[科普中国]-日本软银收购ARM与人工智能有关？-

近日，日本软银决定斥资234亿英镑收购英国芯片设计公司ARM公司，此次收购价格相当于ARM去年营收的23倍，相当于2015年净利润的70倍。至于收购的动机，有媒体声称，“日本软银试图收购ARM与人工智能有关”，并言之凿凿“至于为何要收购ARM，便要从软银掌门人孙正义那个人工智能梦想开始。最近几年，软银一直在积极推进在机器人领域的发展，他们推出了Pepper人形机器人，并且还会不断提升公司的人工智能行业竞争力。”
那么事情的真相是否如媒体所言呢？
ARM的主营业务和人工智能无关
ARM公司是国际IC设计巨头，ARM处理器占据了全球约95%的平板电脑和智能手机。和Intel直接卖芯片不同，ARM并不直接出售芯片，而是出售技术授权。ARM的产品线很长，有从系统IP、物理IP、GPU、视频解码、显示等产品。最广为人知是ARM的Cortex系列处理器。其中Cortex-A面向开放系统；Cortex-R面向嵌入式系统；Cortex-M面向各种微控制器；SC系列面向支付、电子政府、SIM卡等安全市场。这些产品成为ARM与Intel分庭抗礼的基石。

（Cortex系列处理器）

因此，ARM的主营业务是出售各种IP。近年来，ARM积极扩展的是低功耗服务器市场，并没有ARM试图开发人工智能芯片的消息。由此可见，ARM的主营业务和发展人工智能没有多大关系。
人工智能是以计算为手段实现类似人类的感知或认知功能，或研究由此派生的问题求解器。用最简单的话说就是让机器模拟人的思维方式，使电脑能以类似人脑的方式进行思考、识别语音、识别图像、理解文章含义。目前限制智能发展的核心因素两个：一是算法上还没有达到完善，现在对智能计算的过程理解不够。二是硬件性能不够。人脑有千亿神经元，百万亿突触构成的复杂网络，而现有芯片和这个还有多个数量级差距。
很显然，ARM无论是在人工智能算法上，还是在神经网络芯片上，ARM都没有任何技术积累，收购ARM对于发展人工智能没有任何意义。
收购ARM和发展机器人产业关系不大
机器人有三大核心零部件，分别是减速器、伺服电机、控制器，三者分别占机器人整机成本的35%、25%、15%，而且减速器和伺服电机市场份额大半被发达国家所占据——在减速器方面，日本Harmonic是谐波减速器领域的领军者，占据了约全球15%的市场份额；日本Nabtesco在ＲV减速器领域的全球市场份额约为60%。在伺服电机方面，日系公司约占全球市场份额的40%；西门子、博世、施耐德等德系品牌占据全球市场份额的30%左右。

（龙芯机器人控制器）

控制器相当于机器人的大脑，用来发布和传递动作指令，包括硬件和软件两部分：
软件部分主要是控制算法。硬件就是工业控制板卡，包括一些主控单元、信号处理部分等电路。真正能和ARM搭上关系的就是控制器所采用的芯片了，虽然ARM在控制器上一定市场份额，但控制器并非只能用ARM。实际上，基于Intel的X86芯片也能做机器人控制器，甚至还有基于龙芯的机器人控制器。此外，还有基于DSP和FPGA的工业机器人控制器。因此，机器人控制器领域，X86、ARM、MIPS其实是处于同台竞技的时代，不存在X86在PC领域，ARM在手机、平板领域处于高度垄断地位的情况。因此，说收购ARM是为了发展机器人产业，未免有些牵强附会。
哪些芯片可用于人工智能
着眼于人工智能的芯片主要有三类：神经网络芯片、DSP、GPU。针对人工智能开发硬件，第一种做法是开发专门用于人工智能的芯片，也就是神经网络芯片。神经网络芯片可用于解决机器视觉、听觉和自然语言处理等领域的实际问题，可以用于卷积神经网路（CNN）、循环神经网络（RNN）和长短期记忆网络（LSTM）等处理语音和自然语言的网络，最典型的代表就是中国的“寒武纪”芯片、IBM的“真北”。

（中国的“寒武纪”芯片）

第二种做法是将传统的面向数字信号处理的DSP处理器架构用于处理神经网络（主要在运算器方面作了相应修改，例如低位宽和超越函数），这种用传统SIMD/DSP架构来适配神经网络的技术思想在国际上已有不少先例，甚至有成熟的产品，例如中国的“星光智能一号”、CEVA公司的XM4处理器、Cadence公司的Tensilica Vision P5处理器、Synopsys公司的EV处理器等。这种DSP仅可支持神经网络正向运算，无法支持神经网络的训练，和神经网络芯片相比有一定差距。
第三种做法是采用GPU，最典型的例子就是英伟达为人工智能定制的GPU，但这种GPU和神经网络芯片相比，有百倍以上的能耗劣势——以“寒武纪”的DianNao为例，DianNao为单核处理器，主频为0.98GHz，峰值性能达每秒4520亿次神经网络基本运算，65nm工艺下功耗为0.485W，面积3.02mm^2。在若干代表性神经网络上的实验结果表明，DianNao的平均性能与主流GPGPU相当，但面积和功耗仅为主流GPGPU百分之一量级。
结语
因此，笔者认为，网络流传“日本软银试图收购ARM与人工智能有关”，如果不是媒体以讹传讹，就是日本软银故意放出假消息炒股价——自谷歌“阿法狗”大战李世石后，人工智能一度炙手可热，俨然成为资本市场的宠儿，这也是中国“星光智能一号”明明是DSP，却要声称自己是神经网络芯片的重要原因。毕竟，在最近负面消息缠身的情况下，向人工智能进军无异于是对资本市场释放一个利好的信号。