寒武紀、平頭哥、百度,AI芯片不再受制於人,中國有望彎道超車

人 工 智 能( Aritificial Intelligence ,AI )是一門融合了數學、計算機科學、統計學、腦神經學和社會科學的前沿綜合性技術。它的目標是希望計算機可以像人一樣思考,替代人類完成識別、分類和決策等多種功能。

今天,海量數據的形成、深度學習算法的革新、硬件技術的變革、互聯網生態的完善助力人工智能產業呈現爆發式發展,而其中以核心人工智能芯片為基礎的強大計算力發揮著至關重要的作用。

AI芯片指的是根據神經網絡等AI算法,進行特殊設計的芯片。由於傳統的CPU、GPU已經開始難以滿足越來越多的新的需求,並且在AI計算能效上也開始處於劣勢。在此形勢之下,專門用於AI計算的芯片開始迎來了高速的發展。

長期以來,中國在CPU、GPU等傳統芯片領域由於專利壁壘和自主研發能力較弱,絕大部分高端芯片依賴國外進口。但在AI芯片領域,國內外的競爭格局尚未明朗。在國家政策的大力支持下,人工智能應用市場爆發,AI芯片得到了資本等多方的關注,受這些因素的影響,國產AI芯片或能實現彎道超車。

寒武紀

寒武紀成立於2016年,取名“寒武紀”,是用生命大爆發時代來比喻人工智能的未來。

寒武紀、平頭哥、百度,AI芯片不再受制於人,中國有望彎道超車

成立以來,寒武紀先後推出了用於終端場景的寒武紀1A、寒武紀1H、寒武紀1M系列芯片、基於思元100和思元270芯片的雲端智能加速卡系列產品以及基於思元220芯片的邊緣智能加速卡。併為上述三個產品線所有產品研發了統一的基礎系統軟件平臺(包含應用開發平臺)。

3月26日晚,上海證券交易所發佈公告,稱已受理中科寒武紀科技股份有限公司(簡稱“寒武紀”)科創板上市申請,並掛出招股說明書申報稿。

阿里巴巴平頭哥

在2018年9月杭州雲棲大會上,阿里巴巴正式宣佈成立芯片公司“平頭哥半導體有限公司”,由阿里去年4月收購的國產芯片企業中天微與阿里旗下達摩院芯片團隊整合而成。正式進軍芯片行業。

3月25日,計算機體系結構頂會ISCA 2020公佈了論文入選結果,平頭哥三篇論文入選,創國內芯片企業紀錄。

寒武紀、平頭哥、百度,AI芯片不再受制於人,中國有望彎道超車

阿里巴巴平頭哥的“含光800”AI芯片由臺積電7nm工藝打造,在業界標準的ResNet-50測試中推理性能達到78563 IPS,比目前業界最好的AI芯片性能高4倍;能效比500 IPS/W,是第二名的3.3倍。1顆含光800的算力相當於10顆GPU。

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目前基於含光800的AI雲服務已在阿里雲上線。

百度崑崙基於FPGA所打造的AI芯片採用了XPU架構。在FPGA方面,百度擁有超過8年的FPGAAI加速器積累,累計上線超過了1萬個。其XPU架構及軟件棧也在實際業務中,有了超過8年的持續迭代。長時間的積累,讓百度也在AI領域小有成就,百度曾在HotChips大會上發表過3篇論文,據悉,也是國內在發表論文最多的單位。

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崑崙芯片的定位是通用AI芯片,目標是提供高性能、低成本、高靈活性的AI芯片。

崑崙發佈之後,其相關消息陸續公佈。架構方面,崑崙有2個計算單元,512GB/S的內存帶寬,16MBSRAM/unit。歐陽劍介紹,16MB的SRAM對AI推理很有幫助,XPU架構上的XPU-SDNN是為Tensor等而設計,XPU-Cluster則能夠滿足通用處理的需求。

崑崙第一代芯片並沒有採用NVLink,而是通過PCIE4.0接口進行互聯。在三星14nm的製造工藝和2.5D封裝的支持下,崑崙芯片峰值性能可以達到260TOPS,功耗為150W。

在靈活性和易用性方面,崑崙面向開發者提供類似英偉達CUDA的軟件棧,可以通過C/C++語言進行編程,降低開發者的開發難度。

崑崙已經在百度內部規模應用。至於對外提供AI算力,去年12月13日百度通過定向邀請的方式通過百度雲提供崑崙的算力。

還需努力

我國人工智能市場積累了海量的數據資源和多樣化的應用場景,獨特的發展優勢將促進國產AI芯片的技術創新,助力中國掌控人工智能時代主導權。

AI芯片領域尚未形成生態壟斷。當前,AI芯片成為業界熱點,國際知名芯片廠商、互聯網科技巨頭都紛紛佈局,同時也湧現了一大批初創公司,但目前AI芯片領域尚未形成一家獨大的格局,AI芯片的競爭才剛剛開始。全球在AI芯片領域的起步時間相差無幾,國內廠商在AI芯片領域的發展前景較好。

AI芯片成為企業和資本佈局新焦點。在政策利好的大背景下,越來越多的企業和資本競相佈局AI芯片。華為麒麟990已經推出自己的AI芯片。此外,AI芯片的資本市場也很活躍,寒武紀、地平線等企業都獲得了資本市場的垂青,完成了多輪融資。截止2018年第三季度,中國AI芯片的投融資額達30.2億元,AI芯片逐漸成為中國人工智能投融資的熱點領域。

AI芯片是AI行業發展的必然路徑,行業驅動因素較為明顯。受政策等因素的影響,國產AI芯片或能實現彎道超車,助力“中國芯”的發展。


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