2020-04-22
北京塞车计划 AI芯片产业仍在初期,国产问鼎全球并非遥不可及丨亿欧全球视角

AI芯片的发展,离不开人造智能技术的成熟。人造智能从1956年诞生至今,共通过过三次大的浪潮。进入21世纪,原由计算机性能的升迁和海量数据的产生,以及机器学习和CNN技术(Convolutional Nerual Networks,卷积神经网络)获得突破,算法、算力和数据都已足了人造智能的商业化落地需求,人造智能迎来了高速发展的阶段。 

实际上,人造智能产业得以迅速发展,离不开现在唯一的物理基础——芯片。能够说,“无芯片不AI”,能否开发出具有超高运算能力、相符市场需求的芯片,已成为人造智能能否可不息发展的主要因素。 

近年来,AI芯片产业发展迅猛,多多企业纷纷组织。但从芯片的首步、发展、成熟的三个阶段来望,人造智能芯片照样处于首步阶段。 

巨头新锐,共遇产业瓶颈 

按行使场景的分别,AI芯片设计可分为云端训练、云端猜想、终端猜想三片面。其中云端训练芯片主要以英伟达的GPU为主,新入竞争者是谷歌的TPU北京塞车计划,以及深耕FPGA的赛灵思与英特尔。在云端猜想方面北京塞车计划,代外企业有AMD、谷歌、英伟达、百度、寒武纪等。 

在终端猜想方面北京塞车计划,原由移动终端、自动驾驶等行使场景需求逐渐爆发,组织企业包括传统芯片巨头和初创企业,如高通、华为海思、地平线、寒武纪、比特大陆等。 

不难发现,在市场格局上,固然现在都是传统芯片巨头占有着AI芯片市场的霸主地位。但AI芯片落地难,是困扰巨头与新锐的共同题目。  

来源:清华大学异日芯片创新中央 

地平线说相符创首人兼副总裁黄畅通知亿欧科创:AI芯片落地之因此难,最先是行家技术上都遇到了共同的瓶颈,也是所谓的“冯·诺依曼瓶颈”。 

挑高AI芯片性能的关键之一,在于声援高效的数据访问。在传统冯·诺伊曼系统组织中,数据从处理单元外的存储器挑取,处理完之后再写回存储器。AI芯片自己基于冯·诺伊曼系统组织,行使浅易的功能是十足没题目的。 

但原由运算部件和存储部件存在速度迥异,当运算能力达到必定程度,原由访问存储器的速度无法跟上运算部件消耗数据的速度,再添加运算部件也无法得到足够行使,即形成所谓的冯·诺依曼瓶颈,或“内存墙”题目,这是永远困扰计算机系统组织的难题。 

现在常见的手段是行使高速缓存(Cache)等层次化存储技术,尽量缓解运算和存储的速度迥异。然而,AI芯片中必要存储和处理的数据量远重大于之前常见的行使。这都使得冯·诺依曼瓶颈题目在AI行使中愈发主要。“能够不夸张地说,大片面针对AI挑出的硬件架构创新都是在和这个题目做搏斗。”黄畅添加道。 

不过,也正是原由人造智能芯片的技术难题,导致无论是巨头照样新锐都处于联相符首跑线,这给国产企业挑供了良益的超越“赛道”。这也避免了传统巨头行使自己已有上风,迅速甩开对手。 

问鼎全球,如何曲道超车 

19年6月20日,寒武纪推出第二代云端“思元270”;6月21日,华为发布人造智能手机芯片“麒麟810”;7月3日,百度发布人造智能芯片远场语音交互芯片“鸿鹄”;10月29日,地平线发布AIoT边缘计算人造智能芯片“朝阳二代”。 

能够发现,国产企业在AI芯片周围的组织已初见雏形,有一战之力。但想问鼎全球,仍需改善一些不能。 

针对国产AI芯片的发展,中国工程院院士倪光南多次外示,芯片设计门槛极高,只有极幼批企业能够承受中高端芯片研发成本,这也制约了芯片周围创新。吾国能够借鉴开源柔件成功经验,降矮创新门槛,挑高企业自立能力,发展国产开源芯片。 

“开源柔件正成为现在柔件产业的主流,芯片产业也能够采用开源这栽模式。”倪光南强调,现在在芯片开发方面,新的RISC-V指令集是一栽能够降矮处理器芯片IP成本的新模式。企业能够解放免费行使RISC-V进走CPU设计、开发并添加自有指令集进走拓展等。RISC-V对于现在AI芯片架构的优化,成本的控制,都有很益的成果。 

关于AI芯片架构,其实吾国企业已有不少可圈可点的案例,例如华为的达芬奇架构,寒武纪的Cambricon-X架构,鲲云科技的CAISA架构,地平线的伯努利架构等。 

比首人造智能芯片架构,吾国更答该关注人造智能芯片的产业链完善度。 

吾国制造芯片的最新设备和工艺比国际先辈程度落后多代,因此一些人造智能芯片必要送到境外进走制造和封装。这就会造成芯片产量不能,以及价格过高的题目。使得下游许多行使其模组的产品无法量产,造成凶性循环,不幸于走业的发展。 

行为国内边缘侧AI芯片周围的先走者,嘉楠科技早在2016年就掌握了16nm制程工艺,之因此现阶段的AI芯片制程工艺仍为28nm,主要也是受价格和出货量的控制。 

赛迪顾问《中国人造智能芯片产业发展白皮书》表现,中国人造智能芯片市场周围保持高速增进。云端周围,2018年云端市场全球占比17.0%;展望2021年将达221.5亿元,CAGR达 51.23%。终端周围,2021年将达84.1亿元,CAGR为59.3%。 

面对这样汜博的市场,期待国产企业能专一突破瓶颈,问鼎全球。

编辑:唐钰婷

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