阿里晶元投資邏輯：無關熱點 只關利益

圖片來源：網路

阿里巴巴最近與晶元行業關係密切。

這家電商起家的巨頭公司最近全資收購了杭州中天微系統有限公司，據稱這是中國大陸唯一的自主嵌入式CPU IP Core公司。阿里巴巴之前在晶元領域的投資也逐漸浮出水面，曾投資寒武紀、Barefoot Networks、深鑒、耐能（Kneron）、翱捷科技（ASR）等晶元企業。

4月25日，馬雲首次在日本早稻田大學演講時首次發表了對晶元投資的看法，他這樣闡述阿里的晶元投資意圖：

「晶元行業正在發生變革，我們需要廉價的晶元、有效的晶元和普惠性的晶元，可以被運用到任何領域。阿里巴巴的晶元並不是為了競爭，它是普惠性的。」

阿里巴巴在這個時間點爆出投資晶元公司，到底是「蹭熱點」、還是業務需要？

基於物聯網布局

在4月26日的南京雲棲大會上，阿里雲副總裁李津反覆強調了雲服務「自主可控」的重要性。

阿里雲副總裁在2018年南京雲棲大會上。

這裡的「自主可控」是指雲服務產品從底層開始，完全自研的能力。接著，李津解釋了阿里雲的產品線，自主研發歷程如下：

2009年，雲操作系統飛天；2010年，端操作系統Ali OS；2010年，資料庫OceanBase；2014年，互聯網中間件Aliware；2014年，物聯網平台Link；2016年，AI ET大腦；2016年，神龍伺服器；2017年，NPU晶元（Neural Network Process Unit），嵌入式神經網路處理器。

目前，中國雲計算呈現出兩種發展路徑：一種是從底層操作系統開始自主研發，比如阿里雲的飛天；一種是基於OpenStack等第三方軟體搭建。但最近的中美爭端向所有企業敲響警鐘，扼住企業長遠發展的正是底層技術是否自主可控。

從這個邏輯上看，阿里雲做自主研發晶元已經雲業務發展的必要了。而在資源可控、技術可控、核心能力可控的問題上，晶元是最底層的事情。

4月10日，阿里曾在杭州舉辦過一場千人規模的全球家電新品趨勢發布會，包括海爾、美的、海信、博世、西門子等品牌都有參與。

在新零售大布局的壓力下，天貓明顯地在往家電3C供應鏈上游滲透。據天貓消費電子事業部大家電總經理虞杲介紹，2017年品牌發布的天貓定製貨品佔比全年新品超55%。僅在會場上展出的就有50多家一線品牌近120款產品。IoT（物聯網）將成天貓家電的主要發展方向。

會上構想的一種場景是：天貓定製款奧克斯空調將能根據人體體溫，將溫度自動調節至最適宜狀態；按一下手機，植入阿里雲晶元的老闆智能油煙機，就可以通過App遠程遙控，隨時給廚房通風換氣。

所謂「天貓定製款」的核心就是在出廠前就裝載進家電設備中的嵌入式晶元（NPU）。出廠後的商品就能自動與天貓精靈、或者阿里小智對接。

阿里小智只是家電領域的人工智慧助手。從最近天貓精靈與車企、智能家居產品對接的情況看，天貓精靈將更多承擔起阿里巴巴智能家居入口的角色。

「對阿里來講，今天做晶元一點也不奇怪。因為如果我們不做，就會碰到很多問題。」阿里巴巴CTO張建鋒認為，「阿里的業務現在不只是商業模式，還有一些基礎設施的問題需要解決，伺服器、晶元、和其他設備的採購量都佔了很大比例。」

更多的晶元需求在阿里雲的「城市大腦」和「智慧城市」項目上，這屬於晶元智能化的需求。要實現真正意義上的萬物互聯，就需要大量的物聯網晶元，包括水表、電錶、停車位、攝像頭等。雖然現在的攝像頭裡也有晶元，但它並不具備真正的可聯網和可調度能力，如果要做真正的智慧城市，都需要重新安裝智能化的晶元。

以界面新聞走訪的協鑫光伏為例，這是一家上市公司，集團下有三家子公司。集團從上到下，目前正在全力推進阿里雲的「工業大腦」項目。現在它的兩個車間、六條生產線已經裝上了阿里雲ET工業大腦，其中還有一個「熄燈工廠」，希望針對組件生產的特性實現「大數據平台+演算法+應用」的閉環生產。

協鑫光伏的生產示意圖。

光伏組件製造涉及8大主材，包括電池片、玻璃、焊帶、EVA等，每一種材料又有不同的供貨商、不同的物料特點，產出產品檔位分布不一。

這些材料如何搭配才能儘可能多地生產出客戶所要求的產品，也就是提高訂單命中率呢？整個行業都在思考這個問題。真正的定製化生產，就要求每套儀器設備、每組流程全部數字化，全部上雲，然後在此基礎上通過雲計算的算力和方案，來反饋生產狀態。這就是阿里雲「工業大腦」的原理。

