寒武纪、平头哥、百度,AI芯片不再受制于人,中国有望弯道超车

人 工 智 能( Aritificial Intelligence ,AI )是一门融合了数学、计算机科学、统计学、脑神经学和社会科学的前沿综合性技术。它的目标是希望计算机可以像人一样思考,替代人类完成识别、分类和决策等多种功能。

今天,海量数据的形成、深度学习算法的革新、硬件技术的变革、互联网生态的完善助力人工智能产业呈现爆发式发展,而其中以核心人工智能芯片为基础的强大计算力发挥着至关重要的作用。

AI芯片指的是根据神经网络等AI算法,进行特殊设计的芯片。由于传统的CPU、GPU已经开始难以满足越来越多的新的需求,并且在AI计算能效上也开始处于劣势。在此形势之下,专门用于AI计算的芯片开始迎来了高速的发展。

长期以来,中国在CPU、GPU等传统芯片领域由于专利壁垒和自主研发能力较弱,绝大部分高端芯片依赖国外进口。但在AI芯片领域,国内外的竞争格局尚未明朗。在国家政策的大力支持下,人工智能应用市场爆发,AI芯片得到了资本等多方的关注,受这些因素的影响,国产AI芯片或能实现弯道超车。

寒武纪

寒武纪成立于2016年,取名“寒武纪”,是用生命大爆发时代来比喻人工智能的未来。

寒武纪、平头哥、百度,AI芯片不再受制于人,中国有望弯道超车

成立以来,寒武纪先后推出了用于终端场景的寒武纪1A、寒武纪1H、寒武纪1M系列芯片、基于思元100和思元270芯片的云端智能加速卡系列产品以及基于思元220芯片的边缘智能加速卡。并为上述三个产品线所有产品研发了统一的基础系统软件平台(包含应用开发平台)。

3月26日晚,上海证券交易所发布公告,称已受理中科寒武纪科技股份有限公司(简称“寒武纪”)科创板上市申请,并挂出招股说明书申报稿。

阿里巴巴平头哥

在2018年9月杭州云栖大会上,阿里巴巴正式宣布成立芯片公司“平头哥半导体有限公司”,由阿里去年4月收购的国产芯片企业中天微与阿里旗下达摩院芯片团队整合而成。正式进军芯片行业。

3月25日,计算机体系结构顶会ISCA 2020公布了论文入选结果,平头哥三篇论文入选,创国内芯片企业纪录。

寒武纪、平头哥、百度,AI芯片不再受制于人,中国有望弯道超车

阿里巴巴平头哥的“含光800”AI芯片由台积电7nm工艺打造,在业界标准的ResNet-50测试中推理性能达到78563 IPS,比目前业界最好的AI芯片性能高4倍;能效比500 IPS/W,是第二名的3.3倍。1颗含光800的算力相当于10颗GPU。

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目前基于含光800的AI云服务已在阿里云上线。

百度昆仑基于FPGA所打造的AI芯片采用了XPU架构。在FPGA方面,百度拥有超过8年的FPGAAI加速器积累,累计上线超过了1万个。其XPU架构及软件栈也在实际业务中,有了超过8年的持续迭代。长时间的积累,让百度也在AI领域小有成就,百度曾在HotChips大会上发表过3篇论文,据悉,也是国内在发表论文最多的单位。

寒武纪、平头哥、百度,AI芯片不再受制于人,中国有望弯道超车

昆仑芯片的定位是通用AI芯片,目标是提供高性能、低成本、高灵活性的AI芯片。

昆仑发布之后,其相关消息陆续公布。架构方面,昆仑有2个计算单元,512GB/S的内存带宽,16MBSRAM/unit。欧阳剑介绍,16MB的SRAM对AI推理很有帮助,XPU架构上的XPU-SDNN是为Tensor等而设计,XPU-Cluster则能够满足通用处理的需求。

昆仑第一代芯片并没有采用NVLink,而是通过PCIE4.0接口进行互联。在三星14nm的制造工艺和2.5D封装的支持下,昆仑芯片峰值性能可以达到260TOPS,功耗为150W。

在灵活性和易用性方面,昆仑面向开发者提供类似英伟达CUDA的软件栈,可以通过C/C++语言进行编程,降低开发者的开发难度。

昆仑已经在百度内部规模应用。至于对外提供AI算力,去年12月13日百度通过定向邀请的方式通过百度云提供昆仑的算力。

还需努力

我国人工智能市场积累了海量的数据资源和多样化的应用场景,独特的发展优势将促进国产AI芯片的技术创新,助力中国掌控人工智能时代主导权。

AI芯片领域尚未形成生态垄断。当前,AI芯片成为业界热点,国际知名芯片厂商、互联网科技巨头都纷纷布局,同时也涌现了一大批初创公司,但目前AI芯片领域尚未形成一家独大的格局,AI芯片的竞争才刚刚开始。全球在AI芯片领域的起步时间相差无几,国内厂商在AI芯片领域的发展前景较好。

AI芯片成为企业和资本布局新焦点。在政策利好的大背景下,越来越多的企业和资本竞相布局AI芯片。华为麒麟990已经推出自己的AI芯片。此外,AI芯片的资本市场也很活跃,寒武纪、地平线等企业都获得了资本市场的垂青,完成了多轮融资。截止2018年第三季度,中国AI芯片的投融资额达30.2亿元,AI芯片逐渐成为中国人工智能投融资的热点领域。

AI芯片是AI行业发展的必然路径,行业驱动因素较为明显。受政策等因素的影响,国产AI芯片或能实现弯道超车,助力“中国芯”的发展。


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