相信這樣的場景你已經(jīng)經(jīng)常見到了:用手機的智能語音設(shè)置鬧鐘、iphone里提升打字效率的QuickType、與外國人交流使用的翻譯軟件、拍照自動實現(xiàn)景深效果的相機app......這些司空見慣的日常行為,背后都有強大的人工智能技術(shù)支撐著。
人工智能技術(shù)已經(jīng)開始與手機融合,未來還會越來越緊密。Deloitte Insights發(fā)布的《2020科技、傳媒和電信行業(yè)預(yù)測》報告中,就提到一個正在發(fā)生的趨勢:人工智能與設(shè)備加速融合。
這個趨勢與本周《麻省理工科技評論》發(fā)布的2020年“全球十大突破性技術(shù)”一致:”微型人工智能“上榜。也就是說,未來我們使用的手機、電腦人工智能能力會越來越強,這些設(shè)備不需要連接到云端就能實現(xiàn)很多智能化操作了。
去年5月,谷歌宣布可以在用戶手機上運行谷歌助手,無需向云端發(fā)送請求;從蘋果的iOS 13操作系統(tǒng)開始,iPhone可本地運行Siri的語音識別功能和單手操作的QuickType鍵盤;IBM以及亞馬遜現(xiàn)在也提供了開發(fā)平臺來制作和部署微型人工智能。
什么是邊緣AI,以及對邊緣AI的三個誤解
你應(yīng)該經(jīng)常聽說的詞就是“邊緣計算”。今天,大多數(shù)設(shè)備要實現(xiàn)人工智能運算,都只能通過大型數(shù)據(jù)中心的云上來完成,未來,它們不需要一直連著云端,自己就能完成之前的AI運算。把云端當中心的話,這些設(shè)備不就是邊緣么,所以這些設(shè)備就叫邊緣設(shè)備,這種能力就是“智能邊緣計算”。
為什么這些邊緣設(shè)備自己就能實現(xiàn)以前只有大型數(shù)據(jù)中心才能完成的工作呢?原因是技術(shù)的進步。今天的芯片體積更小、耗用功率更低、成本更低,運算能力更大了。連我們的手機就能實現(xiàn)人工智能計算功能了。
所以,智能邊緣計算的普及,將會拉動一個新的產(chǎn)業(yè),那就是邊緣人工智能芯片。也就是那些不是用在IT巨頭提供的云平臺,而是用在用戶使用的設(shè)備里的芯片。
要理解一個科技產(chǎn)業(yè),就要先知道科技到達的時點是不同的,有一個先后順序。就拿邊緣AI來說,它是IoT的底層需求:因為只有先有了AI計算能力,才會有智能設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng),進而催生出智慧環(huán)境、智能家居、智慧交通、智慧物流、智慧城市。因此我們預(yù)測:2020年開始,IoT企業(yè)將會以前所有為的速度崛起。邊緣人工智能作為不可缺失的支撐技術(shù),將很可能取代一部分IT巨頭(微軟、亞馬遜、谷歌)的云平臺功能。
那么,當IoT設(shè)備崛起后,邊緣人工智能會不會取代IT巨頭的云平臺功能呢?我們認為兩者會長期共存,需要即時處理的任務(wù)可通過邊緣設(shè)備完成,另外一些量大但不需要即時的任務(wù)可連接至云端。所以再做另外一個預(yù)測:大多數(shù)情況下,邊緣人工智能計算和云計算將會長期共存,甚至采用混合的方式,一部分由設(shè)備自身執(zhí)行AI計算,另一部分通過云平臺完成。
在邊緣AI的發(fā)展過程中,有許多被人們誤解的現(xiàn)象,其中有三個是比較常見的。如果沒有真正理解背后的機理,可能會影響你對未來的判斷,本文就帶你解讀關(guān)于邊緣AI的三個趨勢。這三個誤解分別是:
制造AI芯片的制造企業(yè)才是最大的受益者;
AI芯片很貴,只有蘋果、華為這樣的高端機型才用得起;
AI計算要等到5G網(wǎng)絡(luò)成熟后才會真正開始普及起來。
誰是邊緣人工智能的受益者?很可能不是芯片制造商
誰會從邊緣人工智能芯片市場的增長中受益?我們的直覺會告訴我們說:制造AI芯片的企業(yè),他們一定有機會。理由也很明顯:他們與AI芯片直接相關(guān)。根據(jù)報告數(shù)據(jù),三年前這個市場幾乎為零,到2020年將實現(xiàn)超過25億美元的收入。
但是不要忘了,2020年全球芯片半導(dǎo)體行業(yè)預(yù)計4250億美元,邊緣AI芯片只有整個芯片市場的0.5%,僅僅靠制造人工智能芯片本身,并不能對整個行業(yè)格局產(chǎn)生影響。
目前,所有的消費級邊緣AI芯片中,70%都用于智能手機。也就是說,我們?nèi)耸忠徊康氖謾C,是消費級邊緣AI芯片產(chǎn)業(yè)的最大推動因素。
在我們習(xí)以為常的時候,你每天已經(jīng)通過手機使用了大量的人工智能計算服務(wù):指紋和面容解鎖、語音助手對話、翻譯、人像自拍和風景拍攝......在未來,這種使用的頻率還會不斷增加。
手機里的增強現(xiàn)實
據(jù)Digitimes的消息,蘋果全新的iPad Pro系列正在生產(chǎn),預(yù)計在2020年的3月春季發(fā)布會上與大家見面。這款iPad Pro會添加一項全新的功能:ToF(飛行時間3D傳感器系統(tǒng)),可以實現(xiàn)更豐富的AR應(yīng)用,比如幫助iPad Pro測量外界的距離和大小。到那個時候,對人工智能計算的需求還會不斷增加。
除了我們?nèi)粘S玫氖謾C,平板電腦、智能音箱、可穿戴設(shè)備芯片也會配備這種AI芯片了,它們將成為我們未來生活中不可分割的一部分。
智能手機是最大推動因素丨來源:Deloitte Insights
一直有個說法,當各種智能設(shè)備興起,手機可能會消亡。我認為這是錯的。為什么呢?因為手機是一個核心節(jié)點,是一個強大的隨身的智能助理。它對你的理解超過所有其他設(shè)備,因為它天天隨身跟著你。甚至你的智能可穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù),也都會同步到手機里進一步去處理和解讀。所以手機是你的最隨身最懂你的智能終端。
人工智能芯片很貴,只有蘋果、華為這樣的高端機才用得上?
