2.3.1　嘉楠：從云端智能到邊緣智能，擴建可信價值網絡

隨著科技的發展、產業的進步，大量的數據需要采集，數據量和計算量都將極為龐大。芯片的計算能力、硬件的存儲能力都存在物理極限，但數據是沒有邊界的。數據既是生產要素，也是人工智能的重要基礎，要想應對好數據爆炸帶來的沖擊，充分發揮其時代價值，需要思考如下三個關鍵問題。

第一，如何構建龐大的算力基礎設施來應對巨大的計算量。

第二，如何從硬件層面提高人工智能芯片的計算能力。

第三，如何優化當下的計算模式，使其具備更高的安全性與效率。

（1）區塊鏈超級計算芯片提供算力基礎

區塊鏈的發展促進了我國ASIC芯片研發能力的大幅度提升，我國區塊鏈ASIC芯片已達到了階段性的領先地位。ASIC芯片與GPU、FPGA等通用芯片技術不同，是一種為專門目的而設計的集成電路，在量產時具備更低功耗、更低成本、更高性能等優點。專用芯片雖然不能像通用芯片一樣，一個芯片能處理很多事情，但在一些數據量、計算量極其龐大的場景下，我們必須選擇使用更強的能力來換取通用性。圖2-1所示是一臺由嘉楠科技研發的區塊鏈超級計算設備，目前其有效算力可達到普通筆記本電腦的數萬倍。

圖2-1　區塊鏈超級計算設備

當前，區塊鏈超級計算設備主要用于公鏈系統的共識維護，即常說的全網記賬過程。接下來超算設備有兩條路要走：第一，在海量數據下實現加密、解密過程的加速計算，以提高共識出塊的速度；第二，共享閑置、落后設備的有效算力，支持人工智能的模型訓練，以最大化利用資源。要想實現這兩個目的，需要在芯片最初的設計過程中就加入相應的模塊，這對芯片公司而言是巨大的挑戰。未來，算力將是一切計算的基礎，前路依然任重且遠。

（2）將ASIC技術運用到人工智能芯片

在區塊鏈領域，我們見證了ASIC算力時代，那么如何將這種低功耗、高性能的芯片設計能力應用到深度學習領域呢？2018年9月，嘉楠科技推出的第一代人工智能芯片——勘智K210，可容納神經網絡模型的一體化SOC方案，是全球第一款基于RISC-V架構設計的商用邊緣計算芯片，支持最高0.5T算力，且功耗較低，在性能上極具優勢。同時，憑借完全自主研發的神經網絡加速器IP，勘智K210兼具了機器視覺和語音識別的能力，可以在超低功耗下進行高速卷積神經網絡計算，比如，基于卷積的神經網絡可用于目標檢測和圖像分類任務（如人臉識別、多分類物體檢測與識別等），還可以實現聲源定向、聲場成像、波束形成、語音喚醒、語音識別等機器聽覺功能（如圖2-2所示）。

圖2-2　勘智K210人工智能芯片示意圖

人臉識別技術是近年來非常火熱的人工智能生物識別技術，為人們的生活帶來了極大的便利性，可以降低社會運行和治理的成本，同時還能產生一定的經濟效益。目前，人臉識別技術已經應用到支付、娛樂、安防、教育等生活的各個領域。目前常見的人臉識別系統主要有兩種工作方式：離線工作和聯網工作。離線工作的邊緣計算人臉識別系統算法運行在AI芯片上，隨著神經網絡算法（CNN）技術的快速發展和提升，識別準確率已經能夠滿足絕大多數場景的應用要求；聯網工作的人臉識別系統算法識別準確率很高，但計算和傳輸的時間成本也很高，運行的基礎設備成本較高，同時會存在人臉信息數據泄露的問題，因此具有一定的風險。

邊緣計算能夠減少請求的響應時間、提升電池的續航能力、減少網絡帶寬，同時保證數據的安全性和私密性。這些優勢在物聯網領域格外明顯，在物聯網時代，大量電子設備涌入互聯網，產生了海量數據，傳統的云計算并不能及時有效地處理這些數據，此時，邊緣計算人工智能就派上用場了。它具有以下無可比擬的優點。

第一，更快的傳輸速度和響應速度。對于直接運用于安防、市政甚至工農業的物聯網設備體系來說，效率和速度意味著一切。尤其是對于安防和娛樂等產業，如果終端的延遲率太高，會對實際的運行效果和交互體驗產生很大的影響。

第二，擺脫了網絡環境制約，避免人臉數據泄露，因此更加安全。邊緣計算人臉識別解決了這部分網絡環境的限制，并且避免了數據上傳云端所帶來的隱私泄露風險，因此更適合物聯網體系。

第三，利用傳統云計算的遺漏區域，產能比更劃算。在整體上云的思路下，終端很大一部分的運算能力將遭到放棄，這顯然也是一種巨大的浪費，邊緣計算將這部分能力調集了起來，形成了“中心+分散”的運算模式，產能比更高，資源的利用率也有了大幅度的提升。

（3）“區塊鏈+邊緣智能”，構建萬物互鏈

能不能讓所有的產品都具備智能，而且還要能夠保護隱私？區塊鏈、人工智能、邊緣計算的有機結合可以有效地應對這個問題。

在當下的計算模式下，數據可以由各個終端統一調度到云端進行計算處理。邊緣端不僅浪費了計算能力，而且由其產生的數據價值也被云端所壟斷。通過區塊鏈，云端與邊緣端各節點可以構筑成數據與價值網絡，各個邊緣智能終端將成為可信數據與可信計算的智慧載體，與云端高效互通，實現“萬物互鏈”。

如圖2-3所示，隨著邊緣計算和人工智能技術的發展，未來的高級別智能將同時存在于云端和邊緣端。當云端和各個邊緣端的數據被打通時，數據不再是孤島式的，更不會再被強大的云所壟斷。這個時候我們需要考慮三個問題：第一，數據如何保真；第二，如何保護數據的隱私；第三，如何體現數據的價值。區塊鏈技術為這些問題提供了解決的方法。我們不僅要將這個網絡打通，更要將這個網絡“鏈”接起來，利用區塊鏈加密、不可篡改的特性，確保數據在鏈上可信、安全地流通。同時，基于區塊鏈平臺搭建價值結算系統，用于保護每個用戶、每個終端所產生的數據，并在其他節點需要用到相關數據時得到等價的激勵。一個廣泛的、智能的、可信的商業經濟體就此誕生了。

圖2-3　云+端可信網絡結構示意圖