AI芯片百花齊放 盤(pán)點(diǎn)2020年十大AI芯片

就通用芯片而言，我國(guó)與海外企業(yè)相比并不占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但隨著人工智能的發(fā)展，基于人工智能的芯片在我國(guó)得到快速發(fā)展——2019年，阿里巴巴、依圖、云天勵(lì)飛、寒武紀(jì)等眾多AI企業(yè)推出了大量人工智能芯片，同時(shí)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(shuō)，2019年是我國(guó)AI芯片爆發(fā)式增長(zhǎng)的一年。

而在2020年，我國(guó)AI芯片又迎來(lái)新的增長(zhǎng)期，在2020年，隨著人工智能產(chǎn)業(yè)的落地，針對(duì)不同的落地環(huán)境，我國(guó)企業(yè)也推出了針對(duì)性AI芯片，從而實(shí)現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢(shì)。

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(huì)，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(guò)自主研發(fā)的數(shù)據(jù)流技術(shù)在芯片實(shí)測(cè)算力上實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，較同類(lèi)產(chǎn)品在芯片利用率上提升了最高11．6倍。第三方測(cè)試數(shù)據(jù)顯示僅用1／3的峰值算力，CAISA芯片可以實(shí)現(xiàn)英偉達(dá)T4最高3．91倍的實(shí)測(cè)性能。鯤云科技的定制數(shù)據(jù)流技術(shù)不依靠更大的芯片面積和制程工藝，通過(guò)數(shù)據(jù)流動(dòng)控制計(jì)算順序來(lái)提升實(shí)測(cè)性能，為用戶(hù)提供了更高的算力性?xún)r(jià)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(dāng)協(xié)處理器的功能。此外，耐能還為這個(gè)新SoC集成了Arm Cortex－M4 內(nèi)核，為終端的設(shè)計(jì)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(jìn)一步增加他們新款SoC的實(shí)力。

3、稻源科技：DN6181

DN6181是一顆類(lèi)視神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能視覺(jué)芯片，其視頻分辨能力可達(dá)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(qiáng)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(shè)接口，是稻源公司超低功耗人工智能邊緣計(jì)算SoC芯片家族首位成員，滿(mǎn)足智能物聯(lián)網(wǎng)（AIOT）邊緣端的圖像一體化處理計(jì)算需求。

4、地平線(xiàn)：旭日3

9月9日，地平線(xiàn)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(hào)。該系列芯片搭載地平線(xiàn)第二代BPU，采用15×15mm封裝，16nm制程工藝，等效算力達(dá)5Tops，典型功耗為2．5W。

5、芯盟科技：異構(gòu)AI芯片

2020年8月25日，海寧發(fā)布消息稱(chēng)，芯盟科技研發(fā)出全球首款超高性能異構(gòu)AI芯片。該芯片打破了傳統(tǒng)同構(gòu)芯片內(nèi)儲(chǔ)存與計(jì)算間的數(shù)據(jù)墻，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算的三維集成，將主要應(yīng)用于類(lèi)人感知與決策應(yīng)用場(chǎng)景，如服務(wù)員、醫(yī)生、駕駛員等。

6、“啟明920”芯片

“啟明920”由清華大學(xué)與西安交叉核心院的研發(fā)團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)。

該芯片采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的思想，對(duì)模式修剪優(yōu)化之后的模型采用特定技術(shù)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)優(yōu)化和計(jì)算加速。它可以實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的存儲(chǔ)壓縮達(dá)4．5倍，充分發(fā)揮硬件稀疏計(jì)算的效率。硬件加速比可達(dá)3．5倍，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的精度損失僅限于1％。

此外，“啟明920”進(jìn)一步采用了與模式修剪技術(shù)兼容的卷積核修剪技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了最低11．25倍的模型存儲(chǔ)壓縮，硬件峰值精確加速比接近9倍，可以充份縮短計(jì)算時(shí)間。值得注意的是，“啟明920”通過(guò)統(tǒng)一的架構(gòu)，為余模式數(shù)據(jù)量化提供了高效的支持，能夠適應(yīng)線(xiàn)性和非線(xiàn)性權(quán)重參數(shù)的量化方法，滿(mǎn)足有所不同場(chǎng)景的需求。

7、零跑汽車(chē)：凌芯01

凌芯01由零跑汽車(chē)攜手國(guó)內(nèi)頂尖芯片企業(yè)耗時(shí)3年聯(lián)合開(kāi)發(fā)，處理性能接近市場(chǎng)頂尖的Mobileye芯片，整體開(kāi)放性則更強(qiáng)，既能支撐通用運(yùn)算，又有特定的AI運(yùn)算邏輯，具有能耗比更低、安全可靠性更高的優(yōu)勢(shì)。

凌芯01在核心CPU處理器采用了阿里旗下平頭哥半導(dǎo)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(guò)PCIE級(jí)聯(lián)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多片組合形成計(jì)算平臺(tái)，提供更強(qiáng)大的AI算力。

凌芯01支持接入12路攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)2．5D的360°環(huán)視，并可支持自動(dòng)泊車(chē)、ADAS智能駕駛輔助域控制、以及接近L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛算力，充分滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)于車(chē)輛智能駕駛與主被動(dòng)智能安全的行車(chē)需求。

8、全志：AI語(yǔ)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(guó)專(zhuān)用的AI處理器單元（AIPU）。

此外，其還具備兩大特點(diǎn)：

●集成多路音頻ADC，提供多麥語(yǔ)音拾音方案；

●集成兩路音頻DAC，提供高品質(zhì)音頻輸出方案。

9、杭州國(guó)芯：超低功耗AI芯片GX8002

7月21日，杭州國(guó)芯推出超低功耗AI芯片GX8002，主要用于TWS耳機(jī)等智能穿戴設(shè)備。

據(jù)報(bào)道，GX8002采用了MCU＋NPU的架構(gòu)，集成國(guó)芯第二代自研神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器gxNPU V200和平頭哥CK804處理器。芯片支持多級(jí)喚醒，集成硬件VAD，可實(shí)現(xiàn)超低功耗待機(jī)和自動(dòng)人聲感應(yīng)。通過(guò)NPU的強(qiáng)大能力，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音喚醒、指令識(shí)別、AI降噪、聲紋識(shí)別等眾多功能。

而在功耗方面，GX8002在VAD待機(jī)時(shí)的功耗只有70μW，運(yùn)行功耗為0．6mW。同時(shí)，GX8002可以根據(jù)用戶(hù)是否說(shuō)話(huà)自動(dòng)切換VAD待機(jī)和工作兩種模式，因此通過(guò)VAD的有效過(guò)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(huì)上，百度智能芯片總經(jīng)理歐陽(yáng)劍預(yù)發(fā)布了采用7nm 先進(jìn)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(xì)分型號(hào)，覆蓋云訓(xùn)練、云推理以及邊緣計(jì)算等優(yōu)勢(shì)。預(yù)計(jì)2021年上半年量產(chǎn)。

小結(jié)：

雖然我國(guó)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(duì)特定環(huán)境，同時(shí)與英特爾、英偉達(dá)等芯片相比，并未實(shí)現(xiàn)追平，更多的是“在某些指標(biāo)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(shù)積累，同時(shí)還需要強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)及制作能力，而我國(guó)大陸地區(qū)尚未實(shí)現(xiàn)全面突破。同時(shí)，基于美國(guó)的打壓，我國(guó)芯片發(fā)展更是不斷受阻——海思、中芯國(guó)際等世界領(lǐng)先的中國(guó)芯片企業(yè)面臨眾多困難。

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

責(zé)任編輯：PSY