基于機(jī)會(huì)窗口的中國(guó)AI芯片行業(yè)追趕研究

路嘉明

一、引言

中國(guó)是世界上最大的芯片消費(fèi)國(guó)，但是中國(guó)整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻很落后，自給自足率非常低，近年來(lái)芯片的進(jìn)口金額已經(jīng)超過(guò)石油，成為中國(guó)第一大進(jìn)口商品。而繼“中興事件”后，中國(guó)深刻意識(shí)到了實(shí)現(xiàn)芯片產(chǎn)業(yè)的追趕是當(dāng)前最亟待解決的問(wèn)題之一。另一方面，AI（人工智能）是當(dāng)前人類所面對(duì)的最新也最為重要的社會(huì)技術(shù)變革，AI技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展又對(duì)芯片提出了新要求，所以中國(guó)企業(yè)一邊繼續(xù)研發(fā)原有芯片的同時(shí)，也積極布局AI芯片。近一兩年來(lái)，中國(guó)涌現(xiàn)出了寒武紀(jì)科技、地平線等一批優(yōu)秀的初創(chuàng)企業(yè)，成為了AI芯片行業(yè)的“獨(dú)角獸”。本文基于“機(jī)會(huì)窗口”的理論，試圖解釋中國(guó)AI芯片為什么和如何實(shí)現(xiàn)追趕。

二、文獻(xiàn)回顧和理論框架

（一）文獻(xiàn)回顧

技術(shù)追趕一直是經(jīng)濟(jì)學(xué)與管理學(xué)研究的重要問(wèn)題之一。技術(shù)追趕（technological catch-up）理論，最早由經(jīng)濟(jì)史學(xué)家Gerschenkron提出，該理論認(rèn)為，后發(fā)國(guó)家如果引進(jìn)先進(jìn)國(guó)家花了較高的費(fèi)用和較長(zhǎng)時(shí)間所開(kāi)發(fā)的先進(jìn)技術(shù)，便可以跨越一定的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段去追趕先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)并縮短工業(yè)化的進(jìn)程。Perez和 Soete 首先提出了機(jī)會(huì)窗口的概念，即新的技術(shù)范式產(chǎn)生的機(jī)會(huì)窗口可能導(dǎo)致后發(fā)國(guó)家率先掌握新的技術(shù)范式、引領(lǐng)新的技術(shù)軌跡。Lee和Malerba等人總結(jié)了3種類型的窗口，即技術(shù)、需求和制度。梁中在此基礎(chǔ)上，基于中國(guó)產(chǎn)業(yè)按照窗口開(kāi)啟條件的有利性程度，把窗口細(xì)化為不同等級(jí)的開(kāi)啟狀態(tài)，并據(jù)此提出差異化的、具有內(nèi)在遞進(jìn)邏輯的“破窗—擴(kuò)窗—鎖窗”響應(yīng)策略體系。在趕超路徑方面，Lee和Lim以韓國(guó)消費(fèi)電子、汽車、半導(dǎo)體和移動(dòng)通信等產(chǎn)業(yè)為研究對(duì)象，提出了后發(fā)企業(yè)3種技術(shù)追趕模式：① 路徑追隨式（path-following catch-up）；② 階段跳躍式（stage-skipping catch-up）；③ 路徑創(chuàng)造式（pathcreating catch-up），其中后兩種模式屬于技術(shù)跨越式技術(shù)追趕。

21世紀(jì)開(kāi)始，隨著以中國(guó)為代表的新興經(jīng)濟(jì)體的崛起，電信行業(yè)受到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。如Mu和Lee采用Lee和Lim根據(jù)韓國(guó)技術(shù)追趕經(jīng)驗(yàn)提出的研究框架來(lái)分析中國(guó)電信行業(yè)，指出該行業(yè)實(shí)現(xiàn)追趕的3大關(guān)鍵因素：市場(chǎng)換技術(shù)戰(zhàn)略，跨國(guó)公司子公司向本土研究聯(lián)盟、本土企業(yè)的技術(shù)擴(kuò)散，以及政府的產(chǎn)業(yè)促進(jìn)政策。國(guó)內(nèi)學(xué)者吳曉波提出了“二次創(chuàng)新”的概念，即“在技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，受囿于已有技術(shù)范式，并沿既定技術(shù)軌跡而發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新”，定義了在二次創(chuàng)新過(guò)程中的4個(gè)典型階段：復(fù)制性模仿、創(chuàng)造性模仿、利用性創(chuàng)新、探索性創(chuàng)新，這4個(gè)階段分別對(duì)應(yīng)于組織發(fā)展過(guò)程中不同層次的技術(shù)能力水平。

但現(xiàn)有關(guān)于中國(guó)企業(yè)技術(shù)追趕的大部分研究往往將西方情境或亞洲追趕情境下的研究理論直接運(yùn)用于中國(guó)情境，忽略了對(duì)中國(guó)情境特殊性的關(guān)注。與韓國(guó)等新興工業(yè)化國(guó)家和地區(qū)出口導(dǎo)向型后發(fā)企業(yè)不同，吳東和吳曉波認(rèn)為中國(guó)后發(fā)企業(yè)的追趕實(shí)踐是在轉(zhuǎn)型的“所有制制度”、多樣的“技術(shù)體制”、多層次的“市場(chǎng)空間”以及新興的“全球網(wǎng)絡(luò)”四位一體的情境下開(kāi)展的。并且AI芯片行業(yè)又與汽車、電信等傳統(tǒng)行業(yè)有很大區(qū)別，不但技術(shù)軌跡更為復(fù)雜，并且產(chǎn)業(yè)生態(tài)也大不相同，所以技術(shù)追趕通常呈現(xiàn)出更為復(fù)雜的演化模式，現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)這些大型新興經(jīng)濟(jì)體后發(fā)企業(yè)所面臨的獨(dú)特情境并沒(méi)有給予充分的關(guān)注。

