最近，在網(wǎng)上看到一篇關于人工智能芯片的文章，它提到這款芯片不同于以前的CPU芯片，可以不用存儲器，也能識別圖片，甚至通過學習能鑒別文物的真?zhèn)?，看完讓筆者頗為震撼，國外的人工智能都發(fā)展到了這種地步，太驚艷了！

眾所周知，人工智能發(fā)展的關鍵是智能芯片，離開芯片你沒辦法找到第二種人工智能的實現(xiàn)方法，對人工智能的研究，國內(nèi)才剛剛起步，透過這些市場主流人工智能芯片解決方案的特點，可以學習到很多新的設計思路。

全球人工智能芯片領導者廠商方案特點剖析，中國兩家獨角獸人工智能芯片商上榜

蘋果公司

（蘋果神經(jīng)引擎芯片A11 Bionic）

蘋果正在研發(fā)一款專門處理人工智能相關任務的芯片，他們內(nèi)部將其稱為「蘋果神經(jīng)引擎」（Apple Neural Engine）。據(jù)稱，這塊芯片將能夠改進蘋果設備在處理需要人工智能的任務時的表現(xiàn)，比如面部識別和語音識別等。“新A11 Bionic神經(jīng)引擎采用多核設計，實時處理速度最高每秒可以達到6000億次。A11 Bionic神經(jīng)引擎主要是面向特定機器學習算法、Face ID、Animoji及其它一些功能設計的?！碧O果相關負責人表示。

谷歌

（搭載TPU的電路板）

谷歌的人工智能相關芯片就是TPU。也就是Tensor Processing Unit。TPU是專門為機器學習應用而設計的專用芯片。通過降低芯片的計算精度，減少實現(xiàn)每個計算操作所需的晶體管數(shù)量，從而能讓芯片的每秒運行的操作個數(shù)更高，這樣經(jīng)過精細調(diào)優(yōu)的機器學習模型就能在芯片上運行的更快，進而更快的讓用戶得到更智能的結果。Google將TPU加速器芯片嵌入電路板中，利用已有的硬盤PCI-E接口接入數(shù)據(jù)中心服務器中。

「它是我們的第一塊機器學習芯片?！乖诠雀璋l(fā)表的論文中，TPU在一些任務中的處理速度可達到英偉達K80 GPU與英特爾Haswell CPU的15-30倍。而在功耗測試中，TPU的效率也比CPU和GPU高30-80倍（當然，作為對比的芯片并不是最新產(chǎn)品）。

微軟

微軟蟄伏六年，打造出了一個迎接AI世代的芯片。那就是Project Catapult。這個FPGA目前已支持微軟Bing，未來它們將會驅動基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡——以人類大腦結構為基礎建模的人工智能——的新搜索算法，在執(zhí)行這個人工智能的幾個命令時，速度比普通芯片快上幾個數(shù)量級。有了它，你的計算機屏幕只會空屏23毫秒而不是4秒。

高通

高通一直在和Yann LeCun在Facebook AI研究機構的團隊保持合作，共同開發(fā)用于實時推理的新型芯片。高通最近宣布計劃花費470億美元收購荷蘭汽車芯片公司NXP。在收購宣布之前，NXP就在致力于解決深度學習和計算機視覺難題，看來高通希望借助收購加強自動駕駛系統(tǒng)的開發(fā)。

高通與商湯科技合作，圍繞移動終端和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）領域產(chǎn)品，在人工智能（AI）和機器學習（ML）領域。換言之，高通的驍龍芯片在頂級和高端定位的產(chǎn)品上，將出現(xiàn)來自商湯的算法，進一步優(yōu)化體驗，帶給客戶更全面、細致的使用提升。

英偉達

英偉達發(fā)布了一塊新型芯片，極大的推動了機器學習的極限。這款特斯拉P100 GPU，它可以執(zhí)行深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡任務，速度是英偉達之前高端系統(tǒng)的12倍。據(jù)英偉達表示，P100是英偉達傾力之作，研發(fā)費用高達20億美元，在一個芯片上有1500億個晶體管，使得它成為世界上最大的芯片。除了機器學習，P100還能進行各種高性能的計算任務——英偉達只是想讓你們知道這款芯片非常擅長機器學習。

ARM

針對人工智能領域，各大處理器廠商都有所動作，ARM為了幫助合作伙伴進行快速發(fā)展，最近推出了DynamIQ技術。Nandan Nayampally解釋，DynamIQ技術是未來ARM Cortex-A系列處理器的基礎，代表了多核處理設計行業(yè)的轉折點，其靈活多樣性將重新定義更多類別設備的多核體驗，覆蓋從端到云的安全、通用平臺。DynamIQ技術將被廣泛應用于汽車、家庭以及數(shù)不勝數(shù)的各種互聯(lián)設備，這些設備所產(chǎn)生的以澤字節(jié)(ZB，一澤字節(jié)大約等于1萬億GB)為計算單位的數(shù)據(jù)會在云端或者設備端被用于機器學習，以實現(xiàn)更先進的人工智能，從而帶來更自然、更直觀的用戶體驗。

