云端AI已经造就了英伟达的巨大成功，如果边缘AI是一次崭新的机会，哪些公司有机会成为赢家？
业界对于通用、专用的计算路线讨论已久，与这个话题伴生的其实是多样、碎片的应用场景。场景是碎片的，产品是碎片的，那么芯片呢？也只能是碎片的、专用的，不能是通用的吗？通用计算老大哥CPU、GPU的地位会旁落吗？未来通用计算和专用计算的关系如何发展？
时擎 科技 总裁于欣告诉，针对不同应用的架构设计，是一定需要的。领域专用架构（DSA）处理器和芯片，本质上就是要解决通用性和专用性平衡和取舍的问题。
“这里有两个大前提，一是端侧的应用比较碎片化，第二是对功耗和成本往往有比较高的要求。在这两个前提下，如何既能保证相对于某个场景足够的竞争力，以满足成本和功耗的要求，同时又能兼顾足够的市场空间——这是每一家公司都要面临的挑战，也是对产品定义能力的考验”，他强调。
通用计算芯片固然能够覆盖边缘计算程序所需要的所有运算 *** 作，但在芯片架构伸缩性、性能方面，确实无法及时适应边缘侧需求的快速增长。通用计算和专用计算芯片已经呈现出融合发展的趋势。并且，计算特性决定了边缘芯片和云端芯片的不同，架构设计需要进行优化定制。
灵汐 科技 副总经理华宝洪表示，二者要相辅相成，最好能融为一体。在专用计算芯片中会包括通用计算的核，比如Arm或RISC-V等IP内核。新型计算架构芯片比如类脑计算芯片中，除了包括神经拟态计算核、神经网络计算核，一般还有通用的Arm核。同时，通用计算芯片比如最新的Arm芯片，也会内置部分针对传统神经网络加速的IP核。异构融合芯片架构是发展的必然。
伴随这一趋势，意味着需要把负责加速的专用计算单元移入通用编程模型中，且创建通用处理器的压力始终存在。Imagination计算业务产品管理总监Rob Fisher表示，这主要是从通用处理器编程的易用性角度来考虑的。当任务的规模或所需性能远远超出通用解决方案所能容纳的范围时，这种模式将受到限制。
他指出，GPU就是一个很好的示例。在实际应用中，将图形处理工作负载卸载到GPU上的优势很明显，从而推动了高效图形处理器的独立开发。矢量处理器正越来越多地与CPU架构紧密结合，从而允许对计算任务进行指令级加速。
雪湖 科技 副总裁赵小吾表示，针对不同场景下功能和性能的不同要求，边缘的需求更复杂，很难用一个通用的架构或者平台来满足大多数的需求，所以会针对不同应用场景进行专门的架构设计。性能要求不高，算法变化快的部分可以使用通用计算芯片，比如CPU；性能要求高，算法相对固化的部分可以使用专用计算芯片，比如ASIC；对性能和算法灵活性都有一定要求的部分可以使用FPGA可编程芯片。
他以智慧交通领域的边缘计算为例谈到，由于基本都是室外场景，环境复杂且恶劣，既要满足AI大算力和低延时，又要满足可靠性和稳定运行，因此目前大部分边缘计算机都无法满足需求。而采用了室外基站同等级的芯片为这种场景定制了专用的大算力计算机，才满足了这些特殊场景的需求。
随着高性能计算和机器学习的兴起，异构处理器必须处理的工作负载急剧增加，在整个半导体行业建立开放的生态合作至关重要。
不久前，英特尔、AMD、Arm、高通、台积电等已经联合成立了Chiplet标准联盟，推出了通用Chiplet的高速互联标准UCIe。在UCIe的框架下，互联接口标准得到统一，各类不同工艺、不同功能的Chiplet芯片，有望通过2D、2.5D、3D等各种封装方式整合在一起，多种形态的处理引擎将共同组成超大规模的复杂芯片系统。
英伟达在上个月的GTC22上，一方面宣布了对UCIe规范的支持，另一方面，宣布为半定制芯片开放其NVLink-C2C互连技术，这是一种支持内存一致性的芯片到芯片、裸片到裸片的互连技术。这一路线已经明确展现了英伟达的异构决心，按照这一规划，理论上甚至可以将英伟达的芯片与竞争对手的芯片放入同一个封装中。
黄仁勋告诉，他第一喜欢PCIe，第二喜欢UCIe，并且预测五年内UCIe的好处会逐渐显现。至于英伟达自身的NVlink互连技术，他强调优势在于直连能力。UCIe不能直接接入芯片，仍然是一个外设接口；而NVlink的优势在于可以直接连接，几乎就像直接连接到大脑一样。一定程度上，这可能会导致它的组装比较复杂，合作伙伴和客户必须非常了解NVlink。不过，一旦他们能做好这一点，就可以充分利用芯片内部的所有资源，就像这些资源都在同一个芯片上一样。