（二）理論框架

根據(jù)機(jī)會(huì)窗口理論，“在成熟的技術(shù)上不可能存在追趕機(jī)會(huì)”和“新技術(shù)領(lǐng)域是追趕的第二種機(jī)會(huì)窗口”這兩個(gè)核心論點(diǎn)，亦明確了“新技術(shù)”或者說(shuō)“新的技術(shù)范式”是追趕窗口開(kāi)啟的關(guān)鍵條件。當(dāng)今世界，人工智能掀起了新一輪的技術(shù)革命，機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等顛覆性技術(shù)的建立對(duì)芯片提出了更高、更廣的要求，原有的CPU已經(jīng)不能滿足人工智能算力和功耗的要求，GPA、FPGA、ASIC等芯片后來(lái)居上，廣泛應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域。在這里我們將運(yùn)行智能算法并應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域的芯片稱為人工智能芯片（下稱AI芯片）。2017年是AI芯片的元年，各個(gè)國(guó)家和企業(yè)都面對(duì)著新市場(chǎng)和新機(jī)遇，而根據(jù)歷史的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，每一次技術(shù)革命的初始階段都是后發(fā)國(guó)家實(shí)現(xiàn)彎道超車的戰(zhàn)略機(jī)遇期。雖然中國(guó)在芯片制造領(lǐng)域落后于美國(guó)和韓國(guó)，但是在芯片設(shè)計(jì)和封裝領(lǐng)域已經(jīng)具有一定的實(shí)力。除此之外，中國(guó)在大數(shù)據(jù)采集分析、人工智能算法研究方面，以及具體場(chǎng)景應(yīng)用領(lǐng)域具有強(qiáng)勁實(shí)力，這些優(yōu)勢(shì)對(duì)AI芯片的發(fā)展和技術(shù)追趕具有重要的幫助。綜上所述，本文認(rèn)為人工智能的顛覆性技術(shù)革命為中國(guó)AI芯片提供一個(gè)歷史性的機(jī)遇，中國(guó)作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體和最大的發(fā)展中國(guó)家，很有可能在這次技術(shù)革命中成為重要參與者、創(chuàng)新者，甚至成為領(lǐng)跑者。

本文在Lee和Malerba的研究框架的基礎(chǔ)上，不但研究中國(guó)AI芯片產(chǎn)業(yè)在新時(shí)代面臨的政策、技術(shù)、需求的機(jī)會(huì)窗口，還基于中國(guó)特殊的國(guó)情和AI芯片行業(yè)的特殊技術(shù)軌跡提出了產(chǎn)業(yè)生態(tài)窗口。本文首先基于4個(gè)子窗口對(duì)整體機(jī)會(huì)窗口建立了分析模型，旨在分析子機(jī)會(huì)窗口開(kāi)啟的條件及其相互作用對(duì)整體行業(yè)的機(jī)會(huì)窗口的開(kāi)啟的影響，接著基于案例說(shuō)明中國(guó)企業(yè)如何把握機(jī)會(huì)窗口。然后對(duì)技術(shù)追趕的績(jī)效、模式進(jìn)行總結(jié)和分析，提出“三部門連接器”模型。接著結(jié)合實(shí)踐對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步思考。旨在解釋特殊的中國(guó)國(guó)情下的工業(yè)發(fā)展中遇到問(wèn)題，并提出相關(guān)政策建議。

三、中國(guó)AI芯片行業(yè)的機(jī)會(huì)窗口

（一）政策機(jī)會(huì)子窗口

近年來(lái)，中國(guó)政府對(duì)人工智能和半導(dǎo)體芯片行業(yè)的重視程度不斷提高，持續(xù)從各個(gè)方面來(lái)支撐和促進(jìn)這兩個(gè)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，而 AI芯片既強(qiáng)調(diào)半導(dǎo)體芯片，又強(qiáng)調(diào)智能算法。所以集成電路（即芯片）和人工智能領(lǐng)域的政策都會(huì)對(duì)AI芯片的發(fā)展起到正向的促進(jìn)作用。國(guó)家的支持主要分兩個(gè)方面，一方面是出臺(tái)各項(xiàng)政策，另一方面是建立各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)投資基金，對(duì)人工智能和芯片行業(yè)給予資金支持。在政策方面，人工智能和集成電路兩個(gè)行業(yè)先后被寫(xiě)入“十三五”規(guī)劃中，被提到了前所未有的國(guó)家戰(zhàn)略高度。與此同時(shí)，國(guó)務(wù)院和下屬的發(fā)改委、科技部、工信部等國(guó)家職能機(jī)關(guān)一方面不斷出臺(tái)相應(yīng)政策，另一方面，通過(guò)建立人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟和集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、成立國(guó)家科技領(lǐng)導(dǎo)小組、在部委建立相關(guān)辦公室等方式完善創(chuàng)新發(fā)展體制，以促進(jìn)這兩個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

在產(chǎn)業(yè)基金方面，在工信部和財(cái)政部的指導(dǎo)下，2014年9月，國(guó)家集成電路投資基金正式設(shè)立，截至2017年共投資1387億元，2018年大基金第二期募資規(guī)模也將超過(guò)第一期，保底將達(dá)1500億元；2017年，由網(wǎng)信辦和財(cái)政部聯(lián)合指導(dǎo)成立的互聯(lián)網(wǎng)大基金也對(duì)人工智能行業(yè)進(jìn)行積極投資。與此同時(shí)，各地政府和社會(huì)資本也積極進(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域。芯片是一個(gè)“十年起步，十億打底”的行業(yè)，作為后發(fā)者則需要更大的投入，原本鮮有社會(huì)資本對(duì)芯片公司進(jìn)行投資，行業(yè)發(fā)展也嚴(yán)重受阻，而國(guó)家資本的進(jìn)入無(wú)疑是雪中送炭。

綜上所述，我們認(rèn)為無(wú)論從國(guó)家的發(fā)展規(guī)劃、相應(yīng)的政策來(lái)看，還是從產(chǎn)業(yè)基金的支持來(lái)看，AI芯片政策窗口已經(jīng)開(kāi)啟，如果AI芯片企業(yè)能抓住政策機(jī)會(huì)，將會(huì)在追趕中處于有利地位。

（二）需求機(jī)會(huì)子窗口

2016年，隨著谷歌圍棋 AI AlphaGo戰(zhàn)勝韓國(guó)棋手李世石，人工智能全面爆發(fā)，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。而隨著人工智能理論和技術(shù)的日益成熟，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，真正意義上的人工智能產(chǎn)業(yè)正在逐步落地、不斷豐富。在縱向上，人工智能算法的升級(jí)導(dǎo)致智能服務(wù)成為新的產(chǎn)業(yè)層級(jí)，拉長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，同時(shí)也影響其他層級(jí)的相關(guān)技術(shù)和服務(wù)向人工智能轉(zhuǎn)型；在橫向上，多樣化的智能硬件的發(fā)展又泛化于各層級(jí)技術(shù)和服務(wù)內(nèi)容，拓展了人工智能的產(chǎn)業(yè)鏈條。而這也正是人工智能產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展的原因。全球人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模也會(huì)從370億美元增長(zhǎng)至1300億美元，其中，我國(guó)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模會(huì)從56億美元增長(zhǎng)到2020年的220億美元，年均增速接近65%。在人工智能領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)智能的核心是算法，支撐智能的核心是芯片，而隨著產(chǎn)業(yè)鏈的縱向加長(zhǎng)和橫向拓展，現(xiàn)有的半導(dǎo)體芯片無(wú)論是從算力、耗能還是應(yīng)用場(chǎng)景的特殊需求上都無(wú)法滿足其要求，所以，新一代的AI芯片的需求會(huì)快速增加，全球市場(chǎng)規(guī)模也會(huì)在2020年達(dá)到125億美元。綜上所述，AI芯片行業(yè)已經(jīng)成為全球發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，眾多應(yīng)用場(chǎng)景亟待落地，AI專用芯片也為中國(guó)AI芯片行業(yè)打開(kāi)了需求的機(jī)會(huì)窗口。

