AI芯片百花齊放 盤點2020年十大AI芯片

就通用芯片而言，我國與海外企業(yè)相比并不占據(jù)優(yōu)勢，但隨著人工智能的發(fā)展，基于人工智能的芯片在我國得到快速發(fā)展——2019年，阿里巴巴、依圖、云天勵飛、寒武紀等眾多AI企業(yè)推出了大量人工智能芯片，同時海康威視、大華、華為等傳統(tǒng)企業(yè)也紛紛涉足AI芯片，可以說，2019年是我國AI芯片爆發(fā)式增長的一年。

而在2020年，我國AI芯片又迎來新的增長期，在2020年，隨著人工智能產(chǎn)業(yè)的落地，針對不同的落地環(huán)境，我國企業(yè)也推出了針對性AI芯片，從而實現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢。

1、鯤云科技：CAISA

2020年6月23日，鯤云科技在深圳舉行產(chǎn)品發(fā)布會，發(fā)布全球首款數(shù)據(jù)流AI芯片CAISA，定位于高性能AI推理，已完成量產(chǎn)。鯤云通過自主研發(fā)的數(shù)據(jù)流技術在芯片實測算力上實現(xiàn)了技術突破，較同類產(chǎn)品在芯片利用率上提升了最高11．6倍。第三方測試數(shù)據(jù)顯示僅用1／3的峰值算力，CAISA芯片可以實現(xiàn)英偉達T4最高3．91倍的實測性能。鯤云科技的定制數(shù)據(jù)流技術不依靠更大的芯片面積和制程工藝，通過數(shù)據(jù)流動控制計算順序來提升實測性能，為用戶提供了更高的算力性價比。

2、耐能：KL720

2020年8月27日，耐能發(fā)布新一代AI芯片KL720，KL720除了集成耐能自研的KDP 720 NPU外，還集成了Cadence的DSP，充當協(xié)處理器的功能。此外，耐能還為這個新SoC集成了Arm Cortex－M4 內(nèi)核，為終端的設計提供更多的控制支持。

與上一代的KL520芯片相比，KL720 NPU的頻率從300Mhz提高到700Mhz，其在8－bit模式峰值速率也從上一代的345 GOPS， 576MAC／cycle提升到這一代的1．5TOPS，1024 MAC／cycle；用于控制的M4內(nèi)核的頻率也從上一代的200Mhz提升到這一代的400Mhz。

此外，KL720芯片在AI協(xié)處理器從上一代的ARM Cortex－M4改換為DSP，將進一步增加他們新款SoC的實力。

3、稻源科技：DN6181

DN6181是一顆類視神經(jīng)網(wǎng)絡人工智能視覺芯片，其視頻分辨能力可達2600 x 2048 （5M像素），支持30fps推斷幀數(shù)。芯片采用40納米制程工藝，內(nèi)置強大的神經(jīng)元處理器（NPU），ISP圖像處理器，32位微處理器，內(nèi)部安全引擎，DMAC控制器，以及豐富的周邊外設接口，是稻源公司超低功耗人工智能邊緣計算SoC芯片家族首位成員，滿足智能物聯(lián)網(wǎng)（AIOT）邊緣端的圖像一體化處理計算需求。

4、地平線：旭日3

9月9日，地平線推出新一代AIoT邊緣AI芯片旭日3，該芯片擁有3M和3E兩種型號。該系列芯片搭載地平線第二代BPU，采用15×15mm封裝，16nm制程工藝，等效算力達5Tops，典型功耗為2．5W。

5、芯盟科技：異構AI芯片

2020年8月25日，海寧發(fā)布消息稱，芯盟科技研發(fā)出全球首款超高性能異構AI芯片。該芯片打破了傳統(tǒng)同構芯片內(nèi)儲存與計算間的數(shù)據(jù)墻，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲、計算的三維集成，將主要應用于類人感知與決策應用場景，如服務員、醫(yī)生、駕駛員等。

6、“啟明920”芯片

“啟明920”由清華大學與西安交叉核心院的研發(fā)團隊共同研發(fā)。

該芯片采用軟硬件協(xié)同設計的思想，對模式修剪優(yōu)化之后的模型采用特定技術實現(xiàn)存儲優(yōu)化和計算加速。它可以實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡模型的存儲壓縮達4．5倍，充分發(fā)揮硬件稀疏計算的效率。硬件加速比可達3．5倍，而神經(jīng)網(wǎng)絡模型的精度損失僅限于1％。