这一解答既表明了英伟达并不打算自我排除在在UCIe联盟之外，同时也展现出了对自身NVLink互连技术的绝对信心，推测该技术也将成为英伟达构建异构生态的关键。
边缘计算市场的巨大潜力，自然也吸引着云端芯片巨头的竞逐，他们正通过异构计算、先进制程、先进封装等方式进行全面布局，加之高筑的生态壁垒，国内AI芯片厂商是否有机会与之一搏？
“能造得了摩天大楼的，不一定擅长雕梁画柱。当然相对于云端目前高度垄断和集中的格局来说，边缘侧还没有确定的格局，大家都有机会，而具有更强技术能力和落地能力的厂家，会有更大的机会在竞争中脱颖而出”，时擎 科技 于欣表示，“云边端在某些场景融合协同是有道理的，但本身从芯片设计的角度来说，还是会有很大的区别。”
灵汐 科技 华宝洪则认为，异构计算、先进制程、先进封装等均是手段，不能从根本上解决高能效比、小样本学习、在线学习等问题。在行业导向和市场需求的双重驱动下，冯·诺依曼架构和非冯·诺依曼架构的异构融合，将成为驱动边缘计算技术创新与未来行业高质量发展的核心引擎。
一方面，冯·诺依曼架构的芯片依然在走“暴力计算”的美学方向，会考虑用最先进制程、最先进封装来提升算力；另一方面，非冯·诺依曼架构优先通过架构创新来满足在生物神经网络、类脑方向和新型混合神经网络等领域的规模化使用。以类脑计算为代表的新型计算架构将与传统计算架构深度融合，引领新一轮的技术变革。
雪湖 科技 赵小吾表示，业界头部厂商都开始用小芯片拼凑大芯片的方式来完成产品布局，以满足不同场景的算力需求。例如苹果和英伟达，都开始采用这种“拼积木”的方式，这是非常明确的趋势。
国内这两年市场很热发展很快，但形成规模和有竞争力的厂商并不多。“芯片还是一个需要积累的产业，且产业链比较长”， 赵小吾表示，“目前国内小而多的形态不利于去和上下游争夺话语权，预计未来1-2 年里应该会迎来一波AI芯片厂商淘汰潮。”
爱芯元智创始人、董事长兼CEO仇肖莘也表达了类似观点，她谈到，现在对国产芯片产业是千载难逢的机会，由于市场需求和国家支持，涌现了许多创业型公司。而从大环境出发，我国的芯片行业还属于初期阶段，正呈现出一种百花齐放的态势，但随着产业的不断发展壮大，随之而来的行业整合也将是必经过程。
她强调，这符合芯片行业在过去几十年发展的规律，经过这样的整合，业内一定会出现头部企业，这对于国家整体产业发展是非常重要的。只有这样，中国企业和国际大厂才有同台竞技的机会。
灵汐 科技 华宝洪表示，边缘AI芯片市场仍处于开放状态，没有绝对的霸主。新兴的、多样化的应用场景为国产AI芯片带来了巨大的市场机会，特别是在自动驾驶、智能安防、智能物联网和可穿戴设备等越来越碎片化的市场，国产AI芯片厂商和国际巨头芯片厂商是站在同一起跑线上的，甚至在某些领域更有优势。
就像计算架构领域一位著名的科学家所说，现在正是芯片体系架构百花齐放的黄金时代，这一时代前所未有。尽管CPU、GPU会持续创新，且在某些计算任务上是不可或缺的，但是AI加速计算、数据爆炸等趋势催生的新市场，一定是巨大且多样的，这就给了AI芯片公司带来了新的机会。
从CPU来看，x86架构统治PC和服务器已有松动迹象，Arm一路从手机端和IoT逐渐向上，攻入PC和服务器领域。RISC-V也从物联网设备起步，向更大量的设备进行布局。冯·诺依曼架构和非冯·诺依曼架构的异构融合，正在通往规模化的道路上……
每一次技术浪潮，都会产生新的领导型公司。边缘AI会吗？
半导体-电磁波波电效应灭活技术是一种全新微生物杀灭灭活技术，完全区别于现有紫外及化学试剂如八四消毒杀菌消毒（病毒灭活）技术，对于空气灭活来说，其工作时无须清理环境人群；
半导体-电磁波波电效应灭活技术可以应用于环境物理介质灭活、水质灭活、空气灭活等。空气灭活器的工作原理完全也不同于空气净化器，空气灭活器是将杀灭空气微生物作为主要工作目标，对于甲醛、硫化氢、氨气等有害气体也具备极强的无害化清除功能。对比空气净化器，空气灭活器并未将拦截类似PM2.5这类颗粒物作为工作的中心，当然这是为了加速空气交换，提高工作效率。
【注解】
1、什么是半导体-电磁波波电效应？
