AI底层技术集中爆发,算力、芯片、具身智能迎来关键拐点

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码农财经

很多普通用户感受人工智能,大多停留在聊天、画图、一键生成文案这些表层应用。在大家忙着体验各类AI工具的时候,整个行业真正的战场,早已转移到底层硬件、推理架构、机器人控制体系这些硬核技术领域。过去两天,一批来自芯片、国产算力、人形机器人、绿色算力安全方向的技术成果集中对外披露,清晰地展示出国内AI研发正在走出单纯堆参数、堆算力的老路,向着高效率、低功耗、可落地、自主可控的方向全速推进。如果把AI产业比作一栋大楼,大模型是房间里的装修和家电,芯片、算力底座、运动控制算法才是地基和承重梁柱。地基一旦加固完成,上层所有AI应用的成本、响应速度、落地场景都会被彻底改写。

先来看最受市场关注的端侧芯片赛道。8月24日,小米一次性对外发布玄戒O3、玄戒O100、玄戒D100三款自研AI芯片,整套产品覆盖手机端侧大模型加速、独立AI算力芯片、智能驾驶算力平台三大板块,整套芯片均已经完成回片验证,进入量产倒计时阶段。很多人只看到发布芯片这条新闻,却很少读懂背后的技术难点。玄戒O3最核心的创新点,是采用沟道消除技术。传统芯片内部各个功能模块之间,必须预留供电走线的通道,就像楼房每一层之间要预留管道井,这部分空间不能用来放置晶体管,是很大的浪费。研发团队直接改变布线逻辑,供电线路从功能模块内部穿过,取消专用预留沟道,在同样面积的晶圆上,晶体管密度提升5%。同时芯片内置的标准单元数量,从上一代480个扩充至2400余个,相当于盖楼时可用的标准化砖块翻了五倍,工程师可以根据大模型矩阵运算的特点灵活调配硬件资源,最终实测数据显示,针对大语言模型推理运算,速度提升45%,运行功耗下降26%,一增一减之间,端侧运行大模型最大的两个痛点被明显缓解。

而玄戒O100这款独立AI加速芯片更有里程碑意义。它采用6纳米工艺,使用3D堆叠封装技术,拥有258万个键合节点,内存带宽达到1.22TB/s,是普通智能手机的十数倍,最高推理速度可达330Token每秒。通俗来讲,过去我们在手机上跑大模型,经常出现回复卡顿、长文本中途断流,根源不在软件算法,而是内存带宽不够,数据来不及读取和计算,相当于水管太细,大水一下子灌不过来。超高带宽芯片就是把水管加粗,让海量模型参数瞬间完成调度。按照官方披露节奏,玄戒O3将在9月份随新机首发,另外两颗芯片将于明年商用。这一轮芯片发布,最大的价值并不止于单款产品性能提升,它标志着国内厂商已经具备一套完整、自主设计、面向端侧大模型的芯片体系,不再只是采购通用芯片做软件适配,软硬件协同优化这条路已经实实在在跑通。

就在同一天晚间,国产云端推理芯片企业北极雄芯官宣完成新一轮大额融资,京能基金、北创投等多家产业资本入局,老股东同步加码。本轮募集资金将全部投入云端大模型推理芯片研发,企业也马上和京能数产达成战略合作,一边是国产算力芯片,一边是绿电、大型算力园区基建,双方打算打造一套“算力基建+国产芯片”协同体系,共同建设适配北京产业布局的智算中心项目 。很多人有一个误区,觉得训练大模型最烧钱。实际上当模型训练完成以后,面向亿万用户的推理环节,才是长期消耗算力、电费、硬件折旧成本的大头。一个大模型训练也许只需要数月,推理服务却要成年累月不间断运行。国内推理芯片赛道前几年参与者不多,现在资本、能源平台、芯片企业走到一起,目标非常明确:把云端推理的硬件成本打下来。海外闭源大模型近期连续两轮降价,对外说辞是算法优化,海外媒体分析,核心压力正是来自国内开源模型、国产推理硬件的冲击。AI行业新一轮价格战的主动权,正在慢慢发生转移。

如果说芯片解决的是大脑算力问题,那具身智能、人形机器人对应的,就是人工智能的手脚、感知与运动控制系统。刚刚闭幕的世界机器人大会上,技术风向已经出现非常明显的转变。两年前展会上面,人形机器人最多就是走两步、挥挥手,属于观赏性的演示项目。而最新一批样机,已经开始承接药房分拣、电力巡检、仓储搬运等真实工作任务,炫技的成分变少,实用属性大幅提升 。在北京人形机器人创新中心推出的天工Ultra机器人上,可以看到一套名为“慧思开物”的双层架构体系:认知大脑负责整体任务规划、环境理解;执行小脑专门处理关节运动、姿态平衡、高速跑跳时的实时控制,两套系统分工协作。在运动会的测试赛中,这款机器人1500米竞速跑出2分21秒成绩,跳远项目连续拿下前四名。能跑出这种成绩,不只是电机功率够大,整套算法要在毫秒级时间内调整重心、分配每一个关节输出力度,一旦计算延迟,立刻就会摔倒。这套技术落地之后,可以替代工作人员进入高压配电室、高温车间、有毒有害环境巡检,填补高危岗位人力缺口。

