人工智能( AI , ArTIficial Intelligence )的這股風刮了許多年,已經席卷了汽車、手機、醫療、金融、藝術等各個行業。甚至出現了AI和人腦之間的battle。
2016年, AlphaGo對戰圍棋九段高手李世石,最終AI以4:1的戰績贏了李世石。然而當時運行這個AI程序的服務器功耗高達1MW,接近人腦的5萬倍。在AI領域,最重要的三塊基石就是:數據、算法和算力。
龐大的數據庫能為訓練人工智能提供基礎。
舉個例子,圖像識別、視頻監控都需要龐大的數據支撐下去進行模型訓練和深度學習。
算法能為人工智能應用落地提供可靠的理論保障。人工智能在實際應用中會遇到各種可能的問題,主要可以分成回歸、分類和聚類,針對每一類,算法都能提供不同的解決方案。說直白一點,算法就是人的智力的體現。
算力是人工智能技術實現的保障。簡單一些來理解,就是計算能力。2018年諾貝爾經濟學獎獲得者William D. Nordhaus在《計算過程》一文中提出:“算力是設備根據內部每秒可處理的信息數據量”。算力實現的核心是CPU、GPU等各類計算芯片。
算法再好,如果沒有足夠的計算能力(即高性能芯片) , AI就很難得到實際的應用,也只能在實驗室里束之高閣。所以,在人工智能領域處于核心地位的AI芯片,同人工智能一樣炙手可熱。
什么是AI芯片?
AI芯片是智能設備里不可缺少的核心器件,專門用來處理AI相關的計算任務。
AI芯片包含了兩個領域,我們也可以成“Al”和“芯片”兩部分來看:第一個就是計算機科學領域,說簡單點就是軟件,也就是研究高效率的智能算法;
第二個就是半導體芯片領域,其實就是硬件,研究的是如何把算法有效地在硅片上實現,最終變成能和配套軟件結合的實體產品。
AI芯片屬于芯月片中的哪一類?目前市場上比較常見的用于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(現場可編程門陣列)都可以運行AI算法,但從嚴格意義上來講,他們都不是AI芯片。AI芯片本質上是ASIC (專用集成電路) , 需要為Al算法專門設計。
AI芯片設計流程是什么樣的?
也有不少人會好奇:AI芯片的設計過程和我們熟知的流程有何區別?
數據集→神經網絡架構/算法→芯片架構→電路設計與實現前幾步需要從軟件層面去考慮算法,所以會有獨立的Al算法工程師。從芯片架構開始往后,就是大家所熟知的IC設計流程了。對于IC設計端的工程師們來說,AI芯片依然要經歷架構設計、電路設計、驗證綜合等步驟,與尋常芯片并沒有什么區別。
國內有哪些還不錯的Al芯片設計公司?
如果說專注于搞AI芯片設計,那寒武紀、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的公司。如果諸位對這些公司的主營業務感興趣的話,后續也可以出一期文章專門介紹。如果說想進大廠,其實有相關業務的大廠確實也不少,比如華為海思、聯發科、平頭哥、百度昆侖芯、全志科技、北京君正等也都AI芯片設計和實際產品。
國內目前的發展前景如何?隨著元宇宙等新概念的興起,AI在其中必然也會推動新生態的構建。放眼全球,從國外的英偉達、英特爾、谷歌、蘋果,到國內的華為海思、阿里平頭哥、百度、字節,都在這個賽道積極布局。盡管國內從數據、算法和算力都難以和國際水平井肩,但我們已經在路上了。技術方面的突破,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計流程上并沒有太大的差別,無論是前端設計、功能驗證、DFT設計、后端設計,都是可以諸君可以選擇的方向。
AI芯片的發展速度固然很快,但縱觀芯片發展長河, AI芯片也是其中一顆亮眼的、正在慢慢成長的星。也正是在這種時候,我國企業才更加有望突圍。畢竟彎道超車向。來都是我們的拿手好戲。
而此時此刻想要加入芯片行業,對AI芯片飽含興趣的諸君,未必不會成為點亮星星的人。
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