AI芯片是支撐人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施

芯片技術(shù)哪家強(qiáng)？相信多數(shù)人脫口而出的應(yīng)該是英特爾、AMD、英偉達(dá)。而現(xiàn)在，芯片市場格局或因?yàn)?a href="http://www.ttokpm.com/soft/data/42-102/" target="_blank">AI技術(shù)而產(chǎn)生變化。近日，亞馬遜云服務(wù)（AWS）在re：Invent大會上發(fā)布了一款代號為Inferentia的機(jī)器學(xué)習(xí)專用AI推理芯片，吹響了其進(jìn)軍AI芯片市場的號角。而此前，華為在全連接大會上已經(jīng)發(fā)布了兩款A(yù)I芯片。無論是傳統(tǒng)的芯片巨頭如英特爾、ARM，還是通信巨頭如華為、高通，還是互聯(lián)網(wǎng)大佬如谷歌、蘋果，都把AI芯片視為必爭之地，未來芯片的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有可能重新洗牌。

“AI芯片俱樂部”大腕云集

毫無疑問，AI技術(shù)已經(jīng)被視為一種新的通用技術(shù)，對未來的影響和價(jià)值不容小覷，也是構(gòu)筑未來競爭力的關(guān)鍵。根據(jù)Gartner發(fā)布的2018年度新技術(shù)成熟度曲線顯示，人工智能已經(jīng)無處不在，今后10年AI技術(shù)將為大眾所用。AI將像空氣一樣無處不在，改變每個(gè)行業(yè)和每個(gè)組織。

而AI芯片是支撐人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，在AI產(chǎn)業(yè)鏈中具有非常重要的地位。中國信通院專家施羽暇認(rèn)為，當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)為AI技術(shù)提供了豐富的數(shù)據(jù)資源，開源算法為企業(yè)進(jìn)入該領(lǐng)域提供了平臺，具有高性能計(jì)算能力又符合市場需求的芯片成為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要素。市場調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2023年，全球人工智能（AI）芯片市場規(guī)模將達(dá)到108億美元。而擁有AI芯片，就意味著在競爭激烈的市場中獲得更高的市場份額。

因此，AI芯片成為科技巨頭們的角斗場。亞馬遜就表示其AI芯片將是一種高吞吐量、低延遲、持續(xù)性能極具成本效益的處理器。支持流行的框架，如INT8、FP16和混合精度嗎，支持多種機(jī)器學(xué)習(xí)框架，包括TensorFlow、Caffe2和ONNX。華為通過兩款A(yù)I芯片構(gòu)建全棧全場景的AI解決方案，一方面推動AI在各行各業(yè)的落地，另一方面推動自身的前進(jìn)。今年5月谷歌就發(fā)布了第三代AI芯片TPU 3.0，性能比上一代提高了8倍，擁有相當(dāng)于超級計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。

在智能手機(jī)側(cè)，AI幾乎成為旗艦機(jī)型的標(biāo)配。高通也在今年年初推出AI引擎，讓AI在終端側(cè)如智能手機(jī)上的應(yīng)用更快速、高效，旗下芯片產(chǎn)品驍龍845、驍龍835、驍龍820、驍龍660都支持該人工智能引擎。蘋果在去年發(fā)布專用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理芯片A11“Bionic神經(jīng)引擎”，將CPU和GPU的計(jì)算量分開，將面部識別、語音識別等AI相關(guān)的任務(wù)卸載到專用芯片上處理。

由于AI語音識別是人工智能最重要的技術(shù)能力，因此，基于語音識別的智能音箱成為AI芯片的另一個(gè)重要秀場。其中，谷歌的google Home、亞馬遜公司的Echo已經(jīng)占據(jù)了市場的絕對主體。根據(jù)外媒的報(bào)道，谷歌的AI芯片TPU和亞馬遜AI芯片，都是為了讓自家的智能音箱能夠更好地和云服務(wù)結(jié)合，為用戶提供更好的使用體驗(yàn)。