另一组值得留意的落地案例来自药房场景。蚂蚁灵波科技的机器人已经进驻上海多家连锁药房,自动完成药品抓取、分拣。整套系统最巧妙之处,是不用改造原有药店货架、地面装修,机器人自带视觉感知、路径规划能力,直接在现成环境里干活。传统自动化分拣系统,往往需要专门新建厂房,加装导轨、二维码地标,改造成本极高,中小企业根本负担不起。而自适应环境的机器人方案,相当于员工第一天上班不用培训,看一眼环境就能上手工作,大幅降低商用落地门槛。行业统计数据显示,今年上半年国内人形机器人出货量已经超过4万台,全球占比高达97%。整机产量有望在今年突破10万台。具身智能已经跨过原型样机阶段,正式迈入小规模商用试点周期 。

算力不光要算得快,还必须算得安全、算得绿色。8月24日,绿色算力大会在呼和浩特公布了一批新成果。内蒙古作为东数西算核心节点,依靠风电光伏资源,拥有发展绿色算力得天独厚的条件。中国移动发布三项算力产品,依托国产智算集群加上TEE可信执行环境,实现大模型运算、数据传输全程加密,每一步操作均可追溯。会议同时发布国内首部《智能体安全评测体系与实践白皮书》,第一次建立起完整的AI智能体安全评测标准。很多人没有意识到安全对于AI的重要性,当AI智能体可以自主调用软件、访问数据库、发起指令的时候,一旦被恶意操控,风险远大于普通程序。这套评测体系相当于给AI装上安检门,从研发阶段就约束它的行为边界,避免自主智能体失控。配套发布的还有算电冷协同优化白皮书,专门研究数据中心算力调度、供电、散热三者怎么配合,在保证性能前提下降低电力消耗。AI算力最大的成本就是电费,绿色算力技术成熟之后,智算中心运营成本有望下降一大截,间接降低所有AI服务商的门槛 。

站在程序员的视角观察整个行业,我最深的感受是AI研发逻辑正在发生一次根本性切换。最早一两年,大家比拼谁模型参数更大,谁训练数据更多,思路简单粗暴,相当于拼命把CPU核心堆得越多越好。很快从业者就发现这条路走不通。模型越大,训练、推理成本越高,延迟越长,普通终端设备根本跑不动。于是产业分成两条清晰路线。一条向上,云端主攻高效率推理芯片、绿电算力集群、安全管控体系,给海量用户提供服务;另一条向下,算力下沉到手机、机器人、工控设备等终端,也就是端侧AI。端侧AI最大优势就是不用时时刻刻联网,响应速度快,原始数据保存在本地,隐私泄露风险大幅下降。但端侧最大难题在于硬件空间、供电能力有限,不可能无限堆砌算力。解决办法一边是设计专用AI芯片,用硬件架构加速矩阵运算;另一边是模型量化、压缩技术,在尽量不损失智能效果的前提下,把模型做小。一硬一软双向发力,才能真正打开千家万户、各行各业的市场。

不少投资者还抱有一个疑问,国产AI技术现在到底处在什么位置?单纯软件算法层面,国内开源模型迭代速度很快,已经可以对海外闭源产品形成价格压力。短板集中在高端通用GPU、部分核心工业软件工具链。不过最近两天的一系列事件说明,国内已经不再一味追赶别人已经建好的体系,开始开辟自己的赛道:专为端侧大模型优化的芯片、面向推理场景的国产算力平台、适配国内工况的人形机器人控制系统、东数西算绿色算力网络、自主的智能体安全标准。这是一套完整独立的产业链条,虽然还有不少短板需要慢慢补齐,但框架已经搭建完成。AI这场长跑,比拼的从来不是某一款模型一次测试得分,而是芯片制造、封装、算法、能源供给、安全标准、应用场景一整套体系对抗。

当然我们也不能盲目乐观。端侧AI芯片要大规模铺货,还需要解决软件生态适配问题;人形机器人关节部件成本居高不下,距离大规模家用普及还有很长周期;国产推理芯片在超大集群互联、编译器工具链上仍然存在优化空间。技术突破只是第一步,从实验室样机,到稳定量产,再到成本降到市场可以接受的区间,中间还要跨过不止一道门槛。任何一项硬核技术,都要经历反复试错、工艺打磨,不可能一夜成熟。

总结来看,近期一连串技术新闻释放出同一个信号:人工智能竞争已经从上层应用博弈,下沉到底层算力硬件、机器人本体、安全体系、能源配套的全方位比拼。未来一两年,端侧AI芯片大规模装车、人形机器人在工业、服务业铺开、国产推理算力占比持续提升,会是最重要的几条主线。对于普通开发者、创业者而言,单纯依靠调用云端大模型做套壳应用的红利期正在慢慢消退,围绕芯片适配、端侧小模型、机器人控制、AI安全、绿色算力这些底层方向深耕,才更容易诞生真正有壁垒、有长期生命力的产品。一场由硬件驱动的AI产业升级,已经正式拉开序幕。

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