張家港市協鑫集成總經理金健告訴界面新聞記者，「工業大腦在幾秒內就可以得到多種配料方案，還能知道每種方案產出組件的功率檔位、功率平均值。但同時對生產水平的要求也越來越高。」

在實驗的「熄燈車間里，整個設備成本佔到20%，但產線上的操作工人卻減少了76%，良品率也能提升80%以上。

全部自動化計算、全部上雲，其基礎是，每項製造設備都需要裝載工業用的嵌入式晶元。金健稱，如果將阿里雲的後台算力調度系統比喻為「工業大腦」，那每台設別上的嵌入式晶元就可以稱作「小腦」。

投資從四年前開始

在晶元產業，阿里巴巴已經與中天微合作許久。中天微總部位於杭州，是一家致力於32位、高性能低功耗為核心業務的集成電路設計公司，也做一些晶元架構的授權業務。四年前阿里投資參股中天微、2016年又追投，在全資收購前已經占股35%。

中天微副總經理李春強分管軟體研發與技術業務，他在接受媒體採訪時表示，中天微從2001年成立到現在，其產品的應用非常多：數字電視機頂盒、智慧城市裡面的物聯網、印表機里的主控晶元、銀行卡上的晶元等等。所以累計起來有7億多顆的出貨量、僅去年一年就有1億多的量。

物聯網架構示意圖。圖片來源：GSMA大中華區移動物聯網案例分析報告

李春強詳細解釋了所謂「自主研發」的關鍵點：晶元上最關鍵的是擁有專利的指令集。PC時代英特爾的X86佔據主導，現在有超過95%的智能手機和平板上用的是ARM架構。所有的生態和都是基於這個架構來的。

但是在物聯網嵌入式系統里，尚未有佔據壟斷地位的架構系統出現；人工智慧新晶元的研發也依然處於早期階段。中天微自主研發的就是指令集，擁有完全的自主知識產權。這也是阿里巴巴全資收購最看重的點。

「整個晶元行業產業鏈很長。和上面的軟體演算法、神經網路演算法緊密結合在一起，這個是我們阿里巴巴特別有優勢的地方。神經網路現在的階段來看主要是用GPU和CPU加速，裡面非常多的特性，包括神經網路的乘加運算，都是我們的發力點。」 阿里巴巴基礎架構事業群總監徐凌傑說。

在網路晶元和手機端晶元上，阿里不僅投資了ASR，2017年還與ASR在深圳成立了專門做IOT晶元方面的公司，都屬於積極布局的一部分。

如下圖所示，界面新聞記者盤點了阿里巴巴投資過的主要晶元公司：

阿里巴巴投資的晶元公司。圖片來源：界面新聞根據公開資料整理

可以看出，這一批晶元廠商一般成立於2015年以後，基本是在「物聯網」概念熱起來以後。除了北京中科院孵化出的寒武紀有智能手機晶元的研發經驗外，其他幾家基本都是基於物聯網設備、或者智能製造設備晶元提供商。

從上表中可以看到，除了深鑒以外，阿里對這幾家公司的投資基本在2017年下半，那正是阿里巴巴大規模開始做「工業大腦」、「城市大腦」等項目以後。與之對標的一個時間節點是，2017年9月，阿里雲對外宣布，已在GPU方案之外，為其人工智慧系統儲備了英特爾和賽靈思等晶元廠商FPGA產品。

FPGA全稱Field-Programmable Gate Array，被稱為「萬能晶元」。開發周期短、效率高，同時低延時、低功耗，像一張可反覆擦寫的白紙。這種晶元在當時受到英特爾等廠商的大力支持。但正是由於其靈活性決定了其計算能力較弱。

當時的背景是，人工智慧大熱。英偉達憑藉其GPU產品收穫了大量市場和口碑。在兩年時間內，英偉達的股價股價在漲了近8倍，二季度營收同比增長56%，公司市值超千億美元大關。

圖片來源：財新

英偉達GPU晶元的成功帶火了整個人工智慧晶元市場。根據財新提供的數據，據市場調研機構Tractica測算，從2016年到2025年，深度學習晶元的出貨量將從86.3萬上升至4120萬片。在這個階段，晶元廠商的相關營收將從5.13億美元上升到122億美元，複合年增長率為42.2%。

GPU其實只是顯卡，最初受眾狹窄，專註給PC提供視覺特效，幫他們和遊戲機競爭。但這種需求恰好使GPU適合深度學習的訓練和推理。

在當時的情況下，各家晶元廠商都建立起了自己的人工智慧晶元研發和布局。因特爾收購美國創業公司Nervana Systems，支持FPGA產品研發；2016年底，AMD發布了三款針對深度學習的處理器加速解決方案；谷歌也發布了專門針對學習優化處理的TPU，即後來的AlphaGo計算硬體核心。