（三）產(chǎn)業(yè)生態(tài)的機(jī)會(huì)子窗口

目前人工智能面臨的主要挑戰(zhàn)是解決例如識(shí)別圖像、識(shí)別語(yǔ)音或者識(shí)別生物特征等現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的各類問(wèn)題，這就涉及到將真實(shí)信息進(jìn)行抽象處理從而轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以理解的程序語(yǔ)言。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，各類方法被提出，其中機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)是各類算法的基礎(chǔ)，而基于此演化而生的場(chǎng)景智能算法對(duì)計(jì)算能力提出了更高的要求，因此，計(jì)算能力更強(qiáng)、功耗更低的 AI芯片也就應(yīng)運(yùn)而生。不同于傳統(tǒng)行業(yè)，人工智能的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈可以分為上游數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)算法端、中游 AI芯片端和下游應(yīng)用端。

因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)AI技術(shù)真正的商業(yè)化需要大量結(jié)構(gòu)化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，未經(jīng)訓(xùn)練的AI技術(shù)只能算是紙上談兵，故而人工智能價(jià)值鏈的上游是海量數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)算法，中游是由半導(dǎo)體芯片和場(chǎng)景智能算法構(gòu)成，下游是具體的場(chǎng)景應(yīng)用，比如語(yǔ)音識(shí)別、智能家居、智能安防、無(wú)人駕駛等等。

（四）上游數(shù)據(jù)端促進(jìn)中游算法優(yōu)化

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，全球數(shù)據(jù)總量經(jīng)歷了爆發(fā)式的增長(zhǎng)，全球數(shù)據(jù)總量在2017年已經(jīng)超過(guò)了13.6 ZB，2013至2017的年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)了32.6%。中國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)的上游數(shù)據(jù)端主要呈現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn)，一是數(shù)據(jù)量大；二是數(shù)據(jù)獲取便捷，成本低。從數(shù)據(jù)量上來(lái)說(shuō)，截至2017年4月，中國(guó)的智能手機(jī)用戶達(dá)到7.1億，是美國(guó)的3倍，得益于成熟的第三方支付體系，移動(dòng)支付用戶和次數(shù)也是美國(guó)的數(shù)倍甚至數(shù)10倍，無(wú)論從數(shù)據(jù)的總量抑或是數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速度，中國(guó)都遠(yuǎn)超世界上其他國(guó)家。從可獲取性和成本上來(lái)說(shuō)，2018年5月25日，GDPR（通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例）正式獲得通過(guò)，從任何意義上來(lái)說(shuō)，都堪稱是史上最嚴(yán)厲的公民隱私數(shù)據(jù)保護(hù)條例。從當(dāng)天開(kāi)始，在歐盟范圍內(nèi)任何互聯(lián)網(wǎng)公司想要收集公民在互聯(lián)網(wǎng)上留下的任何個(gè)人數(shù)據(jù)，包括姓名、身份證號(hào)、郵箱、位置乃至DNA信息等，都必須經(jīng)過(guò)用戶的明確授權(quán)。而另一方面，中國(guó)國(guó)民隱私保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，相關(guān)法律體系不夠健全，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)巨頭如 BAJT等企業(yè)在獲得數(shù)據(jù)方面如魚(yú)得水，成本極低。中國(guó)市場(chǎng)的海量數(shù)據(jù)和低廉的獲得成本，為中游場(chǎng)景智能算法優(yōu)化提供了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

（五）下游市場(chǎng)反哺中游技術(shù)升級(jí)

人工智能產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用主要包括智能機(jī)器人、智能金融、智能安防、智能駕駛、智能搜索、智能制造系統(tǒng)及智能人居等產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)并非新產(chǎn)業(yè)，而是由人工智能為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)賦能。中國(guó)下游應(yīng)用層的企業(yè)占據(jù)了大量的市場(chǎng)份額，比如?？低?、大華集團(tuán)，不但是全球10大安防企業(yè)，而且也正積極布局發(fā)展智能安防；新松機(jī)器人、云南昆船和北京機(jī)科占據(jù)國(guó)內(nèi)90%機(jī)器人份額，產(chǎn)品也逐步向智能化轉(zhuǎn)型；阿里巴巴、百度從文本搜索延伸至圖像搜索，積極布局智能搜索；科大訊飛擁有多項(xiàng)核心專利，是全球領(lǐng)先的語(yǔ)音識(shí)別公司；在智能手機(jī)領(lǐng)域，華為出貨量為世界第2，小米、OPPO、VIVO等緊隨其后。廣闊的下游市場(chǎng)也成為中國(guó)AI芯片加速發(fā)展的重要原因。細(xì)分行業(yè)的龍頭企業(yè)，如阿里巴巴、?？低?、百度、華為等公司得益于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，積累了大量的資金和人才儲(chǔ)備，隨著人工智能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)，公司的業(yè)務(wù)進(jìn)一步得到拓展，對(duì)AI芯片提出了更高的要求。這些公司一方面對(duì)AI芯片的初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)行投資，另一方面，百度、?？低?、華為等企業(yè)也先后投入到AI芯片的自主研發(fā)中。

中國(guó)形成了上游數(shù)據(jù)多、獲得易，下游應(yīng)用市場(chǎng)廣闊，中游場(chǎng)景智能算法快速發(fā)展，而半導(dǎo)體芯片業(yè)相對(duì)弱的“啞鈴型”人工智能的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。在這樣一個(gè)特殊產(chǎn)業(yè)生態(tài)架構(gòu)下，上游的海量數(shù)據(jù)以及較低的獲取成本會(huì)支撐中游AI芯片的算法快速發(fā)展；而在下游，借助國(guó)內(nèi)巨大市場(chǎng)而發(fā)展起來(lái)的安防、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)制造等龍頭企業(yè)已經(jīng)積累了大量的資本、人才儲(chǔ)備，創(chuàng)建了先進(jìn)的商業(yè)模式，這些企業(yè)通過(guò)戰(zhàn)略投資、資助研發(fā)甚至是自主研發(fā)等方式反哺AI芯片領(lǐng)域，無(wú)論是對(duì)中游的算法端還是芯片設(shè)計(jì)制造端的發(fā)展，都起到至關(guān)重要的作用。所以我們認(rèn)為，中國(guó)特殊的產(chǎn)業(yè)生態(tài)結(jié)構(gòu)也會(huì)為AI芯片行業(yè)的發(fā)展打開(kāi)機(jī)會(huì)窗口。

四、技術(shù)的機(jī)會(huì)子窗口

根據(jù)機(jī)會(huì)窗口理論，新技術(shù)的出現(xiàn)是追趕的第二種機(jī)會(huì)窗口，人工智能行業(yè)的爆發(fā)促進(jìn)了很多新興技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，而對(duì)于支撐人工智能的核心AI芯片來(lái)說(shuō)，其技術(shù)軌跡也出現(xiàn)了不連續(xù)性，這也意味著出現(xiàn)了后發(fā)者實(shí)現(xiàn)追趕的技術(shù)機(jī)會(huì)窗口。

