AI芯片設(shè)計(jì)流程是什么樣的？

　　人工智能（ AI ， Artificial Intelligence ）的這股風(fēng)刮了許多年，已經(jīng)席卷了汽車、手機(jī)、醫(yī)療、金融、藝術(shù)等各個(gè)行業(yè)。甚至出現(xiàn)了AI和人腦之間的battle.

　　2016年， AlphaGo對(duì)戰(zhàn)圍棋九段高手李世石，最終AI以4:1的戰(zhàn)績(jī)贏了李世石。然而當(dāng)時(shí)運(yùn)行這個(gè)AI程序的服務(wù)器功耗高達(dá)1MW，接近人腦的5萬倍。在AI領(lǐng)域，最重要的三塊基石就是：數(shù)據(jù)、算法和算力。

　　龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)能為訓(xùn)練人工智能提供基礎(chǔ)。

　　舉個(gè)例子，圖像識(shí)別、視頻監(jiān)控都需要龐大的數(shù)據(jù)支撐下去進(jìn)行模型訓(xùn)練和深度學(xué)習(xí)。

　　算法能為人工智能應(yīng)用落地提供可靠的理論保障。人工智能在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)遇到各種可能的問題，主要可以分成回歸、分類和聚類，針對(duì)每一類，算法都能提供不同的解決方案。說直白一點(diǎn)，算法就是人的智力的體現(xiàn)。

　　算力是人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)的保障。簡(jiǎn)單一些來理解，就是計(jì)算能力。2018年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者William D. Nordhaus在《計(jì)算過程》一文中提出：“算力是設(shè)備根據(jù)內(nèi)部每秒可處理的信息數(shù)據(jù)量“。算力實(shí)現(xiàn)的核心是CPU、GPU等各類計(jì)算芯片。

　　算法再好，如果沒有足夠的計(jì)算能力（即高性能芯片） ， AI就很難得到實(shí)際的應(yīng)用，也只能在實(shí)驗(yàn)室里束之高閣。所以，在人工智能領(lǐng)域處于核心地位的AI芯片，同人工智能一樣炙手可熱。

　　什么是AI芯片？

　　AI芯片是智能設(shè)備里不可缺少的核心器件，專門用來處理AI相關(guān)的計(jì)算任務(wù)。

　　AI芯片包含了兩個(gè)領(lǐng)域，我們也可以成“Al“和“芯片”兩部分來看：第一個(gè)就是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，說簡(jiǎn)單點(diǎn)就是軟件，也就是研究高效率的智能算法;

　　第二個(gè)就是半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域，其實(shí)就是硬件，研究的是如何把算法有效地在硅片上實(shí)現(xiàn)，最終變成能和配套軟件結(jié)合的實(shí)體產(chǎn)品。

　　AI芯片屬于芯月片中的哪一類？目前市場(chǎng)上比較常見的用于Al的芯片有CPU、GPU、FPGA和DSP，以及他們的各種組合。雖然CPU（中央處理器）、GPU（圖像處理器）和FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）都可以運(yùn)行AI算法，但從嚴(yán)格意義上來講，他們都不是AI芯片。AI芯片本質(zhì)上是ASIC （專用集成電路） ， 需要為Al算法專門設(shè)計(jì)。

　　AI芯片設(shè)計(jì)流程是什么樣的？

　　也有不少人會(huì)好奇：AI芯片的設(shè)計(jì)過程和我們熟知的流程有何區(qū)別？

　　數(shù)據(jù)集→神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)/算法→芯片架構(gòu)→電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)前幾步需要從軟件層面去考慮算法，所以會(huì)有獨(dú)立的Al算法工程師。從芯片架構(gòu)開始往后，就是大家所熟知的IC設(shè)計(jì)流程了。對(duì)于IC設(shè)計(jì)端的工程師們來說，AI芯片依然要經(jīng)歷架構(gòu)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、驗(yàn)證綜合等步驟，與尋常芯片并沒有什么區(qū)別。

　　國(guó)內(nèi)有哪些還不錯(cuò)的Al芯片設(shè)計(jì)公司？

　　如果說專注于搞AI芯片設(shè)計(jì)，那寒武紀(jì)、地平線、黑芝麻智能、依圖科技、中星微、燧原科技等都是很不錯(cuò)的公司。如果諸位對(duì)這些公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)感興趣的話，后續(xù)也可以出一期文章專門介紹。如果說想進(jìn)大廠，其實(shí)有相關(guān)業(yè)務(wù)的大廠確實(shí)也不少，比如華為海思、聯(lián)發(fā)科、平頭哥、百度昆侖芯、全志科技、北京君正等也都AI芯片設(shè)計(jì)和實(shí)際產(chǎn)品。

　　國(guó)內(nèi)目前的發(fā)展前景如何？隨著元宇宙等新概念的興起，AI在其中必然也會(huì)推動(dòng)新生態(tài)的構(gòu)建。放眼全球，從國(guó)外的英偉達(dá)、英特爾、谷歌、蘋果，到國(guó)內(nèi)的華為海思、阿里平頭哥、百度、字節(jié)，都在這個(gè)賽道積極布局。盡管國(guó)內(nèi)從數(shù)據(jù)、算法和算力都難以和國(guó)際水平井肩，但我們已經(jīng)在路上了。技術(shù)方面的突破，我們總是“雖遲但到“。

　　普通人如何入局？

　　AI芯片和其他芯片在設(shè)計(jì)流程上并沒有太大的差別，無論是前端設(shè)計(jì)、功能驗(yàn)證、DFT設(shè)計(jì)、后端設(shè)計(jì)，都是可以諸君可以選擇的方向。

　　AI芯片的發(fā)展速度固然很快，但縱觀芯片發(fā)展長(zhǎng)河， AI芯片也是其中一顆亮眼的、正在慢慢成長(zhǎng)的星。也正是在這種時(shí)候，我國(guó)企業(yè)才更加有望突圍。畢竟彎道超車向。來都是我們的拿手好戲。

　　而此時(shí)此刻想要加入芯片行業(yè)，對(duì)AI芯片飽含興趣的諸君，未必不會(huì)成為點(diǎn)亮星星的人。