AI芯片發(fā)展趨勢

什么是人工智能芯片人工智能：根據(jù)1956年達(dá)特茅斯會議的定義，就是“讓機(jī)器行為看起來就像是人所表現(xiàn)出來的智能行為一樣，包含語言、圖像、行為等的自主理解、判斷、執(zhí)行”。發(fā)展階段劃分：弱人工智能、強(qiáng)人工智能、超人工智能；現(xiàn)階段處于弱人工智能階段；專注于完成某個特定的任務(wù)，例如語音識別、圖像識別和翻譯，是擅長于單個方面的人工智能。它們只是用于解決特定的具體類的任務(wù)問題而存在，大都是統(tǒng)計數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)，以此從中歸納出模型發(fā)展程度并沒有達(dá)到模擬人腦思維的程度，所以弱人工智能仍然屬于“工具”的范疇廣義上，滿足人工智能應(yīng)用需求的芯片都可以稱之為人工智能芯片；產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)摩爾定律數(shù)據(jù)高速網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)驅(qū)動語音識別圖像識別深度學(xué)習(xí)并行計算應(yīng)用驅(qū)動智慧交通病例研判語音助手自主駕駛本產(chǎn)業(yè)圖譜不涉及嚴(yán)格意義的供應(yīng)鏈：比如晶圓廠、封測；用AI芯片、AI應(yīng)用描述；第一頁，共9頁。發(fā)展現(xiàn)狀：根據(jù)應(yīng)用場景算力需求來設(shè)計專用芯片成為現(xiàn)階段的核心特點英偉達(dá)（Tesla）GOOGLE(TPU2.0)工業(yè)級大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)加速大功率、高并發(fā)能力Amazon(EC2

F1)百度(KintexFPGA)Intel(ADAS-EysQ5+凌動C3**4)高并行處理能力矩陣計算能力功耗和性能均衡華為（麒麟970）Qualcomm（驍龍845）地平線（Sunrise)語音感知本地化計算處理圖像、視頻處理低功耗設(shè)備推斷云端推斷云端深度訓(xùn)練、推斷現(xiàn)階段的核心應(yīng)用集中在智能家居、自動駕駛、大數(shù)據(jù)醫(yī)療、工業(yè)自動化。算法、數(shù)據(jù)和硬件算力組成了人工智能應(yīng)用高速發(fā)展的三要素。而作為人工智能主流算法之一，深度學(xué)習(xí)的興盛帶來計算量急劇增加，對算力提出更高要求。在云端和應(yīng)用端存在著算法（并行處理、矩陣計算、深度學(xué)習(xí)算法）和算力（功率、能耗、價格、部署等）的差異，故而有不同應(yīng)用路線：GPU、FPGA、ASIC等處理器被用于算法加速。第二頁，共9頁。全球主要AI芯片分析：老將依舊、新軍突起，IC與IT企業(yè)主導(dǎo)主流量產(chǎn)AI芯片主要為馮·諾依曼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，主要為傳統(tǒng)IC企業(yè)和新興IT公司，針對應(yīng)用端和云端的需求，從算力區(qū)別為：基于GPU、FPGA等通用芯片的半定制方案：主要為老牌圖像處理、算力需求巨大的企業(yè)；代表企業(yè)英偉達(dá)、GOOGLE、AMD；針對深度學(xué)習(xí)算法的專用芯片：中國和美國擁有大部分企業(yè)集中在此領(lǐng)域，包含傳統(tǒng)的Intel、Xilinx、Altera、IBM；新興力量：Amazon、Facebook、Apple；以及中國新生力量：阿里云、百度云、寒武紀(jì)、深鑒科技、地平線等；第三頁，共9頁。全球主要AI芯片分析：類腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)芯片將成為新興力量，中美主導(dǎo)發(fā)展類人腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)將成為新興芯片技術(shù)：類腦計算芯片：使用神經(jīng)元和突觸的人腦結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)馮諾依曼架構(gòu)體系，使芯片能夠進(jìn)行異步、并行、低速和分布式處理信息數(shù)據(jù)，并具備自主感知、識別和學(xué)習(xí)的能力。主要有IBM、Intel、Qualcomm，中國西井科技、寒武紀(jì)、浙大杭電大“達(dá)爾文芯片”，AI-CTX團(tuán)隊。核心優(yōu)勢：單位功耗低、容錯性高，并發(fā)處理能力高，可用于類腦機(jī)器人；發(fā)展問題：尚處于國家核心競爭體系，集中在軍事國防；商用和規(guī)模化國產(chǎn)緩慢。第四頁，共9頁。AI芯片市場規(guī)模和中國影響力根據(jù)TracTIca研究所的數(shù)據(jù)，到2025年，AI年收入預(yù)計將達(dá)到368億美元。年復(fù)合增長率40%以上；AI芯片現(xiàn)階段主要應(yīng)用27種不同的細(xì)分行業(yè)及191個使用場景。特別是工業(yè)自動化、語音助手、機(jī)器視覺、深度學(xué)習(xí)等應(yīng)用領(lǐng)域。中國成為核心骨干力量，在應(yīng)用市場的龐大需求下，倒逼芯片供應(yīng)商在專業(yè)市場開發(fā)芯片業(yè)務(wù)。從中國AI產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)數(shù)量來看，中國占據(jù)全球22%的企業(yè)，成為僅次于美國的Ai大國。第五頁，共9頁。AI芯片主要應(yīng)用市場社會治理和民生服務(wù)：安防：視頻監(jiān)控、危險預(yù)警；交通：自動駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)；產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和消費升級：工業(yè)：工業(yè)機(jī)器人、無人工廠醫(yī)療：影像診斷、遠(yuǎn)程醫(yī)療個人：智能家居、智能手機(jī)消費：無人商店全球GNSS市場規(guī)模第六頁，共9頁。AI芯片中國代表企業(yè)中國擁有強(qiáng)勢的面向應(yīng)用端的芯片、架構(gòu)和軟件服務(wù)；代表企業(yè)有：云服務(wù)類：阿里云、百度云、騰訊云、華為云機(jī)器視覺類：商湯科技、海思半導(dǎo)體、大華股份語音識別類：地平線、百度深度學(xué)習(xí)類：比特大陸、深思創(chuàng)芯類腦