智东西（公众号：zhidxcom）
文 | 寓扬
导语：“AI芯片”这个新鲜的概念在过去一年间逐渐走过了普及的阶段，越来越被大众所熟知。在行业走过野蛮生长，开始加速落地、加速整合的过程中，也有更多的AI芯片公司也开始走出属于自己的差异化路线。
智东西在此前AI芯片系列报道第一季之后，再次出发，进一步对AI芯片全产业链上下近百间核心企业进行差异化的深度追踪报道。此为智东西AI芯片产业系列报道第二季之一。
今年中秋节前一周，华米科技发布了新一代自有品牌的两款产品——Amazfit米动健康手环1S和Amazfit智能手表，并在最后环节以“one more thing”的形式推出了一款可穿戴AI芯片“黄山1号”，据称这是业内首款可穿戴AI芯片。
华米创始人兼CEO黄汪当时称，这颗AI芯片采用业内全新的RISC-V指令集，并集成四大AI处理器模块，并且已经流片成功，将应用在2019年上半年的可穿戴新品中。
然而这颗AI芯片仅仅浮现了“冰山一角”，更多的故事则尘封在海平面之下。
华米这颗可穿戴AI芯片到底是什么，背后经历哪些历程，与手机AI芯片有何不同？它对标谁，又要取代谁？它是否还承载着华米新的构想和商业突围？带着种种疑惑，智东西近期来到华米位于北京的办公室，独家对话CEO黄汪，起底华米首颗可穿戴AI芯片背后的阳谋！
华米的办公室在科技企业林立的中关村软件园，楼前的枫叶已转至金黄，在阳光下甚是漂亮。正如同4年前成立的华米，几年光景，如今已登顶美国纽交所，真可谓时势造英雄。
这一天上午10点半我们到达华米的办公室，见到了那把专属华米的纽交所敲钟锤。如今华米在北京、合肥、深圳以及硅谷均有团队。
这天早晨黄汪刚飞回北京，并在早高峰中从首都机场赶回到办公室。他径直走进会议室，脸上带着些许差旅中的倦容。没有过多寒暄，我们便直接聊起了AI芯片，“今天多聊聊AI芯片，少聊些产品”，又显示出他对这一话题的兴趣。
▲华米创始人兼CEO黄汪
通过与黄汪沟通，我们发现这颗可穿戴AI芯片与大家所熟知的手机AI芯片并不相同，它更多的是类似一款协处理器专门处理AI的功能。同时他还透露了一个重要的信号，华米想要依托AI芯片向医疗、健康云服务商迈进，来实现更大的商业野心。
一、首颗可穿戴AI芯片背后：历时2年半投入数千万
2014年7月份，雷军发布了由华米生产的小米手环，历时1年多到2015年9月，这款手环销量就实现了千万量级。而当一个产品达到年销千万时，对芯片的需求就尤为大。
在这种情况下，两个考虑让黄汪决定做芯片。一个是为了进一步构建未来产品的竞争力，华米对于可穿戴产品的更多想法需要底层芯片的支持，而采用外部芯片在需求满足上相对受限，并且保密性较难保障。另外，当产品销量达到千万量级，已经能够收回IoT芯片的成本。
随着时机的成熟，2年半之前，华米就悄悄的将触角伸向了芯片领域，但最初并没有对外讲。华米第一次提及AI芯片是在2016年底，黄汪在一封内部信中说，华米要正式成立一个AI实验室，并顺带提到未来也会有AI芯片出来。
但最初华米并没有第一时间考虑到在芯片中加入AI功能，而是从实践中摸索了大半年后才决定加入AI。
黄汪称，“可穿戴对产业有推动作用的主要有两块，一块是运动+体育，一块是健康+医疗，而华米这款芯片主打的就是健康医疗。”
但在实践中他发现，健康医疗的AI算法在通用处理器上根本跑不了，要么CPU的运算速度不够，要么功耗特别大，根本无法满足长时间的心脏检测。因此，华米就将AI引擎做到芯片中，通过AI芯片同时满足高计算力与低功耗。