在這場智能化晶元的爭奪戰中，阿里應該也意識到了危機。阿里巴巴CTO張建鋒之前在接受媒體採訪時，曾表達過他對晶元發展的看法：「最早大家發現CPU效率很低，慢慢換成GPU；覺得GPU不太靈活，慢慢過渡到FPGA；等FPGA到一定規模後，最終會做專用晶元。肯定是這樣一條道路。」

這種思路映射到阿里投資上，就是既有與英特爾和賽靈思等晶元廠商FPGA產品、投資深鑒的FPGA產線；也有Barefoot Networks這樣的SDN晶元公司。

張建鋒接受採訪時表達了他對晶元產業的樂觀態度，「不用考慮以前的情況怎麼樣，今天在這個時代，是一個新的機會，雲全部上來了，企業自己的採購量足夠規模化了，我對這個系統有足夠的控制力，設計出的晶元會非常強調高效。」

他甚至認為，這可能是一個能夠實現「彎道超車」的機會。超車的兩個輪子，一個是物聯網場景下的嵌入式晶元（中天微）、另一個就是人工智慧相關的晶元（FPGA等）。而超車的燃料，就是阿里巴巴龐大的數據。

提速、降費

晶元產業鏈條長、功耗深。在其他行業里，比如家居服裝，互聯網公司很容易就顛覆了。但晶元產業的投資周期是5-10年，研發周期也很長，且在達到規模效應前，晶元的毛利很低。

朱嘯虎在投中年會上表示，「晶元投入回報不成比例，曾投過好幾個血本無歸」；火山石資本管理合伙人章蘇陽認為，現在FPGA也是很低端水平，進入晶元的利潤和賣肥皂差不多。

這些問題對於阿里巴巴來說同樣存在。

阿里雲副總裁李津在雲棲大會後接受媒體採訪時表示，「今天做一件事情，並不是把生態里所有的事情都自己做的。過去是某一個單一類型的晶元，現在阿里是在圍繞更多可能做事情，晶元產業也將誕生新的業態、形式。」

晶元分為網路、存儲、計算等不同功能。這是由不同廠商生產、再拼裝到一起的。如果想去改變，繞不開每個晶元在每一個節點上的處理能力。配適的不同的網路環境、存儲環境、計算環境。

李津希望，阿里巴巴解決的是一個軟硬體共振的問題，進而達到一個最優解。

「物聯網的這些人做物聯網的，做伺服器的人做伺服器的，儲存的人做儲存的，內存的人做內存，從來沒有一個人站在一個角度上說，我要把軟硬體的共振做到最優，從來沒有。」阿里巴巴希望能夠做一個統一的思考、搭建一個框架。

阿里巴巴現在要解決的最重要的問題是，在場景化的基礎上，降低成本、提高研發速度。

阿里一直給自己定位是「基礎設施提供商」，比如做「城市大腦」項目，都是從最底層、端到端的創新。在談及為什麼想做晶元時，張建鋒明確表示，「通過規模效應把計算成本降下來。」這也是雲基礎設施的主要戰略。

在上個季度的財報中，阿里雲雖然整體保持了104%的營收增幅，2017年第四季度營收達到35.99億人民幣，但凈利潤虧損也在加劇：實際虧損達到7.94億人民幣，這也是2015年第二季度以來的峰值。

2017年第四季度阿里雲財報

阿里雲計算業務在凈利潤方面比上一個季度多虧損了6.32億美元，而營收方面卻只增加了5.99億美元。這也反映出了國內雲計算市場的激烈競爭，阿里雲在殘酷的價格戰直接將盈利空間壓縮到最小。

在探索產業鏈協作上，阿里雲希望通過產業鏈條的方式來提高研發速度。

「我們希望晶元產業更加繁榮，推動產業變化。但如果連know-how都沒有，很難給大家講清楚要做什麼事情。在晶元領域我們做了一些投資，但更多是想介入一些早期的設計、研發。」阿里雲副總裁李津說。

中天微李春強表示，因為物聯網晶元並不是通用性晶元、而是到具體的應用場景里去做事。阿里巴巴在這個場景下有豐富的積累、靠商業模式去推動。

阿里巴巴已經變成一家基礎設施公司。有大量的商業數據、產業也越來越重，底層有阿里雲的基礎架構、有螞蟻金服、支付寶為核心的金融集團，以及菜鳥網路物流板塊，還有大量的收併購交易，都在讓阿里帝國越來越龐大。

做不做基礎設施，只是不同業務的選擇而已，和是不是互聯網形態沒有關係。而布局晶元，和那些高舉高打的口號無關，只是為了補齊阿里巴巴的一個業務。

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