區(qū)塊鏈挖礦AI芯片市場數(shù)據(jù)解析

既然挖礦生態(tài)市場會隨著設(shè)備的更新而不斷被改變，那么在其中起著核心關(guān)鍵作用的模塊就當(dāng)屬挖礦芯片了。從以往的顯卡挖礦，擴(kuò)展到現(xiàn)今主流的ASIC芯片礦機(jī)挖礦，起主導(dǎo)作用的就是ASIC挖礦芯片的算力迅猛發(fā)展以及算法的延展性能。

目前，比特大陸、嘉楠耘智均在人工智能算法芯片上進(jìn)行發(fā)力，企圖透過人工智能算法芯片為挖礦礦機(jī)插上騰飛的翅膀。以上兩家企業(yè)開發(fā)的人工智能芯片均在CNN / RNN / DNN 等人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測和訓(xùn)練上進(jìn)行發(fā)力，企圖以更加一體化的整體解決服務(wù)方案來占據(jù)更多的市場份額。 他們除了在芯片研發(fā)和硬件制造方面進(jìn)行了演進(jìn)與突破，也將芯片作為一種策略結(jié)合配套的軟件管理體系以及解決方案，為人工智能領(lǐng)域注入多元化的應(yīng)用。為邊緣計算提供另一種市場策略，與開發(fā)者一同開創(chuàng)出新的人工智能時代。在優(yōu)化數(shù)據(jù)帶寬、提升運(yùn)算單元、提升視頻解碼能力、適配更豐富的接口等表現(xiàn)上都更加優(yōu)于傳統(tǒng)的芯片制造商。始于挖礦，而不止于挖礦。以下為市場上主要的礦機(jī)芯片生產(chǎn)商：

從兩大巨頭比特大陸和嘉楠耘智的業(yè)務(wù)線設(shè)置情況來看，各自也都打算在進(jìn)一步強(qiáng)化礦機(jī)、礦機(jī)芯片業(yè)務(wù)的同時，積極拓展人工智能算法芯片的業(yè)務(wù)。

我們首先來對比一下兩家巨頭的業(yè)務(wù)線設(shè)置。

我們可以看到對比嘉楠耘智的業(yè)務(wù)線發(fā)展，比特大陸的業(yè)務(wù)線發(fā)展相對完善，對于礦機(jī)及芯片主業(yè)務(wù)的輔助力量也相對更強(qiáng)，有利于公司整體業(yè)務(wù)布局的推進(jìn)。

眾所周知，在2018年的8月中嘉楠耘智首先推出了全球第一款搭載7nm芯片的ASIC挖礦礦機(jī)。此舉是搶在了比特大陸螞蟻礦機(jī)之前發(fā)布，先一步占領(lǐng)7nm芯片ASIC挖礦礦機(jī)的市場。作為全球最大的比特幣礦機(jī)廠商，比特大陸從第一代的礦機(jī)螞蟻S1開始，就專為比特幣計算設(shè)計了專用的ASIC芯片。此前其各類ASIC芯片生產(chǎn)制程涵蓋了28nm、16nm、12nm。由于礦機(jī)出貨量巨大，比特大陸也很快成為了臺積電的大客戶。今年一季度，業(yè)內(nèi)就傳出比特大陸已成為了臺積電前5大客戶之一。此外，比特大陸不僅包下了臺積電南京工廠的產(chǎn)能，還計劃在今年下半年推出多款的專用芯片，并采用臺積電的10nm、7nm工藝。目前臺積電的7nm產(chǎn)能非常緊張，而且大部分被蘋果的新一代A系列處理器所占據(jù)，所以要拿到臺積電7nm產(chǎn)能非常的不容易，不是優(yōu)先級很高的大客戶很難辦到。所以嘉楠耘智搶先發(fā)布7nm芯片ASIC礦機(jī)的舉措可謂是意義非凡。

我們再來看看兩大巨頭在芯片更新上的對比：

從芯片的演變來看，礦機(jī)芯片從100nm以上進(jìn)化到了目前流行的10nm以內(nèi)，這是一個巨大的跨越。雖然目前最為先進(jìn)的7nm芯片工藝成本高昂，但7nm工藝對比10nm的性能提升了25%，功耗卻降低了35%。對于一般的手機(jī)芯片來說，一旦規(guī)劃采用7nm工藝生產(chǎn)，制造商每年需要大約1.2億至1.5億的出貨量才能夠?qū)崿F(xiàn)盈虧平衡，以此來彌補(bǔ)研發(fā)和制造成本。但是對于礦機(jī)廠商來說，這個出貨量并不難完成。

比如比特大陸S9一臺礦機(jī)中就搭載了189個16nm的BM1387芯片；嘉楠耘智的阿瓦隆A821礦機(jī)也搭載了104個16nm的ASIC芯片。高成本的芯片制造門檻，對于頭部礦機(jī)廠商來說更為有利。他們能夠進(jìn)一步拉大與其他競爭者的差距，如果在接下來其他礦機(jī)廠商不能夠持續(xù)跟進(jìn)現(xiàn)今的制造工藝，很容易被市場所淘汰。

而礦機(jī)公司開發(fā)人工智能算法芯片與傳統(tǒng)芯片公司搶奪市場的情況，是礦機(jī)廠商創(chuàng)新性的拓展方式，企圖在主營業(yè)務(wù)以外，搶奪其他芯片公司的市場份額，以求獲得更高的利潤。而人工智能要發(fā)展起來要完全具備四個條件：算法的成熟、大數(shù)據(jù)的積累、計算能力的進(jìn)步和應(yīng)用場景的需求，現(xiàn)在這些條件都已完全成熟，同時也對人工智能算法芯片有著極大的需求。集成運(yùn)算能力更高的人工智能算法芯片，無疑門檻已被降低，入場者越來越多。

