日本軟銀收購ARM，真的與人工智能有關？

（圖來自鳳凰科技）

近日，日本軟銀決定斥資234億英鎊收購英國芯片設計公司ARM公司，此次收購價格相當于ARM去年營收的23倍，相當于2015年凈利潤的70倍。至于收購的動機，有媒體聲稱，“日本軟銀試圖收購ARM與人工智能有關”，并言之鑿鑿“至于為何要收購ARM，便要從軟銀掌門人孫正義那個人工智能夢想開始。最近幾年，軟銀一直在積極推進在機器人領域的發展，他們推出了Pepper人形機器人，并且還會不斷提升公司的人工智能行業競爭力?！?/p>

那么事情的真相是否如媒體所言呢？

| ARM的主要業務有哪些?

ARM公司是國際IC設計巨頭，ARM處理器占據了全球約95%的平板電腦和智能手機。和Intel直接賣芯片不同，ARM并不直接出售芯片，而是出售技術授權。ARM的產品線很長，有從系統IP、物理IP、GPU、視頻解碼、顯示等產品。最廣為人知是ARM的Cortex系列處理器。其中Cortex-A面向開放系統；Cortex-R面向嵌入式系統；Cortex-M面向各種微控制器；SC系列面向支付、電子政府、SIM卡等安全市場。這些產品成為ARM與Intel分庭抗禮的基石。

近年來，ARM積極擴展的是低功耗服務器市場，雖然在服務器市場尚未打開局面——在軟件上生態依舊沒能形成氣候，在硬件上也遭遇Intel至強D系列芯片的狙擊。但在人工智能方面，ARM卻有不少動作。根據公司財報透露，公司內部有一項Blue Sky Program，僅在2015財年，ARM就部署了488位工程師投入到“ARM從未涉足過的產品領域”研發，而這個未涉足過的產品領域就是人工智能。而日本軟銀的條件中，會大幅增加ARM的員工數量，這些擴充的員工也會投入到人工智能的研發中。因此，如果始終將ARM看成局限于嵌入式芯片的IC廠商，就未免OUT了。

| 收購ARM和發展機器人產業的關系

機器人有三大核心零部件，分別是減速器、伺服電機、控制器，三者分別占機器人整機成本的35%、25%、15%，而且減速器和伺服電機市場份額大半被發達國家所占據——在減速器方面，日本Harmonic是諧波減速器領域的領軍者，占據了約全球15%的市場份額；日本Nabtesco在ＲV減速器領域的全球市場份額約為60%。在伺服電機方面，日系公司約占全球市場份額的40%；西門子、博世、施耐德等德系品牌占據全球市場份額的30%左右。

（龍芯機器人控制器）

控制器相當于機器人的大腦，用來發布和傳遞動作指令，包括硬件和軟件兩部分：

軟件部分主要是控制算法。硬件就是工業控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路。真正能和ARM搭上關系的就是控制器所采用的芯片了，雖然ARM在控制器上一定市場份額，但控制器并非只能用ARM。實際上，基于Intel的X86芯片也能做機器人控制器，甚至還有基于龍芯的機器人控制器，此外，還有基于DSP和FPGA的工業機器人控制器。

因此，機器人控制器領域，X86、ARM、MIPS其實是處于同臺競技的時代，不存在X86在PC領域，ARM在手機、平板領域處于高度壟斷地位的情況。因此，說收購ARM只是為了發展機器人產業，未免有些牽強附會。但說收購ARM和發展機器人產業毫無關系，也未免有失偏頗。畢竟在機器人控制器方面，ARM還是占據了相當大的市場份額的。

| 哪些芯片可用于人工智能？

人工智能是以計算為手段實現類似人類的感知或認知功能，或研究由此派生的問題求解器。用最簡單的話說就是讓機器模擬人的思維方式，使電腦能以類似人腦的方式進行思考、識別語音、識別圖像、理解文章含義。

目前限制智能發展的核心因素兩個：

一是算法上還沒有達到完善，現在對智能計算的過程理解不夠。

二是硬件性能不夠。人腦有千億神經元，百萬億突觸構成的復雜網絡，而現有芯片和這個還有多個數量級差距。

為了開發出性能足夠強悍的硬件，科研人員采用了三類做法：研發神經網絡芯片、DSP、以及GPU。

針對人工智能開發硬件，第一種做法是開發專門用于人工智能的芯片，也就是神經網絡芯片。神經網絡芯片可用于解決機器視覺、聽覺和自然語言處理等領域的實際問題，可以用于卷積神經網路（CNN）、循環神經網絡（RNN）和長短期記憶網絡（LSTM）等處理語音和自然語言的網絡，最典型的代表就是中國的“寒武紀”芯片、IBM的“真北”。

 

（寒武紀）

第二種做法是將傳統的面向數字信號處理的DSP處理器架構用于處理神經網絡（主要在運算器方面作了相應修改，例如低位寬和超越函數），這種用傳統SIMD/DSP架構來適配神經網絡的技術思想在國際上已有不少先例，甚至有成熟的產品，例如中國的“星光智能一號”、CEVA公司的XM4處理器、Cadence公司的Tensilica Vision P5處理器、Synopsys公司的EV處理器等。這種DSP僅可支持神經網絡正向運算，無法支持神經網絡的訓練，和神經網絡芯片相比有一定差距。

第三種做法是采用GPU，最典型的例子就是英偉達為人工智能定制的GPU，但這種GPU和神經網絡芯片相比，有百倍以上的能耗劣勢——以“寒武紀”的DianNao為例，DianNao為單核處理器，主頻為0.98GHz，峰值性能達每秒4520億次神經網絡基本運算，65nm工藝下功耗為0.485W，面積3.02mm^2。在若干代表性神經網絡上的實驗結果表明，DianNao的平均性能與主流GPGPU相當，但面積和功耗僅為主流GPGPU百分之一量級。

那么ARM選擇哪種做法呢？據消息人士透入，ARM已經在著手研發NPU和DSP，據說在軟銀收購ARM后，新增加的員工也將投入到這方面的研究中。將來，手機中的ARM芯片可能集成的不僅僅是CPU、GPU、DSP，還將集成NPU向大眾提供和人工智能有關的服務。

| 結語

自谷歌“阿法狗”大戰李世石后，人工智能一度炙手可熱，儼然成為資本市場的寵兒，這也是中國“星光智能一號”明明是DSP，卻要聲稱自己是神經網絡芯片的重要原因。在最近負面消息纏身的情況下，向人工智能進軍無異于是對資本市場釋放一個利好的信號——畢竟“沒有錢是萬萬不能的”，通過一些傳媒和資本運作方式，提升自己的股價對于軟銀而言也是大有裨益的。

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