在2018年和2019年這兩年,中外廠商AI芯片量產(chǎn)和上市的新聞層出不窮。小編為工程師來(lái)梳理一下,看看英特爾、英偉達(dá)、超微、華為、阿里巴巴幾家的動(dòng)作。
1、2018年5月下旬,英特爾全球副總裁兼人工智能產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Naveen Rao表示,英特爾正在開發(fā)第一個(gè)商用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器產(chǎn)品英特爾Nervana NNP-L1000(Spring Crest),計(jì)劃在2019年發(fā)布。
2、2018年6月初,英偉達(dá)正式發(fā)布了全新AI芯片“Jetson Xavier”,在CEO黃仁勛看來(lái):“這臺(tái)小電腦,將成為未來(lái)機(jī)器人的大腦”,將該芯片的使用范圍清晰定義在機(jī)器人領(lǐng)域。
3、2018年8月,英偉達(dá)圖靈芯片(Turing)臺(tái)積電大量以12納米投片,9月底已經(jīng)開始出貨。
4、首度采用臺(tái)積電7納米的超微移動(dòng)加速處理器(APU)架構(gòu)芯片,最快2018年底至2019年上半年出貨。
5、據(jù)臺(tái)灣工商時(shí)報(bào)報(bào)道,華為自行研發(fā)的云端運(yùn)算AI芯片,包括采用臺(tái)積電12奈米的Ascend 310及采用臺(tái)積電7奈米的Ascend 910,預(yù)期在2019年第二季推出。
6、12月16日,阿里巴巴成立的芯片公司平頭哥(上海)半導(dǎo)體已經(jīng)在上海完成注冊(cè),阿里巴巴首席技術(shù)長(zhǎng)、達(dá)摩院院長(zhǎng)張建鋒透露,阿里首款A(yù)I芯片預(yù)計(jì)2019年下半年面世。這款芯片將應(yīng)用在阿里數(shù)據(jù)中心、城市大腦和自動(dòng)駕駛等云端數(shù)據(jù)場(chǎng)景中。
“AI芯片是AI技術(shù)發(fā)展過(guò)程中不可逾越的關(guān)鍵階段,不管有什么好的AI算法,要想最終得到應(yīng)用,都必然通過(guò)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)?!?清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)、中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)魏少軍斷言,芯片是實(shí)現(xiàn)人工智能的當(dāng)然載體。
圖:清華大學(xué)微電子所所長(zhǎng)、中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)魏少軍
在珠海舉辦的ICCA2018年會(huì)上,中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)理事長(zhǎng)魏少軍教授指出,集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,芯片設(shè)計(jì)企業(yè)再次大幅度上升,全國(guó)共有1698家設(shè)計(jì)企業(yè),比過(guò)去一年暴增了23%。1600多家無(wú)晶圓廠設(shè)計(jì)公司,有AI方面產(chǎn)品的公司也有不少,產(chǎn)品如何落地,值得思考。
作為全球晶元代工龍頭的臺(tái)積電,其董事長(zhǎng)張忠謀對(duì)外界表示,無(wú)論人工智能(AI)、5G等新應(yīng)用,都脫離不了運(yùn)算,因此,運(yùn)算未來(lái)輝是非常普遍被需要的技術(shù)。而運(yùn)算是集成電路(IC)的基本,未來(lái)無(wú)論什么殺手級(jí)產(chǎn)品出現(xiàn),都需要IC,也讓IC產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期看好。
圖:臺(tái)積電董事長(zhǎng)張忠謀
張忠謀預(yù)料,運(yùn)算(computing)在未來(lái)將會(huì)非常重要。他指出MIT新設(shè)立運(yùn)算學(xué)院,是個(gè)跨學(xué)系的學(xué)院,原本機(jī)械、電子、電機(jī)等系所都可以來(lái)運(yùn)算學(xué)院修讀運(yùn)算課程,5G和AI的根本都是運(yùn)算。
張忠謀分析指出,大陸之所以可以誕生寒武紀(jì)等AI芯片獨(dú)角獸,主要是因?yàn)榇箨懹腥瞬藕蛧?guó)內(nèi)龐大的市場(chǎng)。這點(diǎn)和美國(guó)市場(chǎng)相同,比如Google, Facebook,這些獨(dú)角獸能夠成功,前提是很大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。
臺(tái)積電中國(guó)業(yè)務(wù)發(fā)展副總經(jīng)理陳平陳平觀察這一波 AI 熱潮需要具備三個(gè)關(guān)鍵:海量數(shù)據(jù)、算法、技術(shù)工藝。AI 最先的要素是有“海量數(shù)據(jù)”才能成立,所有的場(chǎng)景推演和訓(xùn)練都要有數(shù)據(jù)在背后做依據(jù),如果想要做一個(gè) AI 產(chǎn)品,但沒有數(shù)據(jù)庫(kù)做基礎(chǔ),那評(píng)估的時(shí)候就要打個(gè)問(wèn)號(hào)!
兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是算法和工藝,半導(dǎo)體工藝技術(shù)是臺(tái)積電的強(qiáng)項(xiàng),IC 設(shè)計(jì)客戶要追求極致,有好的算法不夠,算力也很重要,用 7 納米就是比 28 納米的算力強(qiáng),目前臺(tái)積電是唯一 7 納米工藝技術(shù)的提供者。寒武紀(jì)、華為海思、比特大陸都是臺(tái)積電的重要客戶。
圖:格芯市場(chǎng)總監(jiān)朱宇
格芯市場(chǎng)總監(jiān)朱宇在12月21日的《人工智能落地應(yīng)用與趨勢(shì)》論壇上,指出,半導(dǎo)體給AI應(yīng)用帶來(lái)了實(shí)現(xiàn)的可能性。他分析說(shuō):從云端到Edge端,AI應(yīng)用分為三個(gè)大類:主要集中在AI訓(xùn)練和inference,代表廠商是Google和英偉達(dá);在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,采用AI是減輕駕駛員在駕駛途中的精力。做自動(dòng)駕駛,需要車在實(shí)時(shí)性環(huán)境中反應(yīng),需要強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)和AI芯片;在邊緣(Edge)端,AI算力提升產(chǎn)品體驗(yàn),真正改變生活形態(tài)的挑戰(zhàn)部分。比如家里的空調(diào)根據(jù)家中人數(shù)多少,自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度和濕度,又比如智能門鎖,監(jiān)控人的進(jìn)出,為芯片設(shè)計(jì)的廠商帶來(lái)思考,用那種工藝實(shí)現(xiàn)AI算法。
從云端的AI處理器的趨勢(shì),經(jīng)過(guò)多年的演進(jìn),從CPU到GPU到FPGA,在做云端訓(xùn)練和處理器,大家都在定義自己的架構(gòu),這種芯片需要先進(jìn)工藝,做云端訓(xùn)練,ASIC是必然之路。
服務(wù)器90%市場(chǎng)使用的是X86架構(gòu),做一個(gè)芯片要替代X86, 再加上AI功能,需要更長(zhǎng)的過(guò)程。加速芯片+服務(wù)器芯片,這是比較現(xiàn)實(shí)的模式。
AI流程是怎樣的?訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),把訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)灌到芯片上,以車為主,車子在使用當(dāng)中,不斷有新數(shù)據(jù)產(chǎn)生和輸入,已有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)做處理和判斷,云端不斷訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),終端門店不斷將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最新配置到更新車載上。AI的子應(yīng)用,包括人臉識(shí)別、自動(dòng)駕駛,都是這樣的套路。
他指出,大公司在云端AI創(chuàng)新更容易成功,中小型和初創(chuàng)公司在某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域做一些子創(chuàng)新,做AI應(yīng)用落地更容易找到市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
從工藝角度,業(yè)界對(duì)AI客戶分為兩個(gè)級(jí)別:第一、在數(shù)據(jù)中心做訓(xùn)練的AI芯片,需求是高效和功耗,先進(jìn)工藝,效能要高,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,采用高帶寬Memory,2.5D/3D封裝(3/2.5D與多個(gè)HBMS或GDDRS的集成)。為了未來(lái)新的形態(tài)GDR5+GDR6,芯片內(nèi)部嵌入的Memory也比較多,是一個(gè)很大的芯片。第二、邊緣端普遍算力不足,這類客戶對(duì)AI芯片的功耗非常敏感,要考慮功耗與成本的平衡。
手機(jī)Soc芯片是頂尖制程最主要應(yīng)用領(lǐng)域,麒麟980芯片作為首發(fā)商用7nm工藝制程手機(jī)Soc,麒麟980在指甲蓋大小的尺寸上塞進(jìn)69億個(gè)晶體管,實(shí)現(xiàn)了性能與能效的提升,相較上一代處理器在表現(xiàn)上提升75%,在能效上提升58%。為了7nm制程的研發(fā),華為投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了3億美元,如果是數(shù)據(jù)中心使用的AI芯片,面積是麒麟980芯片的幾倍,不是一個(gè)小公司可以開發(fā)的。
朱宇強(qiáng)調(diào),在邊緣(Edge)端的創(chuàng)新空間巨大, 終端上普遍存在AI算力不夠的情況。“我看到的人臉識(shí)別、圖像處理加上AI處理引擎,對(duì)Memory需求沒有那么高, 邊緣端對(duì)功耗非常敏感,要考慮功耗和成本的平衡?!?
AI芯片有三大發(fā)展趨勢(shì):第一、追求更高性能;第二、從CPU到FPGA的進(jìn)展可以在沒有芯片設(shè)計(jì)公司的情況下進(jìn)行,3、遷移到ASIC需要一個(gè)充足的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。
原創(chuàng)作者:章鷹
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