华米可穿戴AI芯片的打造涉及算法团队、芯片团队以及外围团队等多个团队的协作。华米AI实验室团队规模在30人左右，再加上华米收购的Zeep团队（这是一家北美的多运动传感器技术公司）构成了AI芯片的核心算法团队。
华米AI芯片的硬件团队则分布在台湾、以色列、硅谷、圣地亚哥几个跟芯片产业紧密相关的地方，黄汪笑称，“人才在哪，我们的团队就在哪里”。
除此之外，华米还投资了RICS-V指令集阵营中较为核心的一家公司SiFive，结合外部资源探索在新计算机体系架构上的应用。他还透露道，“在RISC-V阵营中，最著名的公司我们几乎都投资了，并且部分是跟BAT一起投的。”
在研发投入上，相比手机AI芯片动则就几亿美元的投入，IoT芯片的花费则要少得多。黄汪称，打造一款IoT芯片几千万人民币就可以搞定，研发投入不会超过1个亿。因为IoT芯片不需要追求那么高的制程，主要比拼低功耗和在低功耗下处理更多任务，55nm/40nm这类非常成熟的半导体工艺就可以满足需求。
华米这颗可穿戴AI芯片采用的就是55nm工艺制程，代工厂也在台湾。他称采用这种非常成熟的制程，可选择的代工商会很多，这样不需要将芯片代工锁定在某一家，从而降低对生产方的依赖。
黄汪还向智东西透露这款芯片的最新进展，他称把搭载AI芯片的电路板替换掉这一代手环中原来的电路板，产品功能AI算法都能够跑起来。这说明黄山1号在技术逻辑上确实可用，不过真正的产品化、规模化应该还有一段路要走。
二、医疗健康专用AI处理器背后的技术路径
华米这颗可穿戴AI芯片与我们认知较多的手机AI芯片并不相同，它可以智能手表中作为一款协处理器芯片，配合主处理器工作，也可以在智能手环中扮演主处理的角色。
举例来说，黄山1号就像苹果A12或是华为麒麟980 SoC中的一个NPU模块，专精于AI运算，但不存在于SoC中，而是单独存在电路板中。
这颗可穿戴AI芯片整体由两部分构成，一部分是一颗主频可达240MHz的处理器；另一部分是四个AI引擎，分别是HeartID、ECG、ECG Pro、Arrhythmia，形成不同的神经网络，实现在本地端对心率、心电、心律失常等心脏问题进行实时监测分析。
“相比市面上通用的IoT芯片，尽管处理器主频也可以达到200MHz，但没有AI引擎”，黄汪说。
其中这款AI芯片中有两点值得关注，其一是AI引擎（神经网络），其二是它采用的全新的RICS-V指令集架构。
黄汪介绍道，与手机中GPU/NPU所处理的图像、语音数据不同的是，这颗可穿戴AI芯片做的是人体生物信号的处理。它的神经网络也不像视频处理动则就上千层，而是只有100层以内。
但由于病人的心律、心电等数据很难采集，并且这个领域的数据需要专业的医生来标注，这就导致这一领域的AI模型很难训练。“华米是业内为数不多的公司，同时具备心脏领域数据的采集、标注、AI模型训练能力”，他谈道。可见在可穿戴领域，相比算法，数据才是更核心的壁垒。
在芯片架构上，华米没有使用业内使用最多、最为稳定的Arm架构，而是采用了RICS-V指令集架构。
黄汪称，华米团队本身就是做嵌入式系统出身，在选择使用什么样的计算机体系架构上是很擅长的，尽管当时这一架构在应用上尚未成熟，仍然选择了它。
“从技术角度来说，RISC-V是IoT时代最适合的处理器架构，它具备延展性，非常灵活，既可以做低功耗，也可以做复杂的AI计算”，黄汪称。
此外，由于RICS-V是一款开源架构，使得这款芯片成本小于1美元，而如果采购市面上具备同样主频但不具备AI功能的芯片售价都在2美元左右，这也将进一步降低华米在芯片端的采购费用。