（一）基礎(chǔ)算法共享，場(chǎng)景應(yīng)用算法優(yōu)勢(shì)特有

人工智能算法自20世紀(jì)被圖靈提出后，經(jīng)歷了 3次發(fā)展的浪潮，2012年深度算法實(shí)現(xiàn)真正的應(yīng)用突破后，才真正給人工智能帶來(lái)了春天。算法創(chuàng)新是推動(dòng)本輪人工智能大發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。不同于其他傳統(tǒng)行業(yè)，領(lǐng)先者一般對(duì)后來(lái)者實(shí)行技術(shù)封鎖、阻礙后來(lái)者的追趕以獲得巨額壟斷利潤(rùn)，在人工智能領(lǐng)域，學(xué)術(shù)界是推動(dòng)基礎(chǔ)算法不斷前進(jìn)和創(chuàng)新的主要源泉，所取得的成果也以學(xué)術(shù)期刊和論文的形式被全人類共享。中國(guó)進(jìn)入人工智能領(lǐng)域較晚，基礎(chǔ)算法創(chuàng)新能力較弱，但是一方面，強(qiáng)大的模仿、學(xué)習(xí)能力使得中國(guó)企業(yè)對(duì)基礎(chǔ)算法的掌握和針對(duì)具體應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)發(fā)場(chǎng)景智能算法的能力和國(guó)際巨頭齊頭并進(jìn)；另一方面，人工智能重要的語(yǔ)義分析技術(shù)，需要大量的研發(fā)資金和充足的理解能力，而中國(guó)語(yǔ)言具有特殊性和高難度的特點(diǎn)，使得同類型的海外企業(yè)無(wú)法獨(dú)立完成，這些都為中國(guó)企業(yè)提升算法優(yōu)化和具體場(chǎng)景應(yīng)用能力創(chuàng)造了不可復(fù)制的優(yōu)勢(shì)。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，國(guó)內(nèi)企業(yè)在語(yǔ)音識(shí)別、圖像視頻識(shí)別、文本識(shí)別等領(lǐng)域的場(chǎng)景智能算法發(fā)展迅速，其中科大訊飛、云知聲、曠視科技、商湯科技、漢王科技、百度等企業(yè)在所在領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位?；A(chǔ)智能算法的快速進(jìn)步和場(chǎng)景應(yīng)用算法的特有優(yōu)勢(shì)，也為AI芯片行業(yè)后發(fā)者提供了歷史性的技術(shù)追趕機(jī)會(huì)。

（二）AI芯片技術(shù)路徑變化導(dǎo)致機(jī)會(huì)出現(xiàn)

最早用于人工智能領(lǐng)域的CPU和 GPU芯片技術(shù)發(fā)展路徑比較清晰，英特爾占據(jù)了全球CPU市場(chǎng)絕大多數(shù)的份額，第2名的企業(yè)AMD也是美國(guó)企業(yè)；而英偉達(dá)和AMD則壟斷了全球獨(dú)立GPU市場(chǎng)，這些公司利用專利布局筑起了非常高的進(jìn)入壁壘，后發(fā)公司幾乎不可能在這兩個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)追趕。在第三次人工智能革命的浪潮中，基于深度學(xué)習(xí)算法而產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)處理對(duì)芯片的處理能力提出了更高的要求，已有的處理技術(shù)和半導(dǎo)體芯片早已經(jīng)不能滿足其日益增長(zhǎng)的需求，AI芯片的技術(shù)路徑發(fā)生了改變。

主流CPU架構(gòu)一般需要至少數(shù)百甚至上千條指令才能完成一個(gè)神經(jīng)元的處理，卻不能很好地滿足海量數(shù)據(jù)運(yùn)算的深度學(xué)習(xí)的計(jì)算需求，其靈活易用性雖然很高，但是功率效率卻十分低，不能成為人工智能的主流解決方案。相比之下，GPU因其并行結(jié)構(gòu)而更加適合大量的重復(fù)計(jì)算，中端GPU就包含了成百上千個(gè)處理單元，這對(duì)于多媒體計(jì)算中大量的重復(fù)處理過(guò)程有著天生的優(yōu)勢(shì)，所以被廣泛應(yīng)用于輔助駕駛、圖像識(shí)別、棋牌類博弈等領(lǐng)域，成為目前應(yīng)用最廣泛的解決方案。但是GPU也并非十全十美，一方面，GPU在處理較小批量數(shù)據(jù)和管理稀疏數(shù)據(jù)方面并不擅長(zhǎng)，這些數(shù)據(jù)廣泛用于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN），隨著“上下文”感知和預(yù)測(cè)的發(fā)展，對(duì)這一領(lǐng)域的要求越來(lái)越高；另一方面，GPU的記憶體管理效率不高，每個(gè)V100只有16 GB的HBM2 DRAM。一些大的數(shù)據(jù)集（100s of GB），需要更多的DRAM。更為重要的是，GPU更為通用的代價(jià)是較低的功率效率，以應(yīng)用于特斯拉自動(dòng)駕駛的 GPU TeslaP100為例，其功耗最高可達(dá)250 W，伴隨而生的致命問(wèn)題是器件不能承受之熱，在夏天器件的溫度達(dá)到 100～200℃，嚴(yán)重的可導(dǎo)致器件燒毀，系統(tǒng)停運(yùn)。所以 GPU也不是 AI芯片的最終解決方案。

因此，F(xiàn)PGA和ASIC芯片逐漸進(jìn)入人們的視野。FPGA全稱為“可編輯門陣列”（field programmable gate array），它是一種通用型的芯片，設(shè)計(jì)更接近于硬件底層的架構(gòu)，其最大特點(diǎn)是可編程。也正是因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，用戶可以通過(guò)更改FPGA的配置文件來(lái)實(shí)現(xiàn)具體應(yīng)用場(chǎng)景的高度定制，進(jìn)而降低功耗，提高性能，所以，使用 FPGA芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)工智能的核心是智能算法的設(shè)計(jì)與編寫(xiě)。ASIC的全稱為“專用集成電路”（application specific integrated circuits），它是一種在確定應(yīng)用場(chǎng)景和具體用戶后，被設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出的專用芯片，也正是因?yàn)閷I(yè)化和定制化，所以這類芯片功耗很低，效率很高。而原有領(lǐng)先企業(yè)，比如英特爾雖然在桌面CPU端一家獨(dú)大，但是技術(shù)路徑的鎖定也使得其陷入“在位者陷阱”，在新技術(shù)領(lǐng)域也成為后發(fā)者，公司基本沒(méi)有涉足ASIC芯片，只有在以167億美元的高溢價(jià)收購(gòu)Altera后才得以進(jìn)入FPGA領(lǐng)域。而英偉達(dá)則沿著GPU的技術(shù)路徑一直前進(jìn)，雖然產(chǎn)品性能不斷提升，目前在人工智能領(lǐng)域應(yīng)用最廣，但是和ASIC和FPGA相比，其高能耗的問(wèn)題一直沒(méi)有得到解決。

