カナンクリエイティブのAIチップ事業

出典/Leifeng.com

マイニングマシン大手は将来 AI チップ大手になるのでしょうか?

著者 |鮑永剛

制作 | Leifeng.com 業界グループ

世界初のブロックチェーン株であるCanaan Inc.は、上場から1周年を迎えようとしています。過去1年間の業績を振り返ると、同社の株価はビットコインの価格に応じて変動しました。

ここ数カ月、ビットコインの価格上昇により、カナン・テクノロジーのアバロン・マイニング・マシンは入手困難になっており、すでに来年3月までの注文が予定されている。

ビットコイン価格の不確実性と比較すると、今後数年間のAIチップの急速な成長は非常に明らかであり、成長はチャンスももたらします。 2018年には多くのAIチップがPPTを通じて性能を競い合い、Canaan Technologyが初のAIチップを発売しました。これは世界初となる量産型RISC-Vアーキテクチャ商用エッジAIチップでもあります。

AIチップの実装にとって重要な年となる2020年、カナンテクノロジーは、AI製品が1,000万人民元の高品質な収益をもたらすと予想しており、今後2～3年でAIチップの収益が1億人民元に達すると予想しています。世界第2位のマイニングマシン企業カナンテクノロジーのAIチップがなぜいち早く実装できるのか？マイニングマシン大手は将来 AI チップ大手になるのでしょうか?

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マイニングチップを設計する能力を備えたAIチップを設計する

二本足で歩くことは片足で歩くことより間違いなく優れています。これは、ブロックチェーン市場での成功後もCanaan Technologyが市場を拡大し続けている理由を説明できますが、なぜAIを選択したのでしょうか? 2013年にCanaan Inc.が設立された当時、ビットコインマイニングにおけるASIC（特定用途向け集積回路）の計算能力は誰もが想像していた以上のものでした。 Canaan Inc. は、Avalon マイニング マシンのタイムリーなリリースと継続的な反復により、コンピューティング能力と電力消費に対する厳しい要件があるブロックチェーン市場で成功を収めました。

「2016年は当社にとって非常に重要な節目でした。当時最先端の16nmプロセスに関する作業をすべて完了し、その後、当社のチップ設計能力を最大限に発揮できる次の技術と製品を探し始めました。」カナンテクノロジーの創業者、会長兼CEOの張南興氏は、Leifeng.comとの会話の中で、「当社が最終的にAIを選択した主な理由は2つあります。1つは、AIアルゴリズムには繰り返し計算に対する強い需要があるためであり、もう1つは、当社が得意とするASICには活用できる場所があるためです」と語った。

カナン株式会社の創設者、会長兼CEO、張南庸氏

2016年は、新たなAIブームが起こった年でした。 AI アルゴリズムは急速に進化しており、従来のチップの計算能力では需要を満たすには程遠い状態でした。 AI専用チップは成果に大幅な改善をもたらす可能性があり、AIチップの起業ブームを引き起こしました。すでにチップ分野で経験を積んできたカナンテクノロジーもこのチャンスを捉え、エッジAI市場を選択しました。

クラウド AI チップ市場は利益率が高いものの、Nvidia や Intel などの大企業が独占しており、一方エッジ市場は利益率は低いものの大きな可能性を秘めています。高性能な専用チップの設計に長けたカナンテクノロジーが、エッジAIチップ市場を選んだのはなぜでしょうか。

張南雁氏は次のように述べた。「クラウドAIチップは、理想的なパフォーマンスを実現するために、いくつかのトレードオフを伴います。これらは、より伝統的なチップ設計分野に属します。この市場は大手企業で溢れており、スタートアップにチャンスはほとんどありません。エッジには大手企業がなく、エッジAIチップとマイニングマシンチップはどちらも、コスト、消費電力、パフォーマンスに関して厳しい要件があります。当社のチップ設計の利点は、エッジAIチップで十分に活用できます。」

少し意外なことに、カナンテクノロジーは2016年にAIチッププロジェクトを立ち上げた際にRISC-V命令セットを採用することを決定しました。RISC -Vプロジェクトは2010年にカリフォルニア大学バークレー校で立ち上げられ、ユーザーマニュアルの最初のバージョンが正式にリリースされたのは2014年です。中国では2018年に注目を集め始めました。現在でも、多くの企業がRISC-Vを採用するかどうかをまだ検討中です。

「決断できないのは時間の無駄です。私たちのチームにはオタクがたくさんいますし、RISC-Vの方が将来性があると思ったので、RISC-Vを採用することにしました」と張南永氏は説明した。

