圖片來源@視覺中國

文|腦極體

自去年的中興事件,到今天的中美貿易爭端,有一個詞始終處在輿論風暴的中心:芯片。

圍繞著這個信息社會的基礎、讓人愛恨交織的人類技術結晶,今天可能隨便拉一個中國人,都能跟你聊上一陣“卡脖子”、稀土、全球產業鏈、“實體名單”。

然而一般來說,如今大家經常提到的芯片是指一套計算設備最底層的CPU、GPU等等。而事實上芯片的種類千變萬化,今天處在中美貿易爭端和全球技術變局中的芯片也遠不止這些“基礎款”。

比如說我們每天都在用,但日常卻并不會給予太多關注的“語音芯片”。它的技術升級和貿易地位,其實也已經悄然來到了風口浪尖上。

聲音背后,也藏著不少關于芯片的秘密。

躲在聲音背后的小芯片與大國貿易

所謂語音芯片,或者叫語音IC,是指一臺電子設備中負責發出聲音、收錄聲音的處理模塊。

事實上,這東西在你的家中可謂無處不在。大到電視、電腦、音響,小到手機、錄音筆、音樂播放器,甚至電磁爐、冰箱、洗衣機發出的那一聲“滴”,背后也都需要專門的語音芯片來進行控制。

這個領域聽上去沒什么技術含量,畢竟今天哪個設備還不會響呢?但事實上,其背后的設計技術和定制化生產能力,加上龐大的應用數量附帶的低成本要求,多種因素導致了今天中國的語音芯片市場還是主要依靠進口。

目前,國內語音芯片市場需求中,只有16%左右可以由國內廠商來滿足。我國每年要進口超過2000億美元的語音芯片產品,這個數字超過了我國每年原油進口總額。

如果我們把這個情況帶入今天的中美貿易爭端大背景中,不難發現這又是一個并不安全的“卡脖子”產業。由于大量依賴進口,缺乏底層設計技術和大規模量產能力,語音芯片一旦被卷入貿易莫測,很可能對半導體行業,甚至整個電子產業帶來連鎖反應。

為了擺脫產業鏈下游的地位,這些年來中國相關產業也在進行一系列行動。比如大規模收購美國和歐洲的語音芯片企業與專利技術,但類似收購經常被各種因素打斷,流產率遠大于成功率。

另一方面,今天大陸市場購買的語音芯片,其實大部分產自日本、韓國和中國臺灣地區。在中美貿易戰的大背景下, 穩固和發展與這些國家和地區的產業聯動關系,也就變得相對重要。

這一領域人才的流動,近些年也成為大陸發展語音芯片的新動向。比如隨著臺灣地區經濟發展放緩,大量臺灣的語音芯片人才選擇來大陸工作,客觀上成為推動大陸發展自身產業鏈的推助劑。

然而在眾多因素中,目前最有可能改變語音芯片全球貿易結構的,其實還是新技術的崛起。從AI到5G,這些我們耳熟能詳的名字背后,語音芯片迎來了不小的“變數”。

從AI到5G的跳板

我們知道,傳統意義上的語音芯片只負責錄音和播放聲音,其主要難度在于傳輸準確率、信號穩定性等方面。而這兩年一個新崛起的市場,卻讓“古老”的語音芯片,看到了變化的可能。

那就是AI和智能音箱。2018年,全球智能音箱出貨量達到了5600萬臺。而這也意味著數以千萬計的芯片市場。

在最開始,智能音箱產品也是用通用CPU來完成計算任務處理的,而這個方式很快暴露出了弊端。由于音箱產品中需要CPU處理的任務并不多,其能效絕大部分都被浪費掉了,而消費者卻要承擔不小的成本。很快行業達成了共識,專用的AI語音芯片應該是智能音箱的標準配置。

