捨放棄的蛋糕。
智慧安防 AIoT 終端裝置需求也在持續增長。國泰君安資料顯示，AIoT 賦能智慧安防，核心產品 IPC SoC 需求保持 22% 增速；汽車與工業 AIoT 市場進入提速期。TransformaInsights 預測，2030 年全球物聯網接入裝置超過 254 億個。如今，AIoT 晶片市場的發展和物聯網市場的發展趨勢呈正相關。
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面向應用場景，專有場景應用晶片顯現優越性
所有技術的終點都是落地應用，產生應用價值。在 AIoT 技術生態社群“極術社群”中可以瞭解到：從 2018 年開始，越來越多的應用場景把 AI 計算從雲端向終端裝置遷移，無論在安防、交通、製造、醫療還是自動輔助駕駛、智慧家居等領域，數以億計的裝置都將智慧化升級。
在市場需求爆發式增長、產業鏈趨於完備、產業政策持續紅利的背景下，人工智慧行業的發展方向面向應用場景，需要越來越多從邊緣到端的 AI 處理能力。近 5 年來，面向專有場景的晶片需求也在不斷攀升。
基礎層通用晶片以晶片功能分類，而專有場景應用晶片分為消費物聯網場景、工業物聯網場景和汽車場景、5G 通訊場景等。距離“可實現”最近的場景，也最受市場追捧。專有場景應用晶片的優越性，在於保持平衡，有所側重地降低功耗和成本，同時滿足算力和跨裝置形態的晶片設計需求。
專有場景上，嵌入式晶片的應用就相對普遍了。中國資訊通訊研究院於今年 4 月釋出的《中國數字經濟發展白皮書》顯示，2020 年嵌入式系統軟體收入增長加快，實現收入 7492 億元，同比增長 12%，較上年提高 4。2 個百分點，佔全行業收入比重為 9。2%；嵌入式系統軟體已成為產品和裝備數字化改造、各領域智慧化增值的關鍵性帶動技術。
嵌入式人工智慧硬體主要要求更快指令週期和低功耗，包括 GPU、DSP、神經晶片等和深度學習演算法的結合。由於面向的應用場景訴求多樣，嵌入式 AIoT 依然面臨面臨運算能力、功耗和散熱三大挑戰。落地到實際應用，不僅對這三大問題要求更加嚴格，基於不同的深度學習框架，不同嵌入式晶片的部署和執行環境都需要統一。嵌入式裝置真正實現智慧化，才能真正讓 AloT 發揮出應有的價值。
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開放與共贏，促進 AIoT 晶片技術生態合作創新
華為、百度、阿里、小米、聯發科…… 我們所熟知的科技巨頭早就在 AIoT 晶片有所佈局，應用領域從智慧電視、語音互動、自動駕駛、安防到無線通訊不等。AIoT 晶片行業早就成了實現“萬物互聯”的必爭之地。
智慧產品在消費端的熱度，反饋到產業鏈的方方面面。深度學習解決方案“周易”，就是安謀中國聚焦 AloT 市場的表現。脫胎於全球領先的半導體 IP 供應商，安謀中國至今已運營了三年，確立三條產品線：周易 AIPU、山海平臺安全解決方案和星辰處理器。“周易 AIPU“面向智慧家居，安防，手機，車載及雲端領域。目前，“周易”已經推出兩代產品，分別是面向邊緣計算通用的 AI IP“周易”Z1 和麵向邊緣計算中高效能場景的“周易”Z2。
周易 AIPU 從底層指令集到上一層的人工智慧處理單元，都是面向深度學習，功能實現訴求是高效能、低功耗和安全。在分類上，周易 AIPU 分出通用算力和專用算力兩個部分，靈活面向視覺、語音、視覺檢測、視覺分類等不同的人工智慧應用場景。
雖然處在產業鏈最上游，但依然需要考慮行業發展的協同性，一方面是合作伙伴聯盟，另一方面是專用晶片的設計方向始終是應用市場。“周易”採用自主研發的 AI 處理器 AIPU 以及 SDK，和中國生態合作伙伴共同開發了 Tengine 人工智慧軟體框架，適用 ArmCPU、MaliGPU 和第三方 AI 處理單元。安謀中國 AI 技術高階市場經理吳彤也曾表示，作為一家生態型公司，安謀中國一直在思考怎麼樣為合作伙伴提供更多定製化的服務，包括架構以及晶片類的創新。據前者透露，目前全志科技基於周易“Z1”研發的智慧語音專用處理器 R329 已成功流片，有開發板在內測。
與產品層激烈的市場競爭不同，在更深的技術層面，開放共贏的理念達成了更廣泛的共識。開放合作共贏，幾乎得到了每一個技術驅動型公司的踐行。全行業在物聯網上努力了二十餘年，才走到如今的繁榮階段。AI 在物聯網行業的應用，在某種程度上說，也是對物聯網行業的一種開發方式，催化了“萬物互聯”的發展程序。為了實現底層技術的持續創新和繁榮，業內頭部公司如華為、Arm 中國都在技術社群的運營上投入了不少的精力。華為有定期的技術開放日，Arm 中國則推出了 AIoT 技術生態社群“極術社群”。
在“極術社群”，可以看到大量技術相關的文章、專欄、公開課，以及來自不同細分行業的使用者解答和討論。比如在 2019 年，業內在討論尋找好用的 AIoT 開發工具，提升 AI 開發效率。當時市面上找不到一款轉為嵌入式場景設計的 AI 開發工具，因為 AIoT 裝置無論在晶片規格、軟硬環境還是系統要求上都與伺服器有和大區別。OPEN AI LAB 當時釋出的 Tengine 白皮書，得到了近兩千位技術人的關注。
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寫在最後
從感知層的資訊獲取，傳輸層的資訊傳輸，平臺層的資訊彙集處理，再到應用層的終端，AIoT 的優越性已顯而易見。在 IoT Analytics 的調查資料中，2020 年全球 AIoT 連線數已經超過超過非 AIoT 連線數。隨著感測器成本、通訊晶片成本和裝置處理器晶片成本的不斷降低，面向專用應用場景的 AIoT 的發展也將逐步深化。AIoT 晶片乃至 AIoT 行業的發展小步快跑，意味著“萬物互聯”智慧時代的加速到來，從消費者的角度來看，這就是喜聞樂見的事情了。
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