AI芯片是應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域的芯片，是由半導(dǎo)體芯片和其運(yùn)行的智能算法兩個(gè)部分構(gòu)成，所以衡量一個(gè)AI芯片好壞的標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該單單是半導(dǎo)體芯片的制程工藝等技術(shù)指標(biāo)，也應(yīng)該對(duì)其智能算法與AI芯片架構(gòu)優(yōu)化結(jié)合進(jìn)行考量。中國(guó)雖然在CPU和GPU的設(shè)計(jì)和制造上基本屬于空白，但是得益于人工智能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)，一方面，其使用的半導(dǎo)體芯片的技術(shù)路徑被重新定義，F(xiàn)PGA和ASIC芯片逐漸成為細(xì)分領(lǐng)域的主流解決方案，另一方面，所運(yùn)行的智能算法也對(duì)實(shí)際應(yīng)用起到了至關(guān)重要的作用。這兩個(gè)重要的技術(shù)變革也為中國(guó)AI芯片行業(yè)的技術(shù)追趕打開(kāi)了技術(shù)機(jī)會(huì)窗口。

五、總體機(jī)會(huì)窗口的出現(xiàn)

基于成熟的技術(shù)領(lǐng)域不存在追趕機(jī)會(huì)，而新技術(shù)領(lǐng)域是追趕的第二種機(jī)會(huì)窗口這一基本論斷，我們認(rèn)為快速發(fā)展的智能算法和與之相適應(yīng)的半導(dǎo)體芯片技術(shù)路徑的變革打開(kāi)的技術(shù)子窗口是整體機(jī)會(huì)窗口開(kāi)啟的必要條件，是AI芯片產(chǎn)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)追趕最基礎(chǔ)的驅(qū)動(dòng)力。而僅僅技術(shù)子窗口的開(kāi)啟是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

例如韓國(guó)雖然擁有三星這樣的全球頂尖的芯片廠商，但是因其產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上下游的需求以及AI技術(shù)的制約，在AI芯片領(lǐng)域的發(fā)展反而不如中國(guó)。日本雖然占據(jù)半導(dǎo)體芯片材料全球份額的一半以上，但是因其工業(yè)制造業(yè)強(qiáng)而AI領(lǐng)域較弱，導(dǎo)致并沒(méi)有真正的開(kāi)啟技術(shù)機(jī)會(huì)窗口。僅僅其中一到兩個(gè)機(jī)會(huì)窗口的開(kāi)啟雖然對(duì)追趕有一定的幫助，但是卻無(wú)法完全打開(kāi)機(jī)會(huì)窗口，AI芯片總的機(jī)會(huì)窗口開(kāi)啟應(yīng)是 4個(gè)子機(jī)會(huì)窗口共同作用的結(jié)果。人工智能作為當(dāng)今社會(huì)最重要的社會(huì)技術(shù)變革，不但重塑了眾多產(chǎn)業(yè)的格局，創(chuàng)造了巨大的新需求，也引發(fā)了各國(guó)政府高度關(guān)注，紛紛出臺(tái)政策、給與資金支持，力求在各個(gè)維度鼓勵(lì)和支持人工智能的發(fā)展，搶占技術(shù)革命的制高點(diǎn)，中國(guó)更是將引領(lǐng)人工智能發(fā)展寫(xiě)入國(guó)家規(guī)劃中，其巨大的市場(chǎng)、政府強(qiáng)有力政策的出臺(tái)以及巨額資金扶持也為AI芯片行業(yè)開(kāi)啟了需求和政策子窗口。更為重要的是，中國(guó)人工智能領(lǐng)域?qū)＠塾?jì)申請(qǐng)數(shù)為99264項(xiàng)，美國(guó)為48870；在論文發(fā)表方面美國(guó)為1663篇，中國(guó)為1506篇，雙方不分伯仲。作為世界最大的發(fā)展中國(guó)家和過(guò)去數(shù)十年中發(fā)展最快的新興經(jīng)濟(jì)體，中國(guó)因其特殊的經(jīng)濟(jì)體制和發(fā)展道路，又孕育出了特有的產(chǎn)業(yè)生態(tài)結(jié)構(gòu)，上游數(shù)據(jù)量大且獲取成本低，促進(jìn)場(chǎng)景智能算法優(yōu)化；下游終端應(yīng)用廣而且部分細(xì)分領(lǐng)域強(qiáng)，又反哺中游技術(shù)升級(jí)，這都對(duì)中游的AI芯片行業(yè)的發(fā)展起到了相當(dāng)正面的作用，這也是其他國(guó)家和其他行業(yè)所不具備的產(chǎn)業(yè)生態(tài)機(jī)會(huì)子窗口。當(dāng)4個(gè)機(jī)會(huì)子窗口同時(shí)開(kāi)啟時(shí)，也就是重疊部分出現(xiàn)時(shí)，我們認(rèn)為中國(guó)的AI芯片行業(yè)面臨一個(gè)歷史性的機(jī)遇。

六、中國(guó)AI芯片行業(yè)追趕路徑

上文分析了各個(gè)子機(jī)會(huì)窗口的出現(xiàn)和總機(jī)會(huì)窗口的開(kāi)啟，那么中國(guó)的AI芯片企業(yè)是如何把握并實(shí)現(xiàn)追趕的？下文我們將結(jié)合具體案例對(duì)回應(yīng)策略和追趕績(jī)效進(jìn)行說(shuō)明。

（一）提出世界首款深度學(xué)習(xí)處理器架構(gòu)——寒武紀(jì)

面對(duì)這一歷史機(jī)遇，寒武紀(jì)創(chuàng)始人選擇了一條從學(xué)術(shù)到實(shí)踐的發(fā)展路線。陳天石、陳云霽在創(chuàng)立公司之前都在中國(guó)科學(xué)院從事體系架構(gòu)和人工智能的研究，是典型的學(xué)術(shù)大牛。哥哥陳云霽19歲進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所碩博連讀，并成為當(dāng)時(shí)首個(gè)國(guó)產(chǎn)通用CPU“龍芯”的研發(fā)成員，25歲成為8核龍芯3號(hào)的主任架構(gòu)師。而弟弟陳天石則于2014年公開(kāi)提出國(guó)際首個(gè)深度學(xué)習(xí)處理器學(xué)術(shù)架構(gòu)DianNao，同年又公開(kāi)提出國(guó)際首個(gè)多核深度學(xué)習(xí)處理器學(xué)術(shù)架構(gòu)DaDianNao，兩論文分獲處理器架構(gòu)領(lǐng)域頂級(jí)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議ASPLOS 2014和MICRO 2014最佳論文，而這兩篇論文成為AI芯片領(lǐng)域被引用最多的論文。兄弟兩人一人有研發(fā)芯片的經(jīng)驗(yàn)，一人走在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的前沿，兩人研究的領(lǐng)域又都正好和AI芯片相關(guān)，可謂是珠聯(lián)璧合。

