7月14日,青城山中国IC生态高峰论坛在都江堰成功召开。论坛围绕四川省全面创新改革发展战略,结合四川产业发展实际,以“打造人工智能产业链”为主题,聚焦行业前沿话题展开讨论,探索产业的未来发展趋势,着力打造具有国际影响力的全产业链高端交流平台。
中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长、清华大学微电子学研究所所长魏少军,围绕“打造人工智能产业链”主题展开演讲,并与参会嘉宾展开讨论,探寻中国IC产业发展之路,魏少军为与会嘉宾及观众作了题为“人工智能大潮中的芯片发展思路”的报告,就未来芯片发展之路指出了自己独特的见解。
老的新话题
从1950s发展至今,人工智能从机器学习步入深度学习阶段。根据麦肯锡数据,2016年人工智能初创企业增加到389家,增长的比例50%以上;人工智能企业并购的数量,2016年达到了85家,人工智能企业的股权融资数量达到了658家;人工智能企业的融资额到2015年达到5个亿美元,集成电路除了并购外,初创企业融资做到50亿的黄金时代已经过去。
人工智能实现方式
GPU
从图形芯片GPU来看,英特尔占了17%,Nvidia占了69%,AMD占了13%。其中,Nvidia在分立式GPU产品上占有优势,产品广泛应用于数据中心的人工智能训练;AMD提供异构CPU/GPU(即APU),以及集成或分立的GPU。
FTPU
这是英特尔的,针对bing文档的排序服务,满足针对更高性能,更低延迟的需求。与纯CPU/SW相比性能提升5-10x,l功耗下降到GPU环境的20%。
TPU
TPU最大的问题是精度,精度不高的时候用它是可以的。如GoogleTPU,适用于不需要极高精度的机器学习相关计算。与lGPU相比,旨在以较低的精度来提高性能,l功耗下降到GPU环境的10%。
NA
Neuromorphicarchitecture,特点:多核处理器,每核心256个神经元,超低功耗NA,节点28nmFDSOI,应用于先进的机器学习和基于刺激的学习机制。
IMP
In-memorycomputingplatform,特点:MISD并行架构,DRAM工艺技术,DDR3接口,低功耗~4W,应用于网络流量分析与检查和生物信息学(如人类基因组图谱)。
TrueNorth
IBM的百万神经元类脑芯片,特点:n100万个神经元;n2.56亿个突触;n256个突触/神经元;n65mW。
这种芯片将数字处理器当作神经元,把内存作为突触,它的内存、CPU和通信部件完全集成在一起。信息的处理完全在本地进行,而且由于本地处理的数据量并不大,传统计算机内存与CPU之间的瓶颈不复存在。同时,神经元之间可以方便快捷地相互沟通,只要接收到其它神经元发过来的信号,这些神经元就会同时动作。
IBM的最终目标是希望建立一台包含100亿个神经元和100万亿个突触的类脑计算机。这样的计算机要比人类大脑的功强大10倍,功耗约1000瓦,而且体积不到两升,与我们大脑的大小相当。
智能芯片八大要素
第一可编程;第二是架构的动态可变形;第三是架构的变换能力;第四是高计算效率;第五高能量效率;第六是低成本;第七体积要小;第八是应用开发要简便。遗憾的是,目前的CPU、CPU+GPU、CPU+FPGA、CPU+ASIC的作法均不是理想的架构。
展望:
下一代集成电路技术
机器智能是长久以来人类追求的目标,也是近期科学研究的热点;机器智能中,芯片是承载计算功能的基础部件,软件是实现智能的核心。智能芯片与传统芯片不同,其最重要的特性是,满足软件不断变化的计算需求;可重构计算芯片技术允许硬件架构和功能随软件变化而变化,实现了软件定义芯片,具备处理器的灵活性和专用集成电路的高性能和低功耗,被公认为是突破性的下一代集成电路技术,具备了智能芯片的一些特性,未来具有广阔的前景。
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