今年9月份华米发布的新一代智能手环尽管可以实现对心律等的7*24小时监测，但并不能实现实时监测。具体来说，其心律、心电的监测要通过光学传感器采集用户数据，然后传输到云端去做处理，再将计算结果传回手环，但一旦没有网络就无法完成实时监测。
有了这颗AI芯片后，智能手环可以直接在本地对心率、心律、心电等进行监测，通过将AI前移，进行实时监测。得益于RICS-V指令集架构，AI芯片可以在实现端侧智能的同时，保证7*24小时的低功耗运作。
在具体应用到华米智能手表与智能手环两个产品线上，这颗AI芯片所扮演的角色也不相同。它应用在智能手表中定位是一颗协处理器芯片，配合北京君正的主处理器发挥作用。而在智能手环中，这颗AI就可以扮演主处理器的角色，替代之前的芯片，满足手环对算力的需求。
黄汪也表示，这款AI芯片不是为了取代合作伙伴，比如高通、君正等，而是在主处理器芯片相配合，提升智能手表的计算能力。
三、芯片背后是华米更大的图谋
但华米的野心远不止一颗AI芯片，今天黄汪也向智东西透露了他对华米未来新的战略构想：它要做医疗健康领域的“亚马逊”！通过芯片+传感器+云服务的布局，华米希望以AI芯片为抓手，在华米产品、品牌之外去赋能行业，实现华米在商业模式上的一次突围。
他说，这颗芯片最大的功能是能够监测心率、心电等心脏问题，未来还会加入血压、血糖的监测，这就是一颗医疗健康领域的AI芯片，未来华米可能会把芯片赋能出去，“芯片成本1美元就够了，完全可以成本价送给你，但要用我的云服务”。
他以亚马逊为例解释道，大家都知道亚马逊是云服务商，但它也参与了很多芯片，它并不指望芯片赚钱，而是希望在端侧为它带来更多用户，使用它的云服务。
这也是黄汪构想的华米未来的盈利模式，依靠传感器+芯片+云，开放端侧能力，靠云服务盈利，做一个医疗、健康领域的云服务商。他称华米不会排斥任何第三方使用它们的芯片。
但他也并未透露与哪些公司在AI芯片以及云服务上达成合作，只是称这是华米关于未来的一个战略。至于盈利方式，他也只是模糊的提到了按年或按月收服务费。
只能说，目前华米自己跑通了芯片+传感器+云服务的这套模式，但在云服务商、行业赋能的道路上，华米也正在探索。
四、心电监测背后的技术门道
芯片+传感器+云服务构成了华米未来商业模式的一个闭环，这里还有一个环节传感器，它对于AI芯片发挥作用，商业模式的实现都尤为重要。黄汪称，未来传感器部分也会向行业开放。
在心脏的监测防护上，AI芯片中的AI功能有赖于传感器对心率、心电等数据的采集，华米十分重视传感器的研发。黄汪谈道，华米米动健康手环1S中采用了自研的PPG心率传感器，相比之前采购的传感器，心率监测准确性提升至98%，功耗降低80%。
黄汪称，“这一代产品的最大亮点，是通过光学传感器对心脏进行24小时自动监测，这项技术是领先业界整整一代的。”
而心率数据的搜集主要通过两种技术路径，一种是心电图数据，需要用户按压手环，通过心电传感器采集；另一方面通过PPG心率传感器自动获取海量的心率数据，通过这两类数据来进行心脏问题的监测。
而传统的心电图往往是由医院的心电图机完成，它采用放大电路的形式，将人体心脏活动时产生的生物电信号（心电信号）自动记录下来，从而供医生诊断。
尽管苹果、华米等公司都在通过光学传感器进行心率、心电监测，并且在技术逻辑上予以实现。但产业对这种心率监测方式的认可似乎才刚刚开始。如何获得国家与专业医疗机构的认可，无疑对于可穿戴产品的扩散尤为重要。
黄汪称，这一代手环已经通过国家食品药品监督管理总局认证。并且在临床方面，华米也与业内心脏病领域知名医院北京安贞医院与中国医学科学院阜外医院合作，让心脏病人通过手环来监测心率问题，并为医生专门开发一套使用界面，以便清晰看到病人心电图的变化。
