IBMの産業変革の青写真がAI、5G、そしてコラボレーションをどのように活用しているか
数十のスタートアップが、モバイルやその他の組み込みコンピューティング用途向けのAIチップを製造するために、数千万ドルのベンチャー資金を調達し続けています。この競争は減速する兆しを見せていません。
スマートフォンなどのエッジデバイスでAI推論を行うためのチップは、分野の出現から数年経った今でも非常に熱い市場であり、ますます多くのスタートアップやベンチャー資金を引き寄せていると、関連分野をカバーする著名なチップアナリスト会社が報告しています。
「新しいスタートアップがますます増え続け、差別化を図ろうとし続けています」と、広く読まれているマイクロプロセッサーレポートを発行しているリンリーグループのシニアアナリスト、マイク・デムラーは、ZDNetとの電話インタビューで述べました。
リンリーグループは、シリコンバレーで毎年2回、数多くのスタートアップを招待する春と秋のプロセッサーフォーラムを開催しており、近年はAIスタートアップに重点を置いています。
最近のイベントは10月にカリフォルニア州サンタクララで、オンラインと対面の両方で開催され、EdgeCortix、Flex Logix、Hailo Technologies、Roviero、BrainChip、Syntiant、Untether AI、Expedera、Deep AIなどのスタートアップが自社のチップ設計について短い講演を行い、会議は賑わっていました。
デムラーとチームは定期的に「ディープラーニングのためのプロセッサーガイド」という研究報告書をまとめており、最新バージョンは今月中に発表される予定です。「この最新版には60以上のチップベンダーが含まれています」と彼はZDNetに語りました。
エッジAIは、主にデータセンターにないすべてのものを指す包括的な用語となっており、データセンターの周辺にあるサーバーも含まれる場合があります。これは、スマートフォンから、GoogleのモバイルAI用のTinyMLフレームワークを使用してマイクロワットの電力を消費する組み込みデバイスまで多岐にわたります。
その範囲の中間部分、チップが数ワットから75ワットの電力を消費する場所は、市場の特に混雑した部分であるとデムラーは述べ、通常はプラグイン可能なPCIeまたはM.2カードの形で提供される。（75ワットはデバイスのPCIバスの制限です。）
「PCIeカードは市場のホットなセグメントであり、産業用AI、ロボティクス、交通監視のためのものです」と彼は説明しました。「BlaizeやFlexLogicなどの企業がこのセグメントを狙っているのを見てきたでしょう。」
しかし、非常に低い電力でもかなり活発です。「tinyMLセグメントは同じくらい熱いと言えるでしょう。そこでは、数ミリワットからマイクロワットまで動作するチップがあります。」
ほとんどのデバイスは、人工知能が新しいデータに基づいて予測を行う「推論」段階に特化しています。
推論は、ニューラルネットワークプログラムが訓練された後に発生します。これは、調整可能なパラメータが十分に発展し、信頼性のある予測を形成できるようになったことを意味し、プログラムを運用に投入できることを示しています。
デムラーは、スタートアップにとっての最初の課題は、実際に素晴らしいパワーポイントのスライドショーから動作するシリコンに移行することであると言いました。多くのスタートアップは、フィールドプログラマブルゲートアレイ上で動作するチップのシミュレーションから始まり、完成したシステムオンチップ（SoC）を販売するか、顧客のチップに組み込むことができる合成可能なIPとして設計をライセンスするかのいずれかに移行します。
「私たちはまだ多くのスタートアップが賭けをヘッジしたり、できるだけ多くの収益モデルを追求したりしています。最初にFPGAでデモを行い、コアIPをライセンス供与することで、デムラー氏は言います。一部のスタートアップは、FPGAベースのバージョンを製品として提供しています。」
市場には数十のベンダーがいるため、シリコンを扱う企業でさえ、意味のある違いを示すことに苦労しています。
「本当に異なるものを考え出すのは難しい」とデムラーは言った。「私はこれらのプレゼンテーションを見て、『世界初』や『世界最高』と言っているのを見て、そうだね、いや、私たちは何十も見てきたと言う。」
いくつかの企業は、非常に異なるアプローチで始まり、早い段階で自らを際立たせましたが、成果を上げるまでには時間がかかりました。
オーストラリアのシドニーに本社を置き、カリフォルニア州ラグナヒルズにオフィスを持つブレインチップホールディングスは、2011年にスパイキングニューラルネットワークを処理するチップで非常に早いスタートを切りました。これは、人間の脳の機能をより密接にモデル化することを目的とした神経形態学的アプローチのAIです。
