人工智能芯片有什么最新进展?KellyOnTech芯片系列第五期

Posted by : KellyOnTech Date : 2021-08-26
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这是芯片系列的第五期,这期我们聊聊人工智能芯片的最新进展。

根据Allied Market Research 报告,2018 人工智能芯片市场价值为 66.38 亿美元,预计到 2025 年将达到 911.85 亿美元,2019 年至 2025 年的复合年增长率为 45.2%。全球人工智能芯片市场的增长主要受智能家居需求增加、智慧城市发展和量子计算机出现的推动。在不久的将来,越来越多的国家会采用人工智能芯片开发更智能的机器人。

什么是人工智能芯片?

根据维基百科的解释,AI芯片是一类专门的硬件加速器或计算机系统,旨在加速人工智能和机器学习应用,包括人工神经网络和机器视觉。 典型应用包括机器人算法、物联网和其他数据密集型或传感器驱动的任务。它们通常是多核设计,通常专注于低精度算术、新颖的数据流架构或内存计算能力。 截至 2018 年,典型的 AI 集成电路芯片包含数十亿个 MOSFET 晶体管。

哪家公司是全球智能芯片的领先者?

是2016年成立的寒武纪科技股份有限公司,从事各类云服务器、边缘计算设备、终端设备中人工智能核心芯片的设计和销售,为客户提供丰富的芯片产品和系统软件解决方案。

2018年5月,寒武纪借助台积电7nm工艺发布了面向边缘设备的第三代AI芯片。2021年1月21日,寒武纪思元290智能芯片及加速卡、玄思1000智能加速器量产落地后首次正式亮相。思元290智能芯片是寒武纪的首颗训练芯片,采用台积电7nm先进制程工艺,集成460亿个晶体管,支持MLUv02扩展架构,全面支持AI训练、推理或混合型人工智能计算加速任务。


谷歌 TPU

最著名的ASIC定制芯片是我们熟悉的谷歌的TPU张量处理单元(Tensor Processing Units)。谷歌在今年的 I/O 开发者大会上,宣布了其第四代TPU人工智能芯片,谷歌称其速度是2018年推出的上一个版本的两倍。

谷歌会把4,096 个 v4 TPU 结合在一个吊舱(pod )中。 单个吊舱提供超过 1 exaflop 的计算能力。是不是没什么概念?谷歌宣称如果全球约有 1000 万台笔记本电脑全部协同工作,那么它在功率方面才可以与单个吊舱(pod)相媲美。

谷歌发布第四代TPU人工智能芯片


谷歌使用定制芯片主要为其自己的许多机器学习服务提供动力,比如我们熟悉的AlphaGo, 就用到了谷歌第一代的TPU人工智能芯片。但谷歌也将把最新一代的TPU作为谷歌云平台的一部分向开发人员开放。

Tenstorrent

另外再介绍一家芯片初创公司 - Tenstorrent, 被业界誉为拥有最有前途的架构,有望成为下一代的计算巨头。

Tenstorrent 2016年创立于加拿大多伦多,是全球第一个设计有条件的执行架构的芯片公司,用于促进可扩展的深度学习,其旗舰产品是 GraysKull。Tenstorrent采取了一种方法,动态消除了不必要的计算,从而打破了模型大小的增长和计算/内存带宽要求之间的直接链接。具体技术细节,我会放在『萃有堂』公众号里。

Tenstorrent 开发的人工智能芯片GraysKull

今年5月Tenstorrent 从 Fidelity Management 领投的投资机构那里筹集了2 亿美元的新一轮融资,其中包括 Eclipse Ventures、Epic CG 和 Moore Capital。 这笔交易的估值为 10 亿美元,也使Tenstorrent 成为人工智能芯片独角兽公司。

在以前的视频里介绍过另外一家人工智能芯片独角兽公司 - SambaNova Systems。请在微信视频号”KellyOnTech”视频列表中查看。

Tenstorrent 创始团队

Tenstorrent 的联合创始人兼首席执行官 Ljubisa Bajic 在 AMD十多年设计芯片。Bajic 还曾在英伟达 Nvidia 工作过。

在 2014年设计 AMD 现在很成功的 Zen 架构时,他认识了AMD邀请来的明星芯片设计师吉姆·凯勒 (Jim Keller) 。Keller 曾经在 Apple 和 Tesla 设计过突破性芯片。


Tenstorrent 总裁/CTO Jim Keller (左)和联合创始人/CEO Ljubisa Bajic (右)

Bajic还成功说服Keller于 2020 年 6 月辞去了英特尔高级副总裁的职务, 加入Tenstorrent作为总裁和首席技术官。 有了这位业界大牛的加持,Tenstorrent设定的目标是:为训练机器学习程序开发芯片,超越全球当前的设计。公司的策略是使用软件来更好地分配每个芯片上的计算能力使用。

在这里八卦一下,其实Bajic 创立Tenstorrent 是在Keller的鼓励之下,并且为公司提供了种子基金。我会把细节放在萃有堂公众号的文章里。Tenstorrent 的后续芯片正在测试中,预计将于 2022 年上半年发货。

根据全球知名的市场情报公司 IDC 的数据,专用人工智能芯片市场去年硬件达到近 150 亿美元,其中以英伟达为主导,预计到 2024 年它将以每年 20% 的速度增长,达到 310 亿美元。

最近,百度推出了针对自动驾驶等领域的第二代人工智能芯片昆仑2。还发布了“机器人汽车”原型,突显了其在自动驾驶方面的雄心。


百度第二代人工智能芯片 - 昆仑2

我会持续关注人工智能芯片的最新进展。想对比两家人工智能芯片独角兽公司的朋友,欢迎在"KellyOnTech"微信视频号查看SambaNova Systems 那期视频或英文版视频,或阅读文章