最強晶元空降?和它相比,我們還差了100個華為!
過去一年,隨著AI在各個行業的不斷落地,行業痛點逐漸被發現,AI晶元的發展路徑漸趨明朗。各業界精英在GPU上持續發力,不斷推出全新的產品。新產品在計算能力提升的同時,其晶元面積也已經屢創新高,甚至逼近了製程和成本的平衡極限。
英偉達:佔全球AI晶元50%以上市場份額
英偉達一直致力於設計各種GPU:針對個人和遊戲玩家的GeForce系列,針對專業工作站的Quadro系列,以及針對伺服器和高性能運算的Tesla系列。
英偉達佔據了全球AI晶元市場的50%以上份額,旗下產品線遍布自動駕駛汽車、高性能計算、機器人、醫療保健、雲計算、遊戲視頻等眾多領域。
由於在AI領域的一家獨大,英偉達的股價在過去一年的時間裡狂漲了300%。2017年,從遊戲、數據中心到人工智慧,市場對英偉達晶元的需求一路上升。
英特爾:專註計算機視覺晶元VPU
英特爾作為傳統PC晶元的老大,也在積極向PC以外的市場轉型。在AI晶元方面,英特爾專註於計算機視覺優化方面的VPU(Vision Processing Unit)。
為了加強在人工智慧晶元領域的實力,英特爾以 167 億美元收購 FPGA 生產商 Altera ,以 153 億美元收購自動駕駛技術公司 Mobileye,以及機器視覺公司 Movidius和為自動駕駛汽車晶元提供安全工具的公司Yogitech。
IBM:啟動類人腦晶元的研發
IBM很早以前就發布過watson,早就投入了很多的實際應用中去。除此之外,還啟動了對類人腦晶元的研發,那就是TrueNorth。
TrueNorth是IBM參與DARPA的研究項目SyNapse的最新成果。SyNapse全稱是Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics(自適應可塑可伸縮電子神經系統,而SyNapse正好是突觸的意思),其終極目標是開發出打破馮?諾依曼體系的硬體。
谷歌:為機器學習應用而設計的專用晶元TPU
Google在2016年宣布獨立開發一種名為TPU的全新的處理系統。在2016年3月打敗了李世石和2017年5月打敗了柯傑的的阿爾法狗,就是採用了谷歌的TPU系列晶元。
TPU是專門為機器學習應用而設計的專用晶元。
通過降低晶元的計算精度,減少實現每個計算操作所需的晶體管數量,從而能讓晶元的每秒運行的操作個數更高,這樣經過精細調優的機器學習模型就能在晶元上運行得更快,加深了人工智慧在學習和推理方面的能力,進而更快地讓用戶得到更智能的結果。
谷歌也正在將自己的雲端AI轉為客戶端的本地AI,這次谷歌推出的Edge TPU就是如此,它是TPU的簡化版本,針對物聯網,相比雲端,能更快的收到感測器數據,從而進行AI處理。
技術細節上,Edge TPU是專門設計的ASIC晶元,用於運行ensorFlow Lite ML模型,它的能耗比非常高,大小也非常小,比一枚硬幣要小很多。
蘋果:神經網路引擎提升蘋果手機性能
在iPhone 8和iPhone X的發布會上,蘋果明確表示其中所使用的A11處理器集成了一個專用於機器學習的硬體——「神經網路引擎(Neural Engine)」,每秒運算次數最高可達6000億次。
這塊晶元將能夠改進蘋果設備在處理需要人工智慧的任務時的表現,比如面部識別和語音識別等。
AMD:重回伺服器市場
AMD首先挑戰的是x86伺服器市場,試圖在這個領域尋找立足點。AMD在去年6月正式推出全線的超智能伺服器處理器產品——EPYC(霄龍)。
時隔兩個月,AMD又將全套EPYC 7000系列數據中心處理器家族帶到中國。
值得注意的是包括騰訊、京東、百度、聯想、曙光等十餘家產業鏈合作夥伴帶著產品和合作成果為AMD回歸伺服器的中國站活動見證,可見中國市場將是AMD復興之路的一個重要陣地。
另外,去年12月,相爭50多年的Intel和AMD宣布將聯手推出一款結合英特爾處理器和AMD圖形單元的筆記本電腦晶元,一時間業內嘩然。Intel和AMD的合作或許會對Nvida產生一些影響。
ARM:讓平民也能用上人工智慧
ARM曾在去年推出了一套全新晶元架構技術DynamIQ,這套IP套件可以與其無縫集成。
DynamIQ不僅採用了新的指令集,專門針對人工智慧進行了優化;而且同時可容納8個核,並且提高了晶元架構的靈活性,支持大小核的靈活配置。
今年又推出了一套全新的Mali多媒體IP套件,適用於手機、平板、電視等晶元。
這套全新的Mali多媒體IP套件中包括Mali-G52 GPU、Mali-G31 GPU、Mali-D51顯示處理器、Mali-V52視頻處理器,其中Mali-G52 GPU將機器學習方面性能提高了3.6倍、Mali-G31則是ARM最小的處理器,能夠為中低端智能設備帶來人工智慧能力。
高通:力推深度學習的移動設備晶元
在智能手機晶元佔據絕對優勢的高通也在人工智慧方面積極布局。
據高通提供的資料顯示,其在人工智慧方面已投資了Clarifai公司和中國「專註於物聯網人工智慧服務」的雲知聲。而早在2015年CES上,高通推出了一款搭載驍龍SoC的飛行機器人——Snapdragon Cargo。高通認為在工業、農業的監測以及航拍對拍照、攝像以及視頻新需求上,公司恰好可以發揮其在計算機視覺領域的能力。
此外,高通的額驍龍820晶元也被應用於VR頭盔中。事實上,高通已經在研發能在本地完成深度學習的移動設備晶元。
三星:三年內自家智能手機都採用人工智慧晶元
2017年,華為海思推出了麒麟970晶元,據知情人士透露,為了對標華為,三星已經研發了許多種類的人工智慧晶元。
三星計劃在未來三年內自家智能手機中都採用人工智慧晶元,並且他們還將為人工智慧設備建立新的組件業務。三星還投資了Graphcore、深鑒科技等人工智慧晶元企業。
未來五年,我們預計AI晶元市場的規模有接近10倍的增長,2022年將達到352億美元。在訓練晶元方面,我們繼續看好Nvidia利用CUDA+GPU構建的生態環境優勢,以Google TPU為代表的xPU很難撼動其壟斷地位。隨著終端細分場景落地,推斷晶元的發展出現專業化趨勢,為現有及初創公司提供巨大發展空間。
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