此外，“啟明920”進一步采用了與模式修剪技術兼容的卷積核修剪技術，實現(xiàn)了最低11．25倍的模型存儲壓縮，硬件峰值精確加速比接近9倍，可以充份縮短計算時間。值得注意的是，“啟明920”通過統(tǒng)一的架構，為余模式數(shù)據(jù)量化提供了高效的支持，能夠適應線性和非線性權重參數(shù)的量化方法，滿足有所不同場景的需求。

7、零跑汽車：凌芯01

凌芯01由零跑汽車攜手國內(nèi)頂尖芯片企業(yè)耗時3年聯(lián)合開發(fā)，處理性能接近市場頂尖的Mobileye芯片，整體開放性則更強，既能支撐通用運算，又有特定的AI運算邏輯，具有能耗比更低、安全可靠性更高的優(yōu)勢。

凌芯01在核心CPU處理器采用了阿里旗下平頭哥半導體公司提供的“玄鐵C860”處理器，集成高性能的AI神經(jīng)元處理器，全面提升芯片核心處理速度與效率。此外，凌芯01可通過PCIE級聯(lián)技術，實現(xiàn)多片組合形成計算平臺，提供更強大的AI算力。

凌芯01支持接入12路攝像頭來實現(xiàn)2．5D的360°環(huán)視，并可支持自動泊車、ADAS智能駕駛輔助域控制、以及接近L3級別的自動駕駛算力，充分滿足用戶對于車輛智能駕駛與主被動智能安全的行車需求。

8、全志：AI語音芯片R329

該芯片集成雙核A53 1．5GHz和雙核HIFI4 400MHz（2MB SRAM），并采用了Arm中國專用的AI處理器單元（AIPU）。

此外，其還具備兩大特點：

●集成多路音頻ADC，提供多麥語音拾音方案；

●集成兩路音頻DAC，提供高品質音頻輸出方案。

9、杭州國芯：超低功耗AI芯片GX8002

7月21日，杭州國芯推出超低功耗AI芯片GX8002，主要用于TWS耳機等智能穿戴設備。

據(jù)報道，GX8002采用了MCU＋NPU的架構，集成國芯第二代自研神經(jīng)網(wǎng)絡處理器gxNPU V200和平頭哥CK804處理器。芯片支持多級喚醒，集成硬件VAD，可實現(xiàn)超低功耗待機和自動人聲感應。通過NPU的強大能力，實現(xiàn)語音喚醒、指令識別、AI降噪、聲紋識別等眾多功能。

而在功耗方面，GX8002在VAD待機時的功耗只有70μW，運行功耗為0．6mW。同時，GX8002可以根據(jù)用戶是否說話自動切換VAD待機和工作兩種模式，因此通過VAD的有效過濾，芯片日常使用的平均功耗基本低于300μW。

10、百度：昆侖2

2020年9月15日，在百度世界2020大會上，百度智能芯片總經(jīng)理歐陽劍預發(fā)布了采用7nm 先進工藝的百度昆侖2，性能比百度昆侖1 提升3倍，還帶有高速片間互聯(lián)，多款細分型號，覆蓋云訓練、云推理以及邊緣計算等優(yōu)勢。預計2021年上半年量產(chǎn)。

小結：

雖然我國人工智能企業(yè)在2020年推出不少AI芯片，但不可置否的是，雖然芯片數(shù)量多，但其更偏向于針對特定環(huán)境，同時與英特爾、英偉達等芯片相比，并未實現(xiàn)追平，更多的是“在某些指標的超越”。

其次，芯片的發(fā)展與其他產(chǎn)業(yè)不同，其不僅僅需要多年的技術積累，同時還需要強有力的設計及制作能力，而我國大陸地區(qū)尚未實現(xiàn)全面突破。同時，基于美國的打壓，我國芯片發(fā)展更是不斷受阻——海思、中芯國際等世界領先的中國芯片企業(yè)面臨眾多困難。

但就目前而言，我國AI企業(yè)面臨的最大困難依然處于技術方面，如何進行突破，成為AI企業(yè)最大的難點。

責任編輯：PSY