去年"阿爾法狗"戰(zhàn)勝韓國棋手李世石,需要耗電數(shù)萬瓦、依賴體積巨大的云服務器。一年多后,一個小小的人工智能芯片,就可讓手機、手表甚至攝像頭都能和"阿爾法狗"一樣"聰明"。
2017年柏林國際消費電子展上,華為推出麒麟970人工智能手機芯片,內(nèi)置神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)單元(NPU),通過人工智能深度學習,讓手機的運行更加高效。
現(xiàn)有芯片種類繁多,為何還要人工智能芯片?隨著手機智能應用越來越多,傳統(tǒng)芯片要么性能不夠,要么效率不足,難以支撐人工智能所需的大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運轉(zhuǎn)。
目前迅猛發(fā)展的人工智能,上層的應用都依賴于底層核心能力,而這個核心能力就是人工智能處理器。如果在芯片上不能突破,人工智能應用就不可能真正成功??梢哉f核心芯片是人工智能時代的戰(zhàn)略制高點。
用于圖像處理的GPU芯片因海量數(shù)據(jù)并行運算能力,被最先引入深度學習。2011年,當時在谷歌就職的吳恩達將英偉達的GPU應用于"谷歌大腦"中,結(jié)果表明12個GPU可達到相當于2000個CPU的深度學習性能。之后多家研究機構(gòu)都基于GPU來加速其深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
然而,隨著近兩年人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,GPU在三個方面顯露出局限性:無法充分發(fā)揮并行計算優(yōu)勢,硬件結(jié)構(gòu)固定不具備可編程性,運行深度學習算法能效不足。
全球科研界和企業(yè)于是競相開發(fā)更加適用的人工智能芯片,尤其是適用于移動通信時代的芯片。
華為公司與中國科學院計算技術(shù)研究所"寒武紀"項目團隊共同開發(fā)的麒麟970人工智能手機芯片,首次集成NPU,將通常由多個芯片完成的傳統(tǒng)計算、圖形、圖像以及數(shù)字(數(shù)位)信號處理功能集成在一塊芯片內(nèi),節(jié)省空間、節(jié)約能耗,同時極大提高了運算效率。
據(jù)預測,類腦計算芯片市場將在2022年前達到千億美元規(guī)模,其中消費終端將是最大市場,占據(jù)98.17%,其他需求包括工業(yè)檢測、航空、軍事與國防等領(lǐng)域。
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