把不同禁带宽度的半导体在不同波长的电磁波作用下发生的伏特效应，比如光电效应（光生伏特效应）、热电效应（塞贝克效应）以及其他波段电磁波与半导体作用产生的电流或电子流的现象，我们称之为电磁波波电效应,或者电磁波波生伏特效应。
2、灭活是什么样的工作机理及过程
2.1 灭活基本过程基于两个层面
第一个层面是电磁波与半导体波电效应产生的电子流可以破坏有机物分子中原子与原子之间的化学键（通常为共价键），裂解这些包括但不仅仅限于蛋白质、氨基酸、核酸（病毒）等分子，比如打断有机物分子碳链等，小分子化或碎片化，从而达到消除其生物活性的目的。通常可以理解为类同其他非生命有机分子的降解作用类似，这个层面的作用与紫外杀灭类似，不同的是紫外杀灭是高能量光子Hv（μ）直接作用于分子的共价键，未经半导体进行光电转化为电子流而已，紫外灭杀过程，人需要离场，会对人体造成不可逆的伤害。
第二个层面是半导体电磁波波电效应作用于体系中的水分子，形成·OH和原子态的氧[O]，其中·OH氧化能力仅次于自然界的氟F，具有很强的氧化能力，直接可以氧化含碳的有机分子，对于微生物直接可以进行细胞层面的氧化消解，病毒类则可以氧化DNA或RNA甚至有机物矿化（无机分子如CO2、NH3、N2、S、H2O），从而失去生物活性达到灭活的目的。
2.2 灭活过程
1） 半导体-电磁波波电效应灭活技术具有超强的杀菌及病毒灭活性能，杀灭流体如水、空气中细菌及病毒，对于以空气为传播介质的流行性病毒可以实现持续不间断的主动杀灭，半导体-电磁波波电效应空气灭活技术循环自动吸入并杀灭，一切工作在灭活器内部完成，与外界无关。这比紫外杀灭和消毒药剂的杀灭须隔离人员来说有很好的用户体验，对于急性流行性病毒传播及人流高频活动区域的实时杀菌灭活、消毒具有的意义是非同寻常的；
2） 不仅仅杀灭空气中的细菌、病毒等微生物，半导体-电磁波波电效应空气灭活技术光解产生的氢单质·H和H2在目前新型冠状肺炎的治疗中有得到正向评价，另外目前在众多基于氢气H2疗法对肝脏病、对脑血管病、对神经退行性疾病的治疗作用是令人欣喜的，氢气对大脑、脊髓、眼、耳、肺、心、肝、肾、胰腺、小肠、血管、肌肉、软骨、代谢系统、围产期疾病和炎症等均有积极的效应，包括对于诸如肿瘤等恶性疾病的氢疗法，屡屡获得新的技术突破，半导体-电磁波波解空气灭活技术这一技术应对当前的疫情将有极大的意义；
3） 半导体-电磁波波电效应空气灭活技术，在工作过程中将产生大量的·OH和[O]，这是具备杀菌性能的根本，当然[O]+[O]=O2和·OH+·OH=H2+O2，所以在系统工作中会有大量的氧气产生并与携带光解半导体逸出的e形成负氧离子，使得空气变得清新。在灭活器工作中，由于·OH和[O]均是大比表面分散产生，并在主动空气循环工作，因此不会有大量的负氧离子和氧原子堆积形成显现的臭氧，半导体-电磁波波解空气灭活技术完全模拟了植物自然光合作用的原理释放氧气；
4） 半导体-电磁波波电效应空气灭活技术能够降解空气中的气体有机污染物如苯、甲醛和1,3-丁二烯(Butadiene)等碳氢化合物则直接氧化成二氧化碳和水；在一些空气污浊的场所，还可以将空气中的大分子气味物质小分子化，并最终氧化为简单的完全氧化物，从而达到清除异味的目的；
5） 采用半导体-电磁波波电效应空气灭活技术（氢加负氧离子）（Negative oxygen ion+Hydrogen）将对空气进行系统优化，可以设计为带现有空气过滤技术的产品和不带空气过滤两种类型产品，不带空气过滤的产品可以作为空气作为传播介质的细菌及病毒灭活，比如时下的冠状病毒空气杀灭。
3、 灭活的技术特点
1)具有释放氢单质即包括氢气及氢自由基（氢原子）的功能（优化空气）；
2)具有释放氧单质即包括氢气及氧原子及羟基自由基的功能（优化空气）；
3)具有强力杀菌及病毒灭活功能（安全空气）；
4)具有清除空气有机气体污染的功能（净化污染）；
5)具有清除空气无机气体污染的功能（净化污染）；
6)具有消除空气中重金属离子的功能（清除污染）；
7)依据空气污染物指标，可以选择是否集成空气过滤技术的功能（优化方案）；
4、半导体
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