而與傳統語音芯片相比,AI語音芯片主要的不同,是必須增加語音識別功能。而這涉及到對AI算法的理解,聲音文件的高度壓縮,以及與麥克風陣列的新型控制關系等等。這些能力涉及多個學科,是原本語音芯片中并不會涉及到的全新功能。而新的需求帶來的好消息是,行業中公司不分大小,國家不問西東,又來到了差不多相同的起跑線上。

而假如這個市場里,僅僅有一年幾千萬臺音箱。那么與全球整體語音芯片市場相比,其實不過是滄海一粟。真正讓AI技術在語音芯片市場中,引發更高想象力的因素在于5G。

我們都知道,5G的目標在于產業和行業應用,讓大量物聯網設備接入大帶寬低延遲的網絡。然而讓這些設備接入網絡其實是沒啥用的,至少是用處非常有限。真正5G的價值,是讓物聯網設備可以接入智能交互,讓物聯網體系可以讀懂人類需求,并基于5G網絡帶來的實時互通帶來整體價值提升。

舉個例子,給家里的空調連上網,這本身沒有什么價值,反正也沒有人爬到空調那上網。最多不過能讓人遠程控制空調,而這多半是個雞肋功能。但是如果給空調加裝AI,讓人類可以語音控制空調,并且讓空調理解主人比較復雜的需求,比如“我肩膀有點冷腿有點熱”,那么物聯的不可替代性就出現了。這里的人機交互能力來自于AI,而網絡基礎建設于5G。

順著這個邏輯向下推演,意味著雖然今天音箱是AI語音芯片的核心市場,但未來可能會讓無數電子設備都需要AI語音芯片。甚至于是否有這樣的可能,今天我們其實已經習慣了所有屏幕都是觸屏,有一兩塊非觸屏都要在旁邊寫清楚。而未來可能每一塊語音芯片都需要是AI語音芯片——人類需要每一個設備都不只能發聲,而是能交流,能理解。

如果這個邏輯成立的話,那么語音芯片產業鏈將面臨大規模洗牌,只能生產傳統語音IC的企業將無法立足。今天處在產業變局的原始階段,同時也是中國語音芯片產業,變革自身產業鏈位置的最大機會之一。

當然,瞄準這個機會的并不只有中國公司,但至少大家的機會是相對來說均等的。在此刻,已經有幾路人馬殺奔了AI語音芯片這個剛剛有興起苗頭的市場。

首先是芯片廠商們。隨著智能音箱的崛起,抓住機會的芯片廠商又迎來了一輪增長。目前獲利最多的是臺灣地區的聯發科,在全球智能音箱芯片中占據了超過70%的市場份額。而大陸的杭州國芯、晶晨科技等芯片企業也在發力這一領域。

一般來說,芯片廠商的優勢在于AI語音芯片其實并不需要特別難的技術門檻,而且對量產能力和成本把控能力具有相當強的要求,這些都是芯片企業的強勢。而對于新技術的理解,尤其是對AI算法的融合,則成為了芯片廠商的短板,因此與AI公司的合作往往成為了今天的主流。

另一方面,國內那些著名的AI獨角獸也在奔赴AI語音芯片的路上。科大飛訊、云知聲、出門問問等公司都推出了自己的語音芯片計劃。AI公司的優勢很明顯是在對軟件層的理解,比如對聲音建模、NLP、語義理解等方面,獨角獸們往往各有秘籍。

另外,由于行業普遍人為算法公司的業務太“輕”,很難在未來獲得長時間發展,所以今年的主流故事是算法公司紛紛走向芯片和硬件,把算法集成在芯片中,在產業上游卡住身位。這一點也加強了AI公司進軍芯片的動力。

但是AI公司在芯片上的弱勢也是顯而易見的。AI語音芯片并不是個高凈值產品,往往必須依賴大量生產和大規模出貨才有可能盈利。而在集成化和工程能力上,AI公司顯然處于弱勢。目前AI獨角獸們的語音芯片計劃,更多還停留在對量產的肯定與承諾中。

