行业观点:智能芯片进入2.0时代

行业观点:智能芯片进入2.0时代
2022年08月09日 07:10 科闻社

(本篇文章共1399字,阅读时间约2分钟)

AI芯片已并不是新领域,不过,随着AI技术的演进,智能芯片也要不断迭代,来呼应AI技术的新进展,满足AI技术的新需求。在爱集微半导体峰会的“高端通用芯片生态论坛”上,半导体初创公司此芯科技CEO孙文剑以《智能芯片进入2.0时代》为主题,分享了对CPU技术以及生态的发展看法以及通用计算芯片如何赋能智能芯片2.0时代,实现端、边、云混合智能计算。

大算力的需求对芯片提出了更高的要求

CPU是整个人类社会过去几十年里核心的底层算力的器件,x86又是整个器件里面最核心的一个CPU的架构,x86是哪一年出现的?是1978年,跟我们国家的改革开放是同一天出现的,x86是16位的寄存器,里面包含了28000个晶体管,售价360美金,很高的一个数字。可以说x86的CPU在过去40年的发展历史当中单看晶体管的数量增长了200万倍,就是这200万倍的技术增长推动整个社会向数字化、网络化和智能化的发展,这里面也有神奇的一个摩尔定律,摩尔定律揭示了CPU发展、晶体管发展的一个基本定律,就是18个月晶体管的数量翻一翻,但这个定律越来越有失效的风险。

这并不是摩尔定律本身出现了问题,而是整个芯片的生产制造工艺成熟需要的时间越来越长,随着芯片越来越集中,客户对大算力的芯片要求越来越集中,对成本的要求越来越高,这是摩尔定律失效背后的原因,面对这样的挑战,应该怎么办?

理论上,整个CPU的性能有40%来自于制程本身,材料、制程、半导体设备,为CPU性能贡献了40%的提升。另外两点来自于设计上的优化以及系统方面的优化,设计的优化。因此,从一个芯片底层开始看需要更加优秀的CPU的架构,需要更加优秀的SoC的架构,对于功耗等等进行平衡,把整个SoC能效比提到一个最优,20%的功效来自于软硬件协同的优化以及算力的智能分配,当我们看到挑战的时候也看到了机会。

如何定义智能芯片2.0时代

你可能会问1.0时代我都不知道,2.0时代包含了什么呢?我们觉得整个CPU的发展在最早期的30年(1978年开始),它做出了非常大的贡献,CPU适合串行的任务,启动一个电脑,打开word完成它的编辑等等,都是串行的任务,CPU对串行任务的处理非常有效,随着人们对图形、人工智能计算算力的要求,并行计算越来越重要,也就是过去几年里的 GPU、GPU、NPU等等,这是我们认为的智能芯片1.0的时代,但是我们的学习、生活、娱乐应用的场景是复杂的,它既有并行的计算,也需要串行的计算,未来的芯片需要多元异构的架构,这就是我们称之为智能芯片2.0时代。

智能芯片2.0时代有几个最突出的特征,SoC本身需要多核异构,里面包含了CPU、NPU、DSP、GPU,通过每一个核心算力提供出优秀的能耗比,从而让整个SoC,甚至系统发挥出它强有力的性能和功耗,这远远不够,对于整个系统的优化,我们需要将来的混合运算平台能够在端边云实现智能算力分配,实现无缝切换。

未来有一天,我们进行工作和娱乐,整个算力就像我们手机在WIFI和5G之间无缝切换一样,这就是我们看到智能CPU2.0时代另外一个重要的特点,就是端边云平台的异构。

为此,此芯科技推出基于Arm内核的第一款芯片,它比x86有更好的能效比,在SoC方面,将GPU、NPU、DSP一些异构的单元放进去,实现在SoC的异构基础,适用的场景包含了PC、高端的PAD、智能座舱、XR、边缘服务器。

做一个大的芯片绕不开的点就是生态,一个成功的芯片必须要融入到大的生态当中才能够成功。一个CPU厂商很难缔造一个生态,要与CPU业界的合作伙伴一起把手握在一起,组成一条线,织成一个面,合作共赢,互相发挥自己的优势,迎接更加波澜壮阔的智能计算时代的到来。

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