智能硬件也要操作系统？
根据 Marketsandmarkets 的报告预测，边缘打算人工智能硬件市场的出货量在 2019 年有望达到 6.1 亿部，到2024 年，这一数字将超过 12.59 亿部，且在预测期内的年复合增长率达 20.64%。
然而，热闹的表象之下是 AI 硬件行业发展的步履维艰。另一则统计数据表明，智能硬件产品的众筹成功率只有不到 35.7%，硬件创业公司的存活率则不到 1%。「比较于软件行业，AI 硬件行业饿门槛更高，风险更大，试错本钱也更加昂贵，这让从业职员望而生畏，也是行业发展的紧张瓶颈」，中科物栖联合创始人王颖见告极客公园（id：geekpark），AIoT 时期须要开放的硬件创新平台，办理目前的客不雅观限定，从而带动行业走向繁荣。
成立于 2018 年 3 月份中科物栖，是从属于中科院旗下的创业团队，其早期的技能积累从 2014 年开始，专注于物端 AI 方向，研究 RISC 处理器的构造设计和物端 AI 加速。其核心竞争力在于用物端芯片和操作系统 Jeejio OS，为智能硬件创造了新一代超微整机；用全栈 AI 办理方案 JX-Sage 和云做事 Jeejio Cloud，构建了闭环生态。
中科物栖系海内最早开展RISC-V芯片设计的团队 | 中科物栖
物端芯片：智能硬件的内核
「实在做物端 AI 的话，并不是由于 AI 很火我们才去做」，王颖如是说：「毕竟所里已经有寒武纪这种面向云端、做事器真个 AI 公司。而 AI 作为一项主要技能，又它的市场需求。」因此，中科物栖在细分领域的选择上，决定从物端 AI 的方向切入。王颖和团队相信，物端 AI 是一片广阔的市场蓝海。
从技能层面来看， 当前智能设备的打算能力和功耗极其有限。AI 有正好适宜在打算能力和功耗比较低的情形下，去处理传感器网络到的图像、声音、雷达、马达等多模态数据。
要办理这一问题，就必须破除来自处理器的掣肘。王颖指出：「现在大家用的 STM32 8bit 或者 16bit 的微掌握器，虽然很便宜，每年的出货量高也比手机芯片赶过两个数量级以上，但大公司看不上这块市场，是由于它的利润率太薄，功能过于简化，门槛低到大家都能去做，以是很多时候拼的是量产和本钱」
另一方面，智好手机家当已进入饱和和创新乏力，手机芯片作为运用场置器，其形态已经非常固化，即 GPU 玩游戏，ISP 卖力美颜，「再进入这个市场已经没什么意义了」。
中科物栖要让物端芯片产生质变。一方面，现有的智能硬件大部分都是「功能机」，所谓的「智能」，只勾留于 WIFI 连接和收发数据，严格来讲，只是物联网领域的「连接」属性，端上并不具备 AI 打算、数据处理和人际交互能力。
中科物栖的芯片模组既不是为手机去设计，也不是为做事器去设计。而是更换现有的单板机和 MCU 的芯片市场。然后在物端芯片的根本之上，去定义「全新的物端操作系统」。王颖认为，在 AIoT 时期，同样有机会靠物端 AI 芯片打造属于 AIoT 时期的安卓和 iOS。
团队拿出的办理方案，是自上而下的协同设计：功能是第一要素，性能和实时性同步提升优化。
因此，技能团队既有 AI 算法组，也有硬件架构组。这种全栈打通的协同设计，注定了两个技能组难以断舍离。
早在 2014 年，物栖团队就开始 RISC-V 的干系技能研发。经由调研创造，无论是工控、可穿着，还是低本钱智能家具设备，目前市场上能够知足这种哀求的物端芯片险些不存在。「之前英特尔做过考试测验，但它受制于 PC 基因的限定，以是没做起来」。后来，该项目的主导人王元陶博士，成为了中科物栖的另一位联合创始人，也是海内首位在 RISC-V 论坛上演讲的学者。
造芯是第一步。根据中科物栖前不久发布的两颗 AIoT 芯片——低配版的感知芯片 JX1 和高配版的 AI 运用芯片 JX2 来看，其摒弃了目前在市场处于垄断地位的 ARM 架构，分别采取异构双核和三核 RISC-V 处理器核心，并领悟可编程的 AI 专用加速器。
从性能和成本来看，中科物栖推出的两款物端 AI 芯片介于手机和微掌握器之间。JX1 的制程为 55 纳米，适用于对打算能力有一定需求的实时嵌入式设备，待机功耗不到 1mW，纽扣电池可以支持一周待机；今年 5 月流片成功的 JX2 为 40 纳米制程，主频可达 1GHz，基本靠近 ARM Cortex-A7 的性能水平。
采取 RISC-V 无疑是物栖物端 AI 芯片的最大特色。其上风之一在于无需向 ARM 支付巨额授权费，技能运用的本钱降落，为初创公司卸下了包袱。