在掌握了核心技術(shù)后，兩兄弟選擇于2016年成立公司，而這一年又正好趕上人工智能的全面爆發(fā)。大量資金開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，各種政策密集出臺(tái)，所以公司一成立就獲得各類資本的瘋狂追捧，2016年4月和8月分別獲得由中國(guó)科學(xué)院的千萬(wàn)級(jí)天使投資以及由元禾原點(diǎn)、科大訊飛等的Pre-A輪投資，而公司又在2017年8月完成了由國(guó)投創(chuàng)業(yè)領(lǐng)投，阿里巴巴、聯(lián)想創(chuàng)投等聯(lián)合投資的1億美元的A輪投資，并于2018年6月完成了由中國(guó)國(guó)有資本風(fēng)險(xiǎn)投資基金、國(guó)投創(chuàng)業(yè)等聯(lián)合領(lǐng)投的數(shù)億美金的 B輪融資，公司估值也達(dá)到了20億美元以上?？v觀整個(gè)公司的融資史，國(guó)有資本一直是主力軍，阿里巴巴、聯(lián)想控股等企業(yè)的社會(huì)資本也緊隨其后，源源不斷地給公司“輸血”。

瞅準(zhǔn)了需求、政策、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等機(jī)會(huì)窗口，公司解決了資金的問(wèn)題。在技術(shù)路徑上，公司避開(kāi)CPU、GPU等被國(guó)外壟斷的較為成熟的技術(shù)路徑，而是利用自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，深耕ASIC架構(gòu)。公司選擇了手機(jī)這一具體應(yīng)用場(chǎng)景，成功于2016年推出世界首款商用深度學(xué)習(xí)專用芯片“寒武紀(jì)1A”并于2017年成功賦能華為麒麟970芯片，先于蘋果A11成為世界首款人工智能手機(jī)芯片，為華為Mate10、P20等機(jī)型插上AI的翅膀?！昂浼o(jì)1A”是一款完全自主研發(fā)的ASIC芯片，在1 GHz主頻下理論峰值性能為每秒5120億次半精度浮點(diǎn)運(yùn)算，對(duì)稀疏化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的等效理論峰值高達(dá)每秒2萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，在若干關(guān)鍵人工智能如計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理應(yīng)用上實(shí)測(cè)，“寒武紀(jì)1A”達(dá)到了傳統(tǒng)的四核通用CPU25倍以上的性能和50倍以上的能效。

在成功實(shí)現(xiàn)AI芯片商業(yè)化后，公司繼續(xù)加大研發(fā)投入，又于 2017年底面向終端再次推出了三款A(yù)SIC芯片：面向低功耗場(chǎng)景視覺(jué)應(yīng)用的“寒武紀(jì) 1H8”，擁有更廣泛通用性和更高性能，主要用于手機(jī)、安防、攝像頭、音箱、機(jī)器人等領(lǐng)域智能處理計(jì)算的“寒武紀(jì)1H16”，以及面向智能駕駛領(lǐng)域的性能10倍于1A的“寒武紀(jì)1M”。同時(shí)，寒武紀(jì)也在云端積極布局，公司還面向云端發(fā)布了“寒武紀(jì)MLU100”和“寒武紀(jì) MLU200”，這兩款芯片面向服務(wù)器端的智能處理需求，分別側(cè)重于推理和訓(xùn)練。至此，寒武紀(jì)形成了完整的產(chǎn)品線，成為全球第一家成功流片（批量生產(chǎn)實(shí)物芯片）并擁有成熟產(chǎn)品的AI芯片行業(yè)獨(dú)角獸企業(yè)。

（二）算法+芯片，“地平線”引領(lǐng)嵌入式 AI芯片與解決方案

面對(duì)這一歷史機(jī)遇，“地平線”并沒(méi)有刻意強(qiáng)調(diào)芯片，而是選擇走一條強(qiáng)調(diào)“算法+芯片”有機(jī)結(jié)合的發(fā)展路徑。算法要取決于數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)是需要本地化的，中國(guó)和美國(guó)的數(shù)據(jù)不一樣，這是本土企業(yè)的優(yōu)勢(shì)。地平線的芯片方案強(qiáng)調(diào)的是在嵌入式智能產(chǎn)品上做智能處理，可以說(shuō)地平線的發(fā)展道路不在于研究單純的芯片，而在于算法和芯片的深度整合優(yōu)化。這樣的發(fā)展道路把握了中國(guó)特殊的產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來(lái)的機(jī)會(huì)，取場(chǎng)景智能算之長(zhǎng)，補(bǔ)半導(dǎo)體芯片之短，用較少的投入研發(fā)出了高性能的AI芯片。之所以選擇這樣的發(fā)展道路，原因在于相比寒武紀(jì)純學(xué)術(shù)出身的背景，地平線的創(chuàng)始人不但以學(xué)術(shù)見(jiàn)長(zhǎng)，在商場(chǎng)也是身經(jīng)百戰(zhàn)。創(chuàng)始人余凱在人工智能領(lǐng)域發(fā)表的研究論文被全球同行廣泛引用，超過(guò)14000次；曾獲得2013年國(guó)際機(jī)器學(xué)習(xí)大會(huì)（ICML）最佳論文銀獎(jiǎng)，也是華人學(xué)者中第一位率隊(duì)在國(guó)際主流人工智能競(jìng)賽中獲得冠軍的學(xué)者；CTO吳強(qiáng)，論文曾獲得國(guó)際計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM/IEEE）第38屆計(jì)算機(jī)架構(gòu)大會(huì)（MICRO-38）唯一的一個(gè)最佳論文獎(jiǎng)。他的科研成果還被美國(guó)業(yè)內(nèi)雜志《IEEE Micro》評(píng)選為年度最有影響的12個(gè)科技成果之一。余凱還一手創(chuàng)立了百度深度學(xué)習(xí)研究院（IDL）、百度自動(dòng)駕駛團(tuán)隊(duì)和百度大腦PaddlePaddle，可以說(shuō)是中國(guó)人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的“泰斗”。并且還有多位高管曾在谷歌、NECLabs、三星集團(tuán)、德州儀器、摩根士丹利、百度、華為等國(guó)際知名公司擔(dān)任產(chǎn)品帶頭人和高管等職務(wù)。也正是因?yàn)檫@樣經(jīng)驗(yàn)豐富的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)和發(fā)展路徑，公司更多地吸引了社會(huì)資本的進(jìn)入，在 2015年成立之初，公司就已經(jīng)獲得了晨興、高瓴、紅杉等基金的聯(lián)合投資，并于2016年4月獲得硅谷知名投資人Yuri Milner的投資；2016年7月，團(tuán)隊(duì)宣布獲得包括雙湖投資以及原投資在內(nèi)的新一輪融資，公司還于2017年底完成了由Intel Capital領(lǐng)投的1億美元的A+輪融資。

