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

　　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

　　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

　　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。

　　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。