但从行业来看，通过可穿戴设备获得心电监测的方式在实际应用中到底如何，专业医疗机构接受程度如何，似乎还需要时间来验证。
五、纵向延伸产业链，横向扩充品类
如果把AI芯片+传感器+云服务这套商业模式，看作是华米从智能手环/智能手表出发，在运动医疗产业上下游的延伸与布局，纵向突破核心技术，横向扩充品类。
在纵向的技术扩展中，黄汪透露道，华米在芯片领域的投资和参与很广泛，超出大家的想象，比如各种连接类的芯片，从5G、WiFi、到蓝牙芯片等都有参与。
而在横向品类的布局中，黄汪称华米把可穿戴品类分成运动与健康两部分，主线是智能手表/智能手环，华米也从最初的小米手环扩展到自有品牌的Amazfit智能手表与智能手环产品。
除了手环外，华米还自建团队做了智能运动鞋、运动衣服类的产品。此外华米也通过投资进行更多布局，比如投资深圳市云顶信息技术公司，将产品品类扩展至智能牙刷。
此外，在渠道上，除了小米的线上线下渠道外，华米在京东、天猫开设了自有品牌店。与此同时华米也在扩宽国际渠道，包括欧洲、俄罗斯、印度、印度尼西亚等地的市场。
可见围绕着可穿戴领域，华米围绕着纵向、横向两个维度进行产业链的拓展与品类的扩充，呈现出一个更加立体的商业模式。
六、手机厂商入局能否构成威胁？
可穿戴市场在2014年前后可谓异常火热，诞生了一大波可穿戴厂商，可谓“春秋争霸”。但行业过高的期望也导致前两年可穿戴市场经历了一个低潮，大批公司已淘汰出局。
而随着苹果对行业的引领以及可穿戴和运动、健康的结合，这一市场近期又呈现出活力，包括华为、联想、三星等手机厂商几年来持续投入，扩展穿戴品类，构建服务，并且也取得不错销量。
▲2017年可穿戴市场份额，数据来源IDG
由于可穿戴产品天生跟智能手机有一种强关联，尤其是具有很强用户基础的手机厂商，比如华为今年上半年手机出货量近1亿部，即便是以很低的转化率都可以为可穿戴产品带来可观的销量。以手机公司为代表的消费电子厂商的持续跟进又能否影响产业格局？
在黄汪看来，手机厂商的入局构不成绝对威胁。“在这么多行业跳进来做智能手表的公司中，最容易做出产品达成目标的可能是手机公司，但能做到什么程度呢？”黄汪质疑道：“可穿戴跟手机涉及到的传感器大不相同，比如手机不需要光学传感器，也不需要医疗传感器；手机也不需要运动算法；这对于任何公司都是全新的，需要数据和算法的积累。”
对于如今可穿戴市场多股力量的涌入，他认为各家手机厂商都会做可穿戴设备，但往往会在低端市场杀的一塌糊涂，最终演变成一个拼渠道、拼价格的行为，使穿戴产品就变成一个简单的消费电子产品。
而市场中高增值的部分一定要看实际功能和品牌，消费者最终会回归到刚需功能上。
针对可穿戴市场的竞争格局，黄汪认为无论手机厂商还是PC厂商，3年后市场将进行大洗牌，全世界只有2类公司能够跑出来，一类是高端品牌，比如苹果；另一类是有技术又具备价格优势的公司，比如华米。市场会变成“三明治”结构，在高端品牌与高性价比品牌挤压下，其他品牌都在中间。
他还不忘吐槽道，“这就是为什么Fitbit比较惨的原因。”
结语：AI芯片助推穿戴产业升级
通过与华米CEO黄汪的深入沟通，我们更加清晰的认识到黄山1号AI芯片背后的思考和打造历程，以及它与手机AI芯片的不同。
这颗AI芯片也承载着华米新商业模式的探讨，华米开始在产品与品牌之外，谋求医疗、健康场景下的云服务发展。
与此同时，可穿戴市场经过过去一段时间的行业低潮后，正迎来一个良性发展的阶段，但未来的格局仍有众多变数，不仅有手机厂商的介入，还有可穿戴关键技术的推动。但不变的一点是，可穿戴产品正成为AI芯片落地应用的另一个重要终端。