自主可控是 RISC-V 的另一大上风。智能硬件不像 PC，对付任何功耗和性能的变动，都牵扯到指令层面去做优化。作为开放的指令集，RISC-V 具备足够的可扩展性，它的架构设计符合当下最前辈的敏捷开拓思想，可以快速针对物端碎片化和千差万别的市场需求对芯片架构和指令集进行定制扩展。对付指令无法修正的 ARM 来说，这是其最大的硬伤。
基于RISC-V架构的AIoT芯片，具有低本钱、低功耗的特点 | 中科物栖
家长式勾引和用算法定义 AI 的公司比较，中科物栖的聚焦核心不是在算法的精度上去世磕，而是更侧重系统设计，关注 AI 在端上能够实现哪些功能，「这比在做事器在云端实现实现要难得多」，王颖阐明，「由于端上的功耗和打算能力有限，行业常日的做法是对算法进行优化，在端上跑起来更流畅，花费的资源更少。」
操作界面的可视化供应给用户与设备进行人机交互的便捷，然而，物端微型打算机的交互不同于智好手机通过触摸屏，电脑通过键盘的办法，以是，无论是人机交互，抑或是操作系统，都须要被重新定义。
王颖强调，物真个操作系统不可能像安卓做得太重，中科物栖的物端交互系统 JeeJio OS，包括用户可见的前端交互界面和后端系统管理界面，前者操作在终端，后者在 JeeJio Cloud 上处理。如此一来，系统在端上既保持轻量化，功能上和安卓又很类似。
此外，他还提到，行业先驱总是通过一种「家长式的勾引」来开拓市场机遇。这时就得探求互助伙伴，引入还没有进入赛道，又想进入赛道的传统行业玩家，他们有这种信息化的意愿，想把产品的利润空间再更高一些。
在担保技能上风的同时，市场部的同学也在忙于和传统行业的品牌商接洽。
创新思路表示在基于物端AI芯片而成的超微打算机 | 中科物栖
团队目前重点在做两件事情。一是对小电器进行升级，用物端 AI 芯片更换单片机或 MCU，通过软件来掌握设备。以搭载有 JX1 芯片的饮水机为例，开拓者可以做一款小程序，结合公司的事情韶光和详细情形，设置和临时调度饮水机的开关和冷热，前台行政不再须要手动操控设备。
其二是产品升维。即把非智能的商品升级为智能产品，物栖已经打样的智能水杯和智能毛绒玩具，便是范例的案例。
升级后的智能物件与原来的产品差异在于，后者一旦出厂便是其「功能的终点」，而搭载物栖的芯片和操作系统之后，「出场即功能的出发点」。比如通过 APP 掌握智能插座、智能窗帘，开拓者根据详细场景的差异设定操控选项；
再比如智能水杯的外侧嵌有一块柔性屏，屏幕熄灭时和普通马克杯无他，亮起时上面运行了物栖的操作系统，可以显示钟表，也可以看股市，所有的软件运用都通过屏幕来呈现。同理，加入 AI 功能后的毛绒玩具也升级成为了智能毛绒玩具。
这两款打样产品，其紧张目的是见告市场：「物栖能做出来什么样的智能产品。」目前，智能毛绒玩具的互助伙伴是出口给沃尔玛的品牌商——三河；智能水杯的互助品牌商国瓷，是国宴、APEC 和上合峰会的官方供应商。王颖表示，在起步阶段只有把产品定位拉高，才能在行业内起到标杆效应。
因此，物栖在商业化方面，考虑更多的是长期效益，而非纯靠芯片出货和产品分成赚取一次性收益。当产品售出之后，物栖还会持续供应根本能力的输出和技能平台的做事。随着未来物栖与更多的品牌商互助，拓宽智能商品的品类，还会吸引更多的软件开拓商。
王颖补充，即便是不懂软件开拓的人，也可以利用 jeejio Cloud，调用物栖的人脸识别 、物体检测、关键字识别等 AI 代码，通过根本举动步伐和技能平台的供应，提高硬件开拓的效率。
当然，在早期阶段，物栖团队也会开拓一些好玩的运用，上传到运用市场，不能一味别等着第三方和互助伙伴去开拓。
「我们的上风在于，对物端生态的定义比较早。现在这个生态至少已经搭好了几间毛房，一个小村落正在形成，后面会不会形成一个完全的生态闭环还不愿定，但是我们已经抢先于别家在做这件事情。」
对付初创公司来讲，虽然物栖的目标和愿景伟大，但「船小也好调头」，最差的情形无非便是，「没有通吃市场，只占住了几个细分领域，但那也足够我们生存的了。」
这种先发上风，让物栖并不畏惧物栖未来是否会被其他做 RISC-V 的友商侵略市场。在王颖看来，昔时夜家都集中在物栖的 APP Store 开拓运用时，就无需再为「芯片是谁做的问题」殚精竭虑。道理类同与谷歌的安卓系统和 NEXUS 手机，后者不是所有消费者的必选，但都除了苹果之外，安卓系统险些所有的手机厂商必须要兼容的现实，并在此环境之上，进行运用开拓和系统优化。或许你也可以研发鸿蒙一样的操作系统，但这绝不是天花乱坠和一步之遥。
题图：视觉中国
本文作者：包校千
任务编辑：卧虫
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