その会社は、長年にわたり、カジノのフロアでポーカーチップを識別するために機械視覚を使用するなど、技術がどのようにタスクを実行できるかを披露してきました。
「BrainChipは、この急激なアーキテクチャを粘り強く追求してきました」とDemler氏は述べています。「独自の機能があり、デバイス上で真に学習できる」ため、トレーニングと推論の両方を実行できます。
BrainChipはある意味で、どのスタートアップよりも遠くまで来ました：それは上場企業です。株式はオーストラリア証券取引所に「BRN」というティッカーで上場されており、昨年の秋にはアメリカの店頭市場で取引するために「BCHPY」というティッカーでアメリカ預託証券を発行しました。それらの株式はそれ以来、価値が3倍以上に増加しています。
BrainChipは収益の生産を始めたばかりです。同社は10月にx86およびRaspberry Pi用の「Akida」プロセッサのミニPCIeボードを発表し、先月には499ドルの新しいPCIeボードを発表しました。同社は12月の四半期に110万米ドルの収益を上げ、前の四半期の10万ドルから増加しました。年間の総収益は250万ドルで、営業損失は1400万ドルでした。
他のいくつかのエキゾチックなアプローチは、実際に実現するのが難しいことが証明されています。2012年に設立され、テキサス州オースティンに本社を置くチップスタートアップのMythicは、回路の一部にアナログチップ技術を使用するという新しいルートを追求しています。これは、1と0を処理するのではなく、電気信号の実数値波形を操作することで計算を行います。
「ミシックはいくつかのチップを生成しましたが、私たちが知る限り、デザインの勝利を発表していません」とデムラーは観察しました。「理論的には、アナログは電力効率の利点を持つべきだと皆が同意していますが、商業的に実現可能なものに到達するのははるかに難しいでしょう。」
プロセッサーカンファレンスで発表した別のスタートアップ、シンティアントは、アナログアプローチで始まりましたが、アナログでは十分な電力の利点を提供できず、市場投入に時間がかかると判断したとデムラーは述べました。
カリフォルニア州アーバインに2017年に設立されたシンティアントは、機能電話や聞こえるデバイスだけで低電力で動作できる非常にシンプルな物体認識に焦点を当てています。
「フィーチャーフォンでは、アプリプロセッサは必要ないので、シンティアントのソリューションは完璧です」とデムラーは述べました。
デムラーは、「どのスタートアップが成功するかに関係なく、特別な回路の有用性は、AI加速がチップ技術のカテゴリーとして持続することを意味する」と述べました。
「AIは自動車、組み込み処理、IoT、モバイル、PC、クラウドなど多くの分野で非常に普及しており、特定用途向けアクセラレーターを含めることが一般的になるでしょう。これは、GPUがグラフィックスにとって一般的であるのと同じです。」
それにもかかわらず、いくつかのタスクは汎用CPU、DSP、またはGPUで実行する方が効率的であるとデムラーは述べました。だからこそ、インテルやNvidiaなどは、ベクトル処理などの特別な命令でアーキテクチャを強化しています。
資金が豊富なベンチャーキャピタル市場が存在する限り、さまざまなアプローチが探求され続け、千の花が咲くことが許されます。
「まだこんなに多くのVCマネーが存在していて、これらの企業が受け取り続けている金額に驚いています」とデムラーは言った。
デムラーは、2018年に設立されたカリフォルニア州サンノゼのSima.aiの巨額の資金調達ラウンドについて言及しており、同社は電力消費の削減に焦点を当てた「MLSoC」と呼ばれるものを開発しています。この会社はシリーズBの資金調達ラウンドで8000万ドルを受け取りました。
もう一つは、2017年に設立されたテルアビブのHailo Technologiesで、FactSetによると、3億2050万ドルを調達し、そのうち1億ドルは最近のラウンドで調達されたとされ、評価額は10億ドルとされています。
「中国から出てくる数字が本当なら、さらに驚くべきものです」とデムラーは言った。資金提供は当面続く見込みだと彼は述べた。「VCコミュニティが他に投資するものを決めるまで、これらの企業があちこちに現れるのを見ることになるでしょう。」
いずれ、シェイクアウトが起こるでしょうが、その日がいつ来るかは明確ではありません。
「彼らの中には最終的に去らなければならない者もいる」とデムラーは考えた。「今から3年か5年かは分からないが、この分野にははるかに少ない企業が存在することになるだろう。」
デムラーと同僚たちが主催する次の会議イベントは4月下旬にサンタクララのハイアットリージェンシーホテルで開催される春のプロセッサーフォーラムですが、現地に来られない方のためにライブストリーミングも行われます。