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人工智能芯片发展需找准突破点(2)

时间:2019-09-02 12:19 来源: 经济参考报 作者:milu

  目前,AI芯片技术主流路径有GPU、FPGA、ASIC等,其中GPU、FPGA是较为成熟的芯片架构,ASIC是针对特定应用场景的专用芯片。GPU架构的芯片能满足深度学习大量计算需求,释放人工智能的潜能,但缺点在于功耗较高;FPGA架构的芯片具有足够的计算能力、较低试错成本和足够的灵活性,缺点在于价格较高、编程复杂;ASIC架构的芯片能够在特定功能上进行强化,具有更高的处理速度和更低能耗,但缺点是成本高,有用量足够大时才能够降低成本,而且由于是定制化,可复制性一般。

  据计算机视觉公司云从科技副总裁张立介绍,传统芯片企业通常更关注是如何把芯片做成通用化,以支持各种不同应用场景。但这样的通用化,在AI场景落地时会遇到问题,比如公司对AI芯片考虑较多的是单位功耗,而芯片企业对功耗要求可能不是首要优先级。公司在将AI场景落地的过程中,发现通用芯片完全满足不了需求。这给从事AI解决方案和核心算法的企业带来了难题公司的算法是统一的,但需要在不同的场景适配不同的芯片和模组。

  “目前,AI芯片发展还处在婴儿期”。张立表示,现在企业使用的很多AI芯片因为工艺要求较高,很难在大陆流片,都是在台积电进行流片。同时,也正因这工艺复杂度较高,导致芯片价格较高,使得下游很多使用其模组的产品无法量产。

  作为国内边缘侧AI芯片领域的先行者,嘉楠科技早在2016年就掌握了16nm制程工艺,之所以现阶段的AI芯片制程工艺仍为28nm,主要也是受出货量的限制。

  嘉楠科技CEO张楠赓表示,从功耗角度而言,很多云端训练的AI模型无法顺利部署至边缘侧设备,应用场景也无法支持较高的芯片功耗。虽然一些云端芯片巨头也在向边缘侧延伸,但是裁剪AI算法去适配芯片更多体现了巨头们削足适履的局限。对嘉楠科技而言,从事边缘侧芯片的开发就是在“带着镣铐舞蹈”,要在功耗和成本的严格约束下,不断提升算力,适配场景,提升芯片的专用性。

  AI芯片发展需探索新路径

  “我们离人工智能还有多远?目前很多企业所做的只是增强智能而不是真正的人工智能,离真正的人工智能还差得很远”。魏少军表示,人工智能网络能够崛起取决于三个因素,算法、数据和算力。当前,AI芯片面临两个现实问题:其一,算法仍在不断演进,新算法层出不穷,每隔几个月算法就发生新的变化;其二,一种算法对应一种应用,没有统一的算法,而让芯片处理不同的算法十分困难。

  在魏少军看来,AI芯片应该具备的要素包括可编程性、架构的动态可变性、高效的架构变换能力、高计算效率、高能耗效率、低成本等。按照这些要求,目前业界流行的一些作法均不是理想的架构。过去几年,AI芯片领域一个重要变化就是架构的变化。人工智能芯片不在于追求算力,而在于架构创新。业界也需要找到一种针对人工智能计算的全新计算引擎。

  针对国产AI芯片的发展,中国工程院院士倪光南表示,芯片设计门槛极高,只有极少数企业能够承受中高端芯片研发成本,这也制约了芯片领域创新。我国可以借鉴开源软件成功经验,降低创新门槛,提高企业自主能力,发展国产开源芯片。

  “开源软件正成为当前软件产业的主流,芯片产业也可以采用开源这种模式”。倪光南表示,目前在芯片开发方面,新的RISCV指令集是一种能够降低处理器芯片IP成本的新模式。用户可以自由免费使用RISC-V进行CPU设计、开发并添加自有指令集进行拓展等。RISC-V对于当前国家提倡的智能+新一代信息技术、新一代人工智能技术的发展等,都是很好的支撑。

  赛迪顾问认为,人工智能芯片未来将呈现新发展趋势芯片开发将从技术难点转向场景痛点。目前,人工智能芯片设计更多是从技术角度出发,以满足特定性能需求。未来,芯片设计需要从应用场景出发,借助场景落地实现规模发展。而且,现在应用于AI领域的芯片多为特定场景设计,不能灵活适应多场景需求,未来需要专门为人工智能设计的灵活、通用的芯片,成为人工智能领域的“中央处理器”。另外,现阶段AI芯片产业的发展方式主要以企业为主体,产品上下游企业的运营和管理相对独立,但同环节的企业却高度竞争,未来产业发展应以合作为主线,形成产业生态。

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