比特大陸的人工智能算法芯片主要服務(wù)對象面向深度學(xué)習(xí)CNN / RNN / DNN 等人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測和訓(xùn)練，輔以視頻和圖像分析服務(wù)系統(tǒng)，為人工智能的落地應(yīng)用場景提供更多的底層支撐。

嘉楠耘智的人工智能算法芯片主要面向以下幾個場景：智能家居、自動駕駛、語音交互、圖像識別。第一款量產(chǎn)的AI芯片KPU已經(jīng)在2017年發(fā)布了，基于TSMC先進(jìn)進(jìn)程，采用16nm的工藝，提供高性能、低能耗、小型化的芯片。此款單一芯片中集成了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和高性能處理器，將來的應(yīng)用場景有望擴(kuò)展至智能終端、移動設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等，并在機(jī)器學(xué)習(xí)的圖像處理、視頻處理、語音處理、運(yùn)動控制等方面有所表現(xiàn)，這也是目前人工智能領(lǐng)域落地最為實(shí)際的應(yīng)用場景。

而在區(qū)塊鏈領(lǐng)域中，我們?nèi)斯ぶ悄?區(qū)塊鏈方向就有不少項(xiàng)目。區(qū)塊鏈可以看做是分布式的數(shù)據(jù)、算力、算法的資源集合體，所以很多人認(rèn)為區(qū)塊鏈?zhǔn)墙鉀Q傳統(tǒng)AI難題的一劑靈丹妙藥。目前，人工智能行業(yè)有以下三大痛點(diǎn)：1、數(shù)據(jù)被大型企業(yè)及組織壟斷且質(zhì)量差；2、在算力上硬件成本高；3、算法人才短缺。

區(qū)塊鏈對人工智能的行業(yè)賦能完全能夠解決前兩大痛點(diǎn)。首先去中心化地進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與共享（數(shù)據(jù)置換）就能打破目前數(shù)據(jù)被壟斷的市場情況，而其次，人工智能算法芯片在將來也一定會因區(qū)塊鏈挖礦而帶來一番革命性的變化。首先，礦工一直在進(jìn)行的就是簡單的哈希計算，而深度學(xué)習(xí)還是主要以GPU通用計算為主。深度學(xué)習(xí)CNN / RNN / DNN 等人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測和訓(xùn)練算法本身是在既定框架下，由算法工程師主觀意愿而調(diào)整的，并不是錨定不變的算法。因此目前來看挖礦硬件是難以支持深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的。我們現(xiàn)在觀察到的幾大礦機(jī)生產(chǎn)商不斷研發(fā)制造AI芯片，極有可能是想要研發(fā)出滿足AI+區(qū)塊鏈各種需求的專用芯片，配合專門的協(xié)議，可以解決均等分配計算任務(wù)的難題，使得礦工在挖礦給區(qū)塊鏈賬本記賬的同時，解決AI計算問題。AI+挖礦的芯片將實(shí)現(xiàn)軟硬結(jié)合的系統(tǒng)，類似于Google TPU Cloud的發(fā)展路線。Google已經(jīng)發(fā)布了三代TPU產(chǎn)品，從AISC方向進(jìn)軍AI芯片市場，這對于AI+區(qū)塊鏈各種需求的專用芯片來說是一個很好的參考方向。以下為Google公司TPU發(fā)展框架：

其中，Google于2018年5月份Next云計算大會第二天，披露了自家搶攻loT終端運(yùn)算的戰(zhàn)略武器Edge TPU，除了自用，也將提供給其它廠商使用，或許會對物聯(lián)網(wǎng)loT智能云計算市場帶來巨大沖擊。我們大膽地猜想，如果搭載此類AI芯片的智能云設(shè)備去做挖礦，是不是能夠?qū)崿F(xiàn)以AI芯片為主導(dǎo)的“云挖礦”？這或許也是比特大陸、嘉楠耘智等巨頭所想要達(dá)到的新目標(biāo)，畢竟這樣的“云挖礦”如果實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的礦場、礦機(jī)、礦工及生產(chǎn)商們，在整個生態(tài)當(dāng)中的作用地位，就會被大大削弱。

經(jīng)過以上分析以及推論，挖礦礦機(jī)芯片將會出現(xiàn)以下幾大趨勢：

1、算力繼續(xù)上升；

2、能耗繼續(xù)下調(diào)；

3、工藝不斷改良，更會不斷推出更為精細(xì)的芯片；

4、將有滿足AI+區(qū)塊鏈各種需求的專用芯片出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)AI+挖礦，更會有AI礦機(jī)面市；且AI+區(qū)塊鏈專用芯片的面市，會將挖礦落地到各個場景，不在僅限于礦機(jī)挖礦；

5、AI+區(qū)塊鏈相關(guān)項(xiàng)目將帶動AI云挖礦服務(wù)的崛起，在前期還未成熟階段，芯片廠商仍將主打AI芯片以搶奪傳統(tǒng)AI云服務(wù)（如阿里云、亞馬遜AWS等）的市場；

6、中小礦機(jī)芯片廠商將會被“AI+挖礦”所淘汰；

礦機(jī)芯片生產(chǎn)商積極拓展人工智能算法芯片，將會使得傳統(tǒng)簡單的哈希運(yùn)算挖礦被革命，支持深度學(xué)習(xí)的挖礦芯片將隨著人工智能的成熟而迅速搶占市場份額。這也能夠使得挖礦不僅僅再是礦場、礦工和礦機(jī)們的事了，未來的每一個AI移動設(shè)備都是挖礦設(shè)備，AI物聯(lián)網(wǎng)loT設(shè)備將會被大批量地激活。