還有一個必然出現的玩家,就是巨頭們。Echo的主人亞馬遜已經在去年3月公布了自己的AI語音芯片計劃。有理由相信,熱衷于造AI芯片的巨頭們不會放過這口蛋糕。目前,谷歌、蘋果等公司都有深入AI語音芯片的可能性。國內華為、百度、阿里,也都或多或少傳出了類似消息。

而這里需要注意的是,AI+5G+IoT的組合,雖然打開了語音芯片的新想象力。但是在這個邏輯里,未來能占據廣泛市場的芯片模式,絕不是今天智能音箱芯片的模樣。語音芯片本身,變化才剛剛開始。

AIoT道路上的未來語音芯片

基于上文描述的邏輯,未來語音芯片的變革機會,將基于新網絡條件下的大批量、全場景設備擁抱AI。那么符合這樣邏輯的語音芯片產品事實上還沒有出現。而從這個角度看,行業的準入證依舊沒有停止發放。

從今天音箱中的AI語音芯片,到未來無處不在的AIoT語音芯片,有這樣幾條變化之路才剛剛開啟:

1、三低芯片。

所謂三低,是指低成本、低功耗,低時延。5G時代的物聯網設備,理論上來說應該是可以長時間待機,盡量貼近可移動化的。因為設備將部署在海量并發場景,這也就讓語音芯片的基礎要求是足夠省電和足夠便宜。理想中下一個階段的語音芯片,是能夠隨時保持等待喚醒,但在等待喚醒狀態下極低能耗的。未來的物聯網芯片、語音芯片、視頻處理芯片,其實很大一部分競爭將圍繞三低展開。

2、云邊端一體化。

云端一體,這個詞估計大家也都聽膩味了。但是沒有辦法,客觀來說,如果我們希望一臺物聯網設備執行復雜且實時化的交互和推理,那么它的內部必將是本地計算、云端計算以及網絡條件高效配合的。而目前的智能音箱還停留在較簡單的AI任務層面,語音芯片不需要對云端任務有太強的理解和配合。而基于目前對未來的想象,本地語音任務處理,一定會與云端高效配合,這要求芯片對云端的理解必須加深。尤其在安全層面要求更好的解決方案。

3、能夠復雜排列與定制的芯片組合。

AIoT設想中,一個很重要的因素在于單一場景的智能設備應用,可能是由大量不同能耗、不能功能、不同計算能力的設備組合而成的。比如在一家養殖場里,動物身上的語音傳感設備、圍欄柵欄的語音設備、監控系統的語音交互能力,都需要不同的語音功能、語音硬件來完成。于是,這也要求語音芯片的規格和制式必須復雜多樣,能夠進行基于統一平臺的互聯互通。很有可能,接下來語音芯片廠商會更多與垂直行業相結合,在車聯網、智能家庭、智能醫療、城市安防等領域出現垂直于行業的語音芯片廠商。

4、多模態芯片的到來與崛起。

在AI技術向產業化的發展中,今天一個很明顯的趨勢在于,多模態AI能力正在明顯提速。尤其是將語音識別、語義理解,與機器視覺任務相結合的AI模型。如果想要讓類似任務計算效率達成最優,那么在芯片端對多模態的加速就變得十分重要。也許未來我們需要的,是機器感官芯片,而非語音芯片或者多媒體芯片。

這些發展邏輯,各自對應了新的技術挑戰與變化機遇。毫無疑問,今天中國的AI語音雖然看起來紅火,但距離大規模量產應用,以及部分替代目前芯片進口需求還有十分漫長的路要走。

類似語音芯片的產業,在中國還有千千萬萬。我們只能勉勵發展、聚攏人才,并謀求在新的技術劇變中發現調換座椅的機會。

過去我們確實失去了很多,好在我們還能想象未來。

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評論(1

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腦極體 腦極體 發表于  2019-06-12 08:50
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