人工智能芯片成本不但不貴,反而很便宜,未來會越來越便宜。
有分析者認為,人工智能芯片降價的速度比想象得來的更慢,只有排名靠前、價格高于1000美元的高端手機才會配備人工智能芯片。但是他們沒想到的是,進入西方國家市場的小米9這樣的手機,也配備了人工智能芯片,售價竟然低于500美元。
這種誤解也是情有可原,因為人工智能芯片的成本預(yù)算很難進行量化。手機里所謂的“人工智能芯片”,并不是說單獨做一塊有AI功能的芯片,然后把它塞進去,它其實只是一整塊芯片里的一部分。這個一整塊芯片,集成了CPU、GPU、存儲等等一系列功能,現(xiàn)在加上了AI計算功能,所以它才會被人們稱之為SoC芯片(也就是system on a chip,把整個系統(tǒng)裝到一個硅片上)。
芯片上進行人工智能運算的部分,與芯片其它部分的制造材料、制造工藝流程、制造工具都是完全相同的。不同的地方在于芯片的人工智能部分的晶體管排列方式不同,因此具有不同的架構(gòu),這個部分通常被稱為“神經(jīng)處理單元”,在去年九月的蘋果發(fā)布會上就采用的這種叫法。
蘋果發(fā)布會上介紹的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎
雖然說AI芯片的成本難以量化,但已經(jīng)有分析師給出了較為真實可信的估值。比如,三星的Exynos 9820芯片圖像顯示,整個芯片約5%的功能用于人工智能計算。如果按照三星手機的芯片成本70.5美元來計算,人工智能處理部分占總成本的5%,折算下來僅僅為3.5美元。在蘋果公司的A12芯片中,7%的區(qū)域用于人工智能計算,整個芯片的材料成本為72美元,人工智能部分的成本約為5.1美元。
蘋果的A12芯片
面對低至2~5美元的制造成本,未來的智能手機還有進一步降價的空間,如今有分析師預(yù)測,即使是價格低至250美元的智能手機,也能夠配備人工智能計算了,從而實現(xiàn)跟高端手機一樣的智能拍攝、語音助理等功能。
蘋果也看到了這個成本較低的市場,媒體9to5Mac,曝光了一批蘋果將在今年3月發(fā)售一款廉價版的iPhone 9,最低價格可能僅為399美元,國行價低于3000元。
只有等5G成熟了,IoT設(shè)備才能使用人工智能?
人工智能運算會應(yīng)用到越來越多的消費級和工業(yè)級設(shè)備上。兩三年前,有分析師認為人工智能需要大量的計算能力,因此只有等到具有超高網(wǎng)絡(luò)、低延遲、實時處理的5G網(wǎng)絡(luò)成熟后,才能勝任這項高難度的計算任務(wù)。
但是這種觀點在今天不再成立,因為他們忽略了不同技術(shù)路線之間可以進行“組合創(chuàng)新”的方式。因為在之前,只有IT公司的大型數(shù)據(jù)中心才能實現(xiàn)人工智能計算,而今天當用戶端的設(shè)備也能實現(xiàn)人工智能運算后,“邊緣AI+云”混合的方式成為了新的解決方案。
航空公司已經(jīng)開始探索這種方式。一架空客A-350噴氣式飛機配備了6000個傳感器,每飛行一天便能產(chǎn)生2.5TB(約2560G)的數(shù)據(jù)。如果把這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫诉M行存儲和分析,不僅成本高,操作也是非常復(fù)雜的。航空公司已經(jīng)在探索把人工智能計算芯片內(nèi)置在飛機上,例如攝像頭可配備視覺處理器,直接對數(shù)字圖像進行實時分析和處理,而不那么緊急的數(shù)據(jù)則可以傳輸?shù)皆粕线M行處理。
在某些情況下,不需要聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備也能正常執(zhí)行必要的功能了,比如無人機。在澳大利亞新南威爾士,內(nèi)置人工智能運算的無人機在沙灘上巡邏,以確保游泳者的安全。這些無人機能夠識別被卷入潮流的游泳者,能夠在鯊魚攻擊游泳者之前發(fā)出危險警告。由于這些功能都是內(nèi)置在無人機里的,因此都是在未聯(lián)網(wǎng)的情況下完成的。
毫無疑問,5G技術(shù)會進一步促進人工智能計算,但是在5G真正到來和普及之前,無所不在的人工智能已經(jīng)在我們身邊大顯身手了。
參考文獻:
[1]Deloitte, 《2020科技、傳媒和電信行業(yè)預(yù)測》,F(xiàn)eb, 2019.
[2]Technology Business Research, “Telecom edge compute market landscape,” June 11, 2019.
[3]Gartner, “Gartner Says worldwide smartphone sales will decline 2.5% in 2019,” press release, August 1, 2019.
[4]Michelle Alarcon et al., “Samsung Galaxy S10+ teardown,” Tech Insights, March 1, 2019.
來源:全球風口