在具體的技術(shù)路徑上，地平線公司選擇了開(kāi)發(fā)自己的獨(dú)特架構(gòu)BPU，首先在 FPGA上驗(yàn)證，然后成功推出“旭日 1.0”和“征程1.0”兩款專用 ASIC芯片，這兩款A(yù)I芯片都采用 40 nm架構(gòu)（最先進(jìn)為7 nm制程），但是卻能實(shí)現(xiàn)1080P@30fps的視頻輸入，可對(duì)每幀圖像中的200個(gè)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別，具有低功耗（典型功耗僅為1.5 W）和低延時(shí)（小于30 ms）的特點(diǎn)，其性能已經(jīng)達(dá)到了世界一流的水平。公司于2017年12月宣布與奧迪集團(tuán)共同開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛，值得一提的是，奧迪在中國(guó)一共選擇了兩家合作伙伴，其中一家就是地平線。同時(shí)，地平線也是目前中國(guó)唯一在世界4大汽車市場(chǎng)（美國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)）與全球頂級(jí)OEMs和 Tier1s建立合作伙伴關(guān)系的涉及自動(dòng)駕駛的初創(chuàng)企業(yè)，成為了名副其實(shí)的AI芯片領(lǐng)域的“獨(dú)角獸”。

（三）中國(guó)AI芯片公司對(duì)機(jī)會(huì)窗口回應(yīng)策略和績(jī)效總結(jié)

面對(duì)AI芯片產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)窗口，各大企業(yè)選擇了不同的策略進(jìn)行回應(yīng)。老牌芯片制造商英特爾選擇在繼續(xù)改進(jìn)CPU基礎(chǔ)上又收購(gòu)FPGA廠商 Altera試圖多路徑布局AI芯片，而英偉達(dá)則憑借天然優(yōu)勢(shì)“一招鮮，吃遍天”，深耕GPU，不斷推出高性能的通用AI芯片，一方面這些巨頭起步早，引領(lǐng)著技術(shù)路徑的前進(jìn)，并在該路徑上進(jìn)行了大量的專利布局，筑起了難以逾越的行業(yè)壁壘，有效地阻止了后來(lái)者在原有路徑上的追趕；而另一方面這些巨頭也因?yàn)樵谠屑夹g(shù)路徑上有大量的沉沒(méi)成本，陷入了不同程度的“在位者陷阱”，對(duì)ASIC架構(gòu)的AI芯片的研發(fā)沒(méi)有那么重視，這也是中國(guó)AI芯片行業(yè)能實(shí)現(xiàn)追趕的一個(gè)重要原因。

AI芯片既強(qiáng)調(diào)算法又強(qiáng)調(diào)半導(dǎo)體芯片。在算法端，學(xué)術(shù)界引領(lǐng)基礎(chǔ)算法進(jìn)步、成果又被全人類共享的這一特點(diǎn)使得中國(guó)作為后發(fā)國(guó)家，與在位國(guó)家之間沒(méi)有顯著差距，在具體的場(chǎng)景智能算法上甚至處于世界領(lǐng)先的地位。而FPGA和ASIC作為新技術(shù)范式的出現(xiàn)，為AI芯片行業(yè)開(kāi)啟了技術(shù)的機(jī)會(huì)窗口，寒武紀(jì)和地平線從初創(chuàng)企業(yè)發(fā)展成為全球頂級(jí)的AI芯片公司，一個(gè)很重要的原因在于把握住了該技術(shù)機(jī)會(huì)窗口，選擇ASIC架構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)追趕的過(guò)程中，人工智能市場(chǎng)火爆而產(chǎn)生的對(duì)AI芯片的需求，中國(guó)政府在企業(yè)創(chuàng)立之初就給予的政策、場(chǎng)地和大量資金等相關(guān)支持也是必不可少的條件。除此之外，中國(guó)特殊的國(guó)情、市場(chǎng)體制孕育出的人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)結(jié)構(gòu)也開(kāi)啟了相應(yīng)的機(jī)會(huì)窗口，非常有效地促進(jìn)了中國(guó)AI芯片行業(yè)的追趕。

在AI芯片領(lǐng)域不只有寒武紀(jì)和地平線這兩顆“中國(guó)芯”，根據(jù)著名市場(chǎng)研究公司 Compass Intelligence發(fā)布的最新研究報(bào)告，全球前24名AI芯片行業(yè)排行榜中共有包括華為海思等 7家中國(guó)企業(yè)上榜（含地平線、寒武紀(jì)）。在國(guó)際著名研究機(jī)構(gòu)Arete Research評(píng)定的全球10大AI芯片初創(chuàng)公司里，中國(guó)獨(dú)占5席。中國(guó)的AI芯片行業(yè)從無(wú)到有，從落后到今天的世界一流，實(shí)現(xiàn)了巨大的跨越式進(jìn)步。

七、總結(jié)

（一）追趕模式的總結(jié)

很多學(xué)者針對(duì)后發(fā)國(guó)家的追趕路徑和模式提出了自己的觀點(diǎn)，但是這些觀點(diǎn)大多基于傳統(tǒng)行業(yè)而非新興行業(yè)，并且沒(méi)有考慮中國(guó)特殊的國(guó)情和改革開(kāi)放后形成的特殊產(chǎn)業(yè)生態(tài)結(jié)構(gòu)，所以無(wú)法很好地解釋中國(guó)AI芯片等行業(yè)的追趕現(xiàn)象。針對(duì)此情況，現(xiàn)提出“三部門連接器”模型。

人工智能行業(yè)不同于其他傳統(tǒng)行業(yè)，其上游是海量數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)算法，下游是場(chǎng)景應(yīng)用，中游是AI芯片（包含半導(dǎo)體芯片和場(chǎng)景智能算法），而中國(guó)的人工智能行業(yè)又具有“兩頭大，中間小”的特殊產(chǎn)業(yè)生態(tài)結(jié)構(gòu)。中國(guó)在上游數(shù)據(jù)端有優(yōu)勢(shì)，基礎(chǔ)理論、算法掌握牢固，即“源泉”豐富；而下游又呈現(xiàn)“應(yīng)用市場(chǎng)廣闊”的特點(diǎn)。上游“源泉”豐富就會(huì)通過(guò)“A通道”為中游AI芯片這一“支柱”中的智能算法優(yōu)化提供幫助；下游市場(chǎng)巨大導(dǎo)致中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、安防行業(yè)迅猛發(fā)展，一些互聯(lián)網(wǎng)、科技巨頭如BAT、華為，占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額，積累了大量資本。而下游人工智能場(chǎng)景市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展又必須以中游的“AI芯片”為支柱，于是中國(guó)的AI芯片企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中又受到下游BAT、華為等企業(yè)的“反哺”（B通道），不但積極給予資金和人才的支持，還幫其對(duì)接各種資源。這也形成了上下兩游通過(guò)A、B通道合力促進(jìn)中游的良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展模式，即形成了上中下三游有機(jī)連接的“三部門連接器”，即上下兩游首先實(shí)現(xiàn)追趕，通過(guò)“A、B連接器”帶動(dòng)中游實(shí)現(xiàn)追趕的發(fā)展模式，而這也從產(chǎn)業(yè)生態(tài)的角度解釋了為什么中國(guó)AI芯片行業(yè)能夠涌現(xiàn)出一批優(yōu)質(zhì)初創(chuàng)企業(yè)和獨(dú)角獸、實(shí)現(xiàn)彎道追趕的原因。

