除了電腦和手機，晶元還有哪些應用？又有多重要？

2017年我國晶元業進口額高達2601.4億美元，約佔世界的68.8%。很多人心目中的晶元就是電腦和手機的CPU（中央處理器），其實晶元多種多樣。

去掉蓋子後的晶元內膽

晶元無處不在

你家裡上網用的路由器需要晶元，冰箱、洗衣機、空調、電視等也需要晶元，甚至大街上的紅綠燈系統都需要晶元，晶元無處不在。

晶元/視覺中國

可遺憾的是，這個領域是我們的短板，目前中國晶元自給率很低，這是不是就意味著中國企業在晶元領域沒有機會了？

為說明這個問題，咱們先來認識一個新東西，NPU。

NPU是什麼？

這幾年，人工智慧（AI）如火如荼，相比過去更多地出現在科幻電影和小說中，現在的人工智慧，已經走入大眾。

具體到我們身邊的應用，諸如手機上的語音助手、指紋識別、面部識別、虹膜識別等等，都是人工智慧的應用場景。軍用的，民用的無人機大量出現，而無人駕駛車輛更是未來的潮流，這些，全都離不開人工智慧。

晶元/視覺中國

但人工智慧不是空中樓閣，她必須附著在某個東西上，這就是晶元。傳統的CPU、GPU（圖形處理器）也能進行AI計算，但效率很低。

這不難理解，CPU什麼都能幹，就好像一個人，他能搞科研，還會畫畫，唱歌好，跳舞棒，會寫作，能演講，還懂管理，這就是CPU——全面發展可能意味著全面平庸。

人工智慧這麼重要，應用面又如此之廣，顯然，我們迫切地需要一種晶元，它特別擅長智能演算法、深度學習，這就是NPU，一種嵌入式神經網路處理器。

國產智能晶元

2017年9月，華為發布了全球首款人工智慧手機晶元麒麟970，之所以被稱為「人工智慧晶元」，這是因為晶元公司在他們的晶元上添加了自己的智能晶元「寒武紀1A」。

在處理人工智慧應用時，「寒武紀1A」的性能是4核CPU的25倍以上，而耗用的電量卻只有五十分之一。

搭載「寒武紀1A」的麒麟970晶元每分鐘可識別2005張照片，而蘋果的A11處理器只能處理889張照片，三星S8每分鐘只能識別95張。

照片識別速度對比：左為華為手機，中間iPhone 8，右邊三星S8

NPU很重要

人工智慧需要的計算量通常都很大，有的計算量是手機上的CPU無法獨立完成的，而能完成的那些，要麼耗時很長，要麼耗電很大，得不償失。無疑，這會限制人工智慧在手機以及其他終端上的的各種應用。

機器蝴蝶

無人機在自主飛行時需要處理大量數據，假如有數據處理不了，就只能通過網路上傳到更強大的伺服器端來完成，然而，即使上傳後，伺服器處理後再發給無人機，也會帶來大量耗時。

但如果無人機添加了人工智慧處理器，那麼，無人機就具備了更大量的本地處理能力。

不盲目樂觀 也不盲目悲觀

人工智慧是通向未來的鑰匙，目前來看，承載人工智慧最好的晶元是「神經網路處理器」，但正如沒有CPU，GPU也沒法用一樣，沒有CPU，NPU也沒法使用。放眼整個晶元領域，中國還未掌握話語權，研發之路任重而道遠。

晶元/視覺中國

中國在人工智慧晶元上的領先是暫時的，如果沒有持續的研發投入，國外的晶元巨頭技術實力強悍，資金雄厚，我們很容易被趕超。即使中國產的NPU一直領先，但國外手機廠商出於各種自身的原因而一直不使用，也會很麻煩。

幸運的是，我們已經有了很多國產手機廠商，只要晶元性能夠好，相信他們會用。人工智慧晶元的應用場景絕不局限於手機，在無人機、無人駕駛、智能家居、機器人等領域都會開花結果。

▌本文來源：中國科普博覽

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監製/楊繼紅 主編/張天宇 李偉

編輯/洪碩

央視新聞

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