此外，英偉達(dá)、微軟、IBM、ARM、Graphcore、Adapteva等企業(yè)也在努力躋身“AI芯片俱樂部”。

AI大潮中必須把“芯”捧在自己手里

眾所周知，芯片制造對技術(shù)工藝有著非常高的要求，這些高科技公司為什么扎堆知難而上呢？

首先，傳統(tǒng)芯片快要“江郎才盡”。芯片過去幾十年的發(fā)展動力主要來源于工藝、架構(gòu)和應(yīng)用。隨著摩爾定律接近極限，應(yīng)用需求從個(gè)人電腦、移動通信不斷變化，AI應(yīng)用的高性能計(jì)算需求成為當(dāng)前芯片技術(shù)的主要驅(qū)動力之一。通用處理器的架構(gòu)已經(jīng)無法適應(yīng)人工智能對芯片性能的高需求，架構(gòu)成為AI芯片軍備競賽的焦點(diǎn)。GPU、TPU等異構(gòu)芯片紛紛搶占先機(jī)，給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的機(jī)遇。

其次，是為了把AI芯片技術(shù)和自己的優(yōu)勢或新興業(yè)務(wù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)“更進(jìn)一步”的發(fā)展。正如華為輪值董事長徐直軍所言：“華為做AI不是轉(zhuǎn)型，而是繼續(xù)前進(jìn)。華為AI發(fā)展戰(zhàn)略，是以持續(xù)投資基礎(chǔ)研究和AI人才培養(yǎng)，打造全棧全場景AI解決方案和開放全球生態(tài)為基礎(chǔ)?！比A為先后發(fā)布了面向企業(yè)、政府的AI服務(wù)平臺華為云EI和面向智能終端的人工智能引擎HiAI，而AI芯片及全棧全場景解決方案是對這兩個(gè)平臺的強(qiáng)有力支撐。而谷歌、亞馬遜AI芯片的重要目的是為了把自家的云計(jì)算服務(wù)和硬件更好地融合，從而實(shí)現(xiàn)從硬件到芯片再到云服務(wù)的戰(zhàn)略布局。

此外，科技巨頭們都意識到，在AI大潮前，必須把芯片攥在自己手里。在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域里，英特爾和英偉達(dá)一直是領(lǐng)導(dǎo)者，眾所周知，這兩家公司收入中的很大一部分都是通過為蘋果、亞馬遜、微軟等科技公司設(shè)計(jì)和制造芯片來實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在，把握住AI芯片的新機(jī)遇，能夠逐漸減少他們對傳統(tǒng)芯片企業(yè)的依賴，從而加強(qiáng)對自身產(chǎn)業(yè)鏈的控制。

我國在人工智能芯片方面積累較少。施羽暇認(rèn)為，目前我國AI芯片完全依賴進(jìn)口，在傳統(tǒng)的桌面通用計(jì)算處理器（CPU）方面我國一直基礎(chǔ)較差;在圖形圖像處理芯片（GPU）方面，美國企業(yè)處于絕對領(lǐng)先地位，專利布局眾多，中國企業(yè)進(jìn)入的難度較大。在移動芯片方面，華為海思、展訊等在商業(yè)市場取得成功，但以美國為代表的發(fā)達(dá)國家以產(chǎn)品禁運(yùn)、阻撓并購等方式對中國的實(shí)際干預(yù)也越來越多。

但是，我國在AI芯片領(lǐng)域也在積極布局。除了華為，寒武紀(jì)、中星微、地平線、深鑒科技等企業(yè)研發(fā)不同架構(gòu)的AI處理器，阿里今年收購中天微系統(tǒng)和旗下達(dá)摩院自研芯片業(yè)務(wù)，合并成平頭哥半導(dǎo)體有限公司，足以說明以阿里為代表的國內(nèi)企業(yè)希望在AI芯片領(lǐng)域掌握自己的話語權(quán)。我國AI芯片產(chǎn)業(yè)需要正視國內(nèi)外技術(shù)基礎(chǔ)和技術(shù)水平上的差距，找準(zhǔn)優(yōu)勢和機(jī)遇，為我國AI產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展打造一個(gè)強(qiáng)大的“芯”。
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