AI晶片全都是炒作?背后秘辛大曝光!贏家是Google TPU

人工智慧是大家普遍討論度極高的話題。僅僅一兩年間,國內AI芯片頭部創業公司的融資額度就超過了20億人民幣。全球至少有45家初創公司研制AI芯片(語音交互和自動駕駛),5家企業融資超過了1億美元。據中信證券測算,2020年AI芯片市場規模將達146.16億美元。人工智能技術以AI芯片為載體正在迅速崛起。


這也使得人工智慧芯片市場預測,快速成長。根據 產業科技資訊室 報導,人工智慧(AI)芯片市場到 2022 年將達到 160.6 億美元,從 2016 年到 2022 年年均復合增長率為 62.9%。此調查使用的基準年度為 2015 年預測期為 2016 年至 2022 年。人工智慧是用于開發類似于人類智能的產品的最先進技術的整合。

會有這樣的市場變化,是因為全球數據資料越來越多,數據運算將仰賴 CPU 的運算性能,也就因此造就了全球 AI 芯片大戰。

NVIDIA 英偉達:GPU 龍頭,AI 芯片大王

談到 AI 運算芯片,當然不免俗地談到 NVIDIA 。NVIDIA 創立于 1993 年,是一家無晶圓(Fabless)美國 IC 半導體公司,也是全球 GPU 領導廠商。它的 GPU 是圖像處理的行業龍頭,而且 GPU 芯片的同步運算非常適用于人工智慧的深度學習神經網絡。

AI芯片全都是炒作?這要問問這5家怎么說!

實際上,NVIDIA 在浮點運算、并行計算等部分計算方面尤其突出,GPU 可以提供數十倍乃至于上百倍于 CPU 的性能。而且到目前國際 GPU 市場已經被 NVIDIA 和 AMD 兩大公司瓜分,更夸張的是,2015 年第二季度 NVIDIA 的市場份額已經高達 82%。而英偉達設計了的片 Tegra(4 核 CPU+256 核 GPU),目前正是 Google 無人駕駛汽車采用的。2016 年時,NVIDIA 的股價更是上漲了 228%。500 億美元的讓輝達幾乎可以說是業界擁有最高收益的公司。

Google:定制化 TPU 芯片+量子計算機

作為當今互聯網界的巨頭,Google在AI領域頗有建樹,甚至親力親為開發了自己的AI專用TPU芯片。Google 在 2017 年 5 月的 I/O 大會推出 AI 芯片「TPU」(Tensor Processing Unit)是客制化的 ASIC(特殊應用邏輯 IC),專為機器學習設計,用于改善搜尋結果的相關性,提高 Google 街景服務地圖和導航功能的正確度。也就是說,TPU 專為特定用途設計的特殊規格邏輯 IC,只執行單一工作,所以速度更快,但缺點是成本較高。在2018年開發者大會上,谷歌宣布其已經開發出第三代人工智能(AI)芯片。

谷歌也正在將自己的云端AI轉為客戶端的本地AI,這次谷歌推出的Edge TPU就是如此,它是TPU的簡化版本,針對物聯網,相比云端,能更快的收到傳感器數據,從而進行AI處理。



技術細節上,Edge TPU是專門設計的ASIC芯片,用于運行ensorFlow Lite ML模型,它的能耗比非常高,大小也非常小,比一枚硬幣要小很多。

Intel:吃下 Nervana AI 芯片技術、FPGA

Intel 在 2016 年 11 月時花了 4 億 買下 AI 新創業者 Nervana ,Nervana 一直在研究要如何將深度學習算法嵌入到芯片當中,而不是簡單的打造能夠在大量圖形處理器上運行的軟體。

Intel 一直都說,Nervana 技術可以讓深度學習系統運行速度提升 100 倍,計劃 2017 年銷售集成 Nervana 技術的芯片。而前幾天微軟和 intel 共同推出了企業級區塊鏈服務 ,目前已經采用的有以太幣和 JP Morgan,備受看好!而這次 Intel 又和微軟合作推出的 Brainwave,性能與發展潛力都讓人驚艷,終于實現云端結合去運行 AI 達到即時提供運算結果的成效 。

IBM:類人腦芯片 TrueNorth & 量子計算機

IBM 從 2008 年開始研究能模擬人類大腦的芯片 項目 ,然后在 2014 年推出第一個 TrueNorth 芯片。而終于在今年 3 月份內推出全球第一個商業通用「量子」計算服務 IBM Q,為 50 量子 bit 的計算機,比之前推出的 5 量子位計算機大 10 倍。

此外,IBM 在今年八月份,宣布其已經發展出能夠讓深度學習處理速度更快的人工智慧。新技術會將使用多臺伺服器搭配分散式深度學習軟體(Distributed Deep Learning;DDL)縮短深度計算時間,提高效率。

微軟:重點研發 FPGA AI 芯片,推出基于 FPGA 的視覺芯片

目前 FPGA 已經被應用在中國 Bing 搜尋上,原理是幾如神經網絡的搜尋算法,相較于傳統芯片,它將執行速度大幅提升,只需要 24ms 就可以完成搜尋。此外,FPGA 也支持 Microsoft Azure 商務云端服務。



國內AI芯片主要玩家有,寒武紀(華為麒麟970芯片搭載的就是寒武紀的AI芯片,中科院為此還向華為發了賀電。)深鑒科技、比特大陸和嘉楠耘智、地平線機器人等等,除了以上初創公司以外,還有一些傳統芯片廠商也加入到AI芯片隊伍。海思、杭州國芯、中星微電子都有涉入。但是開發AI芯片硬件構架的代價非常高,不是所有廠家都能承受的。

無芯片不AI,無終端不AI,無行業不AI。未來,AI與AI芯片將無處不在:咖啡機、保溫杯、麥克風、甚至耳環、鞋子這些小物件都會智能化。

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