（二）結(jié)合“三部門連接器”模型對(duì)實(shí)踐的進(jìn)一步思考

最近美國(guó)對(duì)中興的制裁和中美貿(mào)易戰(zhàn)的打響給中國(guó)敲響了警鐘，讓我們更加深刻認(rèn)識(shí)到了中國(guó)在工業(yè)上的巨大差距。中國(guó)沒(méi)有趕上兩次工業(yè)革命的浪潮，其工業(yè)的特點(diǎn)是基礎(chǔ)研究沒(méi)有跟上，核心技術(shù)沒(méi)有掌握，這導(dǎo)致中國(guó)工業(yè)的發(fā)展一直是主要利用環(huán)境和人力資源成本低的“代工”的模式，對(duì)于一些高端工業(yè)產(chǎn)品的思路主要是“造不如買，買不如租”。而中國(guó)同時(shí)又是最大的發(fā)展中國(guó)家，人口位居全球第一，GDP世界第二，人口紅利在過(guò)去幾十年得以充分釋放，累積了大量的人才和資本。根據(jù)上文提出的“三部門連接器”模型，對(duì)于汽車、鋼鐵等傳統(tǒng)行業(yè)來(lái)說(shuō)上游的“源泉”應(yīng)是基礎(chǔ)研究，其能力水平主要由科研院所（包含企業(yè)研發(fā)部門）和高校決定；中游“支柱”應(yīng)是高端裝備制造企業(yè)；下游“應(yīng)用市場(chǎng)”應(yīng)是生產(chǎn)具體產(chǎn)品的企業(yè)。對(duì)應(yīng)于“三部門連接器”，這些行業(yè)的特點(diǎn)表現(xiàn)為作為上游“源泉”的基礎(chǔ)研究雖然逐步追趕，但是 A通道沒(méi)有打開(kāi)，高校和科研院所的科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化效果不理想，沒(méi)有為中游注入動(dòng)力；中游裝備制造業(yè)這一“支柱”薄弱，無(wú)法支撐起下游市場(chǎng)日益增長(zhǎng)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、性能、功能的要求；與此同時(shí)，下游應(yīng)用市場(chǎng)大而不強(qiáng)，汽車、手機(jī)等行業(yè)一味追求市場(chǎng)份額、銷售額，企業(yè)十分浮躁，力求“掙快錢，掙容易錢”卻沒(méi)有形成核心競(jìng)爭(zhēng)力，制造設(shè)備基本依賴進(jìn)口，大部分利潤(rùn)被國(guó)外企業(yè)拿走，從而無(wú)法通過(guò) B通道對(duì)裝備制造業(yè)進(jìn)行反哺。許多傳統(tǒng)領(lǐng)域沒(méi)有形成有機(jī)結(jié)合的“三部門連接器”，掣肘中國(guó)經(jīng)濟(jì)在“新常態(tài)”下的高質(zhì)量發(fā)展。

八、政策建議與展望

（一）政策建議

中國(guó)的AI芯片行業(yè)現(xiàn)在雖然處于世界一流水平，但全球人工智能領(lǐng)域依然屬于“弱人工智能”階段，而隨著人工智能的進(jìn)一步發(fā)展，無(wú)論是CPU、GPU還是FPGA、ASIC都可能會(huì)被時(shí)代淘汰，“類腦芯片”更有可能是人工智能的最終解決方案，所以人工智能最終鹿死誰(shuí)手還未可知。另一方面，通過(guò)進(jìn)一步結(jié)合“三部門連接器”模型對(duì)實(shí)踐進(jìn)行思考，我們也發(fā)現(xiàn)了一些中國(guó)傳統(tǒng)行業(yè)面臨的窘境。中國(guó)崛起勢(shì)不可擋，針對(duì)目前遇到的一些問(wèn)題，我們結(jié)合研究成果對(duì)政策制定者和企業(yè)提出一些建議。

一是要從頂層設(shè)計(jì)支持基礎(chǔ)研究和高端裝備制造業(yè)發(fā)展?；A(chǔ)研究是創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)展的源泉，高端裝備制造業(yè)則為支柱，如果這兩游不強(qiáng)，那么很有可能造成下游大而不強(qiáng)、沒(méi)有核心競(jìng)爭(zhēng)力的局面。所以要進(jìn)一步支持科研院所和高校的基礎(chǔ)研究工作，以及對(duì)高端裝備制造業(yè)進(jìn)行政策扶持和資金支持。

二是要促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化機(jī)制和高校教師評(píng)價(jià)機(jī)制的完善。結(jié)合“三部門連接器”模型來(lái)看，雖然中國(guó)很多大學(xué)的科研能力躋身世界一流，高水平研究成果層出不窮，但是科研成果的所有權(quán)分配不合理、教授評(píng)價(jià)指標(biāo)過(guò)多強(qiáng)調(diào)論文而不是解決實(shí)踐問(wèn)題，這導(dǎo)致“A通道”沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正的連通，大學(xué)科研機(jī)構(gòu)和教授的研究止于論文而不能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，所以這方面還要繼續(xù)完善。

三是下游企業(yè)應(yīng)反哺上中游。得益于人口紅利和政策紅利，中國(guó)很多下游企業(yè)占據(jù)了很大的市場(chǎng)份額，但是并不意味著我們具有了核心競(jìng)爭(zhēng)力，所以企業(yè)應(yīng)該轉(zhuǎn)變一味追求產(chǎn)值、市場(chǎng)份額的發(fā)展觀念，利用紅利帶來(lái)的資本優(yōu)勢(shì)，去反哺裝備制造業(yè)，甚至是進(jìn)一步反哺基礎(chǔ)研究以增強(qiáng)企業(yè)內(nèi)在的創(chuàng)新能力，成為真正的世界500強(qiáng)。

（二）研究展望

本研究以機(jī)會(huì)窗口為理論基礎(chǔ)，在分析需求、技術(shù)、政策的子窗口的基礎(chǔ)上又結(jié)合中國(guó)AI芯片業(yè)的特點(diǎn)，創(chuàng)新性提出了產(chǎn)業(yè)生態(tài)窗口并進(jìn)行分析，并進(jìn)一步提出“三部門連接器”的模型，旨在更好地解釋中國(guó)特色的追趕模式。但是“產(chǎn)業(yè)生態(tài)窗口”和“三部門連接器”模型是否能推廣到全行業(yè)還不能確定，這也是我們需要在未來(lái)進(jìn)一步討論的。