算力能耗均優(yōu)于GPU！韓國政企聯(lián)合斥資研發(fā)NPU芯片

韓國政企聯(lián)合的第一期項(xiàng)目將斥資1000億韓元，目標(biāo)到2025年完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器驗(yàn)證；目前全球ASIC市場(chǎng)并未形成明顯的頭部廠商，國內(nèi)頭部企業(yè)有望保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

據(jù)韓聯(lián)社報(bào)道，韓國政府?dāng)M與AI芯片、云計(jì)算企業(yè)聯(lián)合，組建團(tuán)隊(duì)研發(fā)高算力、低能耗的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）推理芯片。這一舉措的目的是與英偉達(dá)競(jìng)爭(zhēng)，但避開了英偉達(dá)主導(dǎo)的圖形處理單元（GPU）市場(chǎng)。

韓國科學(xué)技術(shù)信息通信部長官李宗昊于6月26日主持人工智能半導(dǎo)體戰(zhàn)略對(duì)話，宣布將啟動(dòng)“K-云計(jì)算”（韓國云計(jì)算）項(xiàng)目第一期。據(jù)悉，三星電子、SK海力士等芯片龍頭以及部分AI芯片初創(chuàng)企業(yè)、云計(jì)算企業(yè)參加會(huì)議。

據(jù)介紹，第一期項(xiàng)目將斥資1000億韓元（約合人民幣5.5億元），目標(biāo)到2025年完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器驗(yàn)證；第二期目標(biāo)到2028年研制出低功耗存內(nèi)處理（PIM）芯片；第三期目標(biāo)到2030年研制出超低功耗存內(nèi)處理芯片。

▌ASIC與GPU或開展替代競(jìng)爭(zhēng)

項(xiàng)目主攻的NPU芯片全稱Neural Processing Unit（神經(jīng)處理單元），是AI芯片的一種。AI芯片有多種類型，比如GPU、FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）和ASIC（專用集成電路）等。而NPU屬于ASIC芯片的一種類型，因?yàn)槠涫菫樘囟☉?yīng)用場(chǎng)景（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)）而設(shè)計(jì)的定制芯片。

NPU專門用于處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能任務(wù)，其在AI和深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，如自動(dòng)駕駛汽車、智能手機(jī)、智能家居設(shè)備、語音識(shí)別和自然語言處理等。

值得一提的是，近年來涌現(xiàn)的TPU、NPU、VPU、BPU等令人眼花繚亂的芯片均屬于ASIC。不同于GPU和FPGA的靈活性，ASIC是定制化的，一經(jīng)制造完成便不能更改，因此其開發(fā)成本高昂且周期長。但ASIC在性能和功耗上都要優(yōu)于前兩者，例如TPU比同時(shí)期的GPU平均提速15-30倍，能效比提升30-80倍。

天風(fēng)證券認(rèn)為，隨著GPU的功耗過高等弊端的顯現(xiàn)，類GPU架構(gòu)的定制化大算力AI芯片（ASIC）或?qū)⒋嬖谑袌?chǎng)，未來GPU與ASIC兩者可能將產(chǎn)生替代競(jìng)爭(zhēng)。

國內(nèi)方面，布局NPU芯片的公司有華為、寒武紀(jì)等。華為的NPU產(chǎn)品被稱為昇騰（Ascend）系列，如昇騰310、昇騰910等，主要應(yīng)用于AI計(jì)算領(lǐng)域；寒武紀(jì)NPU產(chǎn)品主要包括寒武紀(jì)1A、寒武紀(jì)1H、寒武紀(jì)1M等。

中泰證券分析指出，目前全球ASIC市場(chǎng)并未形成明顯的頭部廠商，國內(nèi)廠商正快速發(fā)展。國內(nèi)產(chǎn)品主要采用7nm工藝制程，與國外ASIC廠商相同；算力方面，海思的昇騰910在BF16浮點(diǎn)算力方面超越Googel最新一代產(chǎn)品TPUv4，遂原科技和寒武紀(jì)的產(chǎn)品在整體性能上也與Googel比肩。未來國內(nèi)頭部企業(yè)有望在ASIC領(lǐng)域繼續(xù)保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)，突破國外廠商在AI芯片的壟斷格局。

據(jù)《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》不完全統(tǒng)計(jì)，除了華為、寒武紀(jì)以外，以下公司也具備ASIC相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備和產(chǎn)品：