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最も早く量産されたRISC-VエッジAIチップ、

教育用ロボット市場は「無敵」なのでしょうか？

カナンが迷う時間を無駄にしなかった重要な理由は、自社の製品の位置付けを慎重に分析していたことです。張南雁氏は「Armプラットフォームを否定しているわけではないが、多くのIoTデバイスには画面がなく、Androidシステムも実行されていないため、Armエコシステムはそれほど大きな優位性を持っていない。RISC-VはIoT市場でカスタマイズ性の利点を十分に発揮でき、拡張も容易だ」と述べた。

RISC-V を最初に使用するということは、当然ながらより大きな課題に直面します。 「RISC-Vを使用するとIPライセンス料を大幅に節約できますが、落とし穴も多くなるため、研究開発サイクルが長くなります。全体的にRISC-Vではコストをあまり節約できないと思います。」

張南永氏は、「大きなバグの場合はそれほど悪くありません。チップがテープアウトされた後にランダム エラーが発生すると、コンパイラを使用して解決するか、一部の機能を削除するしかありません。もちろん、複雑なチップやシステムではこれを避けるのは困難です。」と述べました。

当時の選択を振り返って、張南阳氏はRISC-Vの選択は非常に適切なものだったと語った。 RISC-Vは現在利用されており、次のステップはカスタマイズの方向への発展です。

カナンがRISC-Vを採用した最初の製品は、2018年にリリースされたK210です。このAIチップは、消費電力が0.3W未満、一般的なアプリケーションシナリオでは1W未満で、AIコンピューティング能力は1TOPSです。新しく発売されたAIチップと比較すると、1TOPSのAIコンピューティング能力は確かに高くありませんが、これは製品の位置付けと発売時期に密接に関係しています。

「K210を定義したとき、私たちはAIモデルについて深く理解していませんでした。チップに投資した時点ではMobileNetV2とYOLOv3アルゴリズムは利用できなかったため、要件は非常にシンプルで、1TOPSのAIコンピューティングパワーでした。」張南瑩氏はさらに、「AIアクセラレータも自社開発しました。同時期のAIアクセラレータと比べると、カナンのアクセラレータは比較的柔軟性が高いです」と述べた。

AI テクノロジーの進化に伴い、エッジでの AI コンピューティング能力に対する要件がさらに高くなるアプリケーション シナリオも登場しています。張南永氏は、カナンの次世代AIアクセラレータはスケーラブルなアーキテクチャを採用しており、より高い計算能力を実現できることを明らかにした。同時に、汎用性もさらに向上します。原則として、TensorFlow を使用するモデルは再コンパイルまたはトレーニングする必要はありません。

現在、カナン初のAIチップ製品は良好な成果を達成しています。 Leifeng.comは、CanaanがKanzhi K210をベースに、スマート非接触アクセス制御、スマート出席管理機、スマートメーター読み取りなど複数の製品ラインを開発し、企業パークの設備のインテリジェント化と民間/商業メーターのインテリジェント化を実現したことを知りました。 AIoT 応用の最大のシナリオであるスマート シティでは、カナンは海淀区脳および杭州市江干区と協力関係を確立しました。

特に注目すべきは、Canaan が教育用ロボット市場で多くの大手顧客を獲得していることです。例えば、AI STEAM教育分野でカナンとUBTECHが協力したuKit2.0スマートカープロジェクトは、試作段階に入っており、他に類を見ないものとなっているようです。

張南阳氏は次のように述べた。「教育市場における当社の顧客の多くは非常に有名です。彼らは長い間評価してきましたが、最終的に当社を選択しました。その理由は、エンドサイドのAIチップが少ないことに加え、当社の製品は発売されてからしばらく経っており、モデルのサポートが優れており、教育コースの開発が容易だからです。さらに、約3ドルという価格も非常に魅力的です。」

カナンは、第1世代のAIチップ製品の大規模な展開により、2020年に1000万の高品質AI収益を達成すると見込んでいます。この期待について、張南阳氏は次のように述べています。「今年の1000万のAI収益予測については依然として非常に自信を持っています。これは比較的高品質の収益です。なぜなら、当社はシステム統合を行っていないからです。この収益は純粋にチップとモジュールからのもので、それに少量のアルゴリズム収益が加わったものです。」

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カナンAIの収益は今後3～5年で1億人民元に達すると予想されている。

