日本軟銀收購ARM與人工智慧有關？
近日，日本軟銀決定斥資234億英鎊收購英國晶元設計公司ARM公司，此次收購價格相當於ARM去年營收的23倍，相當於2015年凈利潤的70倍。至於收購的動機，有媒體聲稱，「日本軟銀試圖收購ARM與人工智慧有關」，並言之鑿鑿「至於為何要收購ARM，便要從軟銀掌門人孫正義那個人工智慧夢想開始。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，並且還會不斷提升公司的人工智慧行業競爭力。」
那麼事情的真相是否如媒體所言呢？
ARM的主營業務和人工智慧無關
ARM公司是國際IC設計巨頭，ARM處理器佔據了全球約95%的平板電腦和智能手機。和Intel直接賣晶元不同，ARM並不直接出售晶元，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。
（Cortex系列處理器）
因此，ARM的主營業務是出售各種IP。近年來，ARM積極擴展的是低功耗伺服器市場，並沒有ARM試圖開發人工智慧晶元的消息。由此可見，ARM的主營業務和發展人工智慧沒有多大關係。
人工智慧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：一是演算法上還沒有達到完善，現在對智能計算的過程理解不夠。二是硬體性能不夠。人腦有千億神經元，百萬億突觸構成的複雜網路，而現有晶元和這個還有多個數量級差距。
很顯然，ARM無論是在人工智慧演算法上，還是在神經網路晶元上，ARM都沒有任何技術積累，收購ARM對於發展人工智慧沒有任何意義。
收購ARM和發展機器人產業關係不大
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佔據——在減速器方面，日本Harmonic是諧波減速器領域的領軍者，佔據了約全球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，日系公司約佔全球市場份額的40%；西門子、博世、施耐德等德系品牌佔據全球市場份額的30%左右。
（龍芯機器人控制器）
控制器相當於機器人的大腦，用來發布和傳遞動作指令，包括硬體和軟體兩部分：
軟體部分主要是控制演算法。硬體就是工業控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路。真正能和ARM搭上關係的就是控制器所採用的晶元了，雖然ARM在控制器上一定市場份額，但控制器並非只能用ARM。實際上，基於Intel的X86晶元也能做機器人控制器，甚至還有基於龍芯的機器人控制器。此外，還有基於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其實是處於同台競技的時代，不存在X86在PC領域，ARM在手機、平板領域處於高度壟斷地位的情況。因此，說收購ARM是為了發展機器人產業，未免有些牽強附會。
哪些晶元可用於人工智慧
著眼於人工智慧的晶元主要有三類：神經網路晶元、DSP、GPU。針對人工智慧開發硬體，第一種做法是開發專門用於人工智慧的晶元，也就是神經網路晶元。神經網路晶元可用於解決機器視覺、聽覺和自然語言處理等領域的實際問題，可以用於卷積神經網路（CNN）、循環神經網路（RNN）和長短期記憶網路（LSTM）等處理語音和自然語言的網路，最典型的代表就是中國的「寒武紀」晶元、IBM的「真北」。
（中國的「寒武紀」晶元）
第二種做法是將傳統的面向數字信號處理的DSP處理器架構用於處理神經網路（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架構來適配神經網路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僅可支持神經網路正向運算，無法支持神經網路的訓練，和神經網路晶元相比有一定差距。
第三種做法是採用GPU，最典型的例子就是英偉達為人工智慧定製的GPU，但這種GPU和神經網路晶元相比，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4520億次神經網路基本運算，65nm工藝下功耗為0.485W，面積3.02mm^2。在若干代表性神經網路上的實驗結果表明，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。
結語
因此，筆者認為，網路流傳「日本軟銀試圖收購ARM與人工智慧有關」，如果不是媒體以訛傳訛，就是日本軟銀故意放出假消息炒股價——自谷歌「阿法狗」大戰李世石後，人工智慧一度炙手可熱，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路晶元的重要原因。畢竟，在最近負面消息纏身的情況下，向人工智慧進軍無異於是對資本市場釋放一個利好的信號。
出品：科普中國
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