数千万ドルの収益は、時価総額が5億ドルを超えるCanaanのような企業にとっては大した額ではないが、初期のAIエッジチップ市場では良い結果だ。

「チップは一般的に、急速に量産されるまでに1～2年の市場開拓期間が必要ですが、AIチップの場合はさらに長い育成期間が必要です。特に、当社のチップCPUはRISC-Vを採用しており、立ち上げに時間がかかります。また、AIを理解できる人は非常に少なく、エッジAIチップが爆発的に普及するにはまだ少し遠い状況です。」張南庸氏は指摘した。

カナンはエコロジカルな建設においても一定の成果を上げていることがわかります。今年 4 月、Kanzhi K210 は主流の組み込みオペレーティング システム Linux カーネルのサポートを取得しました。同時に、システムレベル言語 RUST もサポートできます。

さらに、Canaanは中国最大のアルゴリズムプラットフォームであるBaidu PaddlePaddleと協力関係を築き、エッジサイドAI開発ボードPaddlePi-K210の開発とカスタマイズを行い、開発者にワンストップの開発体験を提供することができます。 Kanzhi K210 は Alibaba の注目も集めており、TinyML の方向性を模索する学習プラットフォームです。

カナンテクノロジーAIチップエコシステムパートナー

チップ企業の競争力は、最終的にはそのエコシステムの優位性にかかっています。チップ自体は交換が容易ですが、ハードウェアとソフトウェアの両方を同時に交換するのは非常に困難です。クローズドなエコシステムを構築してきた多くの成功したチップ企業とは異なり、Canaan はエコシステムの構築においてオープン性を重視しています。張南雁氏は次のように説明した。「当社はブロックチェーンのオープンソース文化を実践しており、RISC-Vもオープンソースです。私は現在、Kanzhi K210のより基盤となる部分のオープンソース化を主導しています。次世代製品の最初からオープンソースにさらに注目していきます。」

カナンのオープンさは製品にも反映されています。 AI チップがリリースされると、対応するモジュールや開発ボードを購入するのは簡単になります。もちろん、これはカナンがチップ産業チェーンで蓄積してきた経験と切り離せないものです。テクノロジーから販売までのハードウェアのオープン性と、ドキュメントからシステムまでのソフトウェアのオープンソースにより、Canaan はエコシステムを段階的に拡大することができます。

張南耕氏は、現在の顧客基盤と売上高の急速な成長傾向に基づき、カナンのAI収益は今後3～5年で桁違いに増加し、1億元のレベルに達すると予測している。

市場コンサルティング会社ABIリサーチのデータによると、2025年までにエッジAIチップ市場の収益は122億ドルに達し、クラウドAIチップの収益は119億ドルに達すると予想されています。エッジ AI チップの市場規模が初めてクラウド AI チップの市場規模を上回ることになります。

カナンの数十億元の AI 収益は、交換市場と増分市場から得られることになる。いわゆる置き換え市場とは、ドアロックや監視カメラをよりスマートにするなど、既存のチップをインテリジェントなチップにアップグレードして置き換える市場です。増加市場は、セルフィージンバルでの顔追跡など、コストの削減とパフォーマンスの向上により、これまで実現が困難だったいくつかの新しい機能を可能にするいくつかの新しいアプリケーションです。

カナンのAI製品ラインは、性能に応じて2つのシリーズに分けられ、2年に1世代の反復速度を維持し、スマート小売、ADAS支援運転、スマートファイナンスなど、より多くの応用分野を模索すると報じられている。

5G + AIがAI市場にもたらす変化について、張南雁氏は、これは大きな変数であり、最終的にどこに向かうのかを予測するのは難しいと考えています。

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ブロックチェーンとAIの収益の絶対価値は成長し続けなければならない

カナンは、アバロンシリーズの採掘機械で業界の注目を集めています。マイニングマシン向け ASIC チップの設計で蓄積された経験により、Canaan は AI の波が到来したときに AI チップをより早く発売できるようになりました。カナンのチップサプライチェーンにおける経験とオープンマインドは、同社のAIチップのより迅速な実装と収益創出に役立ち、教育用ロボット市場は同社の実装の代表的なシナリオとなっています。

さらに、エッジ AI チップ市場は収益性の高い市場ではありませんが、この市場のスペースは十分に大きいです。チップではソフトウェア実装を考慮する必要があることをより早く認識できれば、Canaan はより多くの市場に進出しやすくなります。

将来カナンのAI収益がブロックチェーン収益を上回るかどうかについては、張南耕氏は、両事業は社内で競合しているのではなく、同社の収益の絶対値が引き続き成長することを望んでいるだけだという姿勢だ。