IBM

百年巨人IBM，在很早以前就發(fā)布過wtson，現(xiàn)在他的人工智能機器早就投入了很多的研制和研發(fā)中去。而在去年，他也按捺不住，投入到類人腦芯片的研發(fā)，那就是TrueNorth，郵票大小、重量只有幾克，但卻集成了54億個硅晶體管，內(nèi)置了4096個內(nèi)核，100萬個“神經(jīng)元”、2.56億個“突觸”，能力相當于一臺超級計算機，功耗卻只有65毫瓦。

TrueNorth是IBM參與DARPA的研究項目SyNapse的最新成果。這種芯片把數(shù)字處理器當作神經(jīng)元，把內(nèi)存作為突觸，跟傳統(tǒng)馮諾依曼結構不一樣，它的內(nèi)存、CPU和通信部件是完全集成在一起。因此信息的處理完全在本地進行，而且由于本地處理的數(shù)據(jù)量并不大，傳統(tǒng)計算機內(nèi)存與CPU之間的瓶頸不復存在了。同時神經(jīng)元之間可以方便快捷地相互溝通，只要接收到其他神經(jīng)元發(fā)過來的脈沖（動作電位），這些神經(jīng)元就會同時做動作。

KnuEdge

KnuEdge，花了十年研發(fā)能像人類大腦一樣運作的芯片。首款芯片名為「KnuPath」，內(nèi)建256個核心，運作方式一如大腦神經(jīng)元，能各自處理不同任務，并即時相互串聯(lián)。該公司的技術可連結51.2萬組KnuPath芯片，足以執(zhí)行龐大工作，而且速度飛快。

Gyrfalcon

Lightspeeur?光矛系列是全球首款可同時支持圖像與視頻、語音與自然語言處理的智能神經(jīng)網(wǎng)絡專用處理器芯片方案。
Lightspeeur?芯片以其卓越的能耗效率比表現(xiàn)，在人工智能邊緣計算與數(shù)據(jù)中心機器學習領域相比市場上其他方案高出幾個數(shù)量級。無論是在訓練模式或是推理模式下，Lightspeeur?芯片均可提供超高密度計算性能，成功克服了由存儲器帶寬而導致的性能瓶頸，支持真正的片上并行與原位計算。

Lightspeeur?芯片支持CNN，RNN和LSTM等網(wǎng)絡模型，同時支持標準的開源框架，如Caffe,TensorFlow和MXNet。軟件開發(fā)包提供一站式開發(fā)套件。

寒武紀科技

寒武紀于2016年發(fā)布全球首款商用深度學習專用處理器IP——寒武紀1A處理器打破了多項記錄，入選了第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會評選的十五項“世界互聯(lián)網(wǎng)領先科技成果”。這款處理器基于寒武紀科技所發(fā)明的國際首個人工智能專用指令集，具有完全自主知識產(chǎn)權，在計算機視覺、語音識別、自然語言處理等關鍵人工智能任務上具備出眾的通用性和效能比，在1GHz主頻下理論峰值性能為每秒5120億次半精度浮點運算，對稀疏化神經(jīng)網(wǎng)絡的等效理論峰值高達每秒2萬億次浮點運算，同時支持八位定點運算和一位權重。在若干關鍵人工智能應用上實測，寒武紀1A達到了傳統(tǒng)的四核通用CPU 25倍以上的性能和50倍以上的能效。

中星微

中星微電子推出量產(chǎn)的“NPU”芯片。對于企業(yè)而言，實現(xiàn)量產(chǎn)是定義‘首款’NPU芯片的標準。中星微CTO張韻東博士介紹，“星光智能一號”VC0758可以支持Caffe、TensorFlow等多種神經(jīng)網(wǎng)絡框架，支持AlexNet、GoogleNet等各類神經(jīng)網(wǎng)絡。每個NPU具有4個內(nèi)核，每個內(nèi)核有兩個數(shù)據(jù)流處理器（Dataflow Processor），每個流處理器具有8個長位寬或16個長位寬的SIMD運算單元。每個NPU核具有38G Ops的長位寬處理能力或76G Ops短位寬處理能力。NPU也可以組成多核陣列或多芯片級聯(lián)的方式進一步擴展性能。

國內(nèi)初創(chuàng)人工智能芯片廠商名錄
目前，我國的人工智能芯片行業(yè)發(fā)展尚處于起步階段。華為在2017年德國柏林國際消費類電子產(chǎn)品展覽會發(fā)布華為首款人工智能（AI）移動計算平臺——麒麟970，是業(yè)界首顆帶有獨立NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡單元）的手機芯片，是華為人工智能的重要里程碑，也是中國芯片設計行業(yè)的重要里程碑。

華為人工智能

華為在2017年度IFA柏林國際消費電子產(chǎn)品展上公布其最新的麒麟970芯片，世界首款帶了專用人工智能元素的手機芯片。這顆芯片采用臺積電10納米工藝，ARM的big.LITTLE大小多核架構，八核心芯片，有4個A73大核心（2.4Ghz）+4個A53小核心（1.8Ghz）。

麒麟970在不到100平方毫米的狹小體積內(nèi)集成了55億個晶管體，集成度非常高；對比一下對手：高通目前的旗艦芯片驍龍835是31億顆，蘋果A10則是33億顆。另外，麒麟970還集成了12核心的GPU圖形顯示芯片，即ARM Mali-G72 MP12十二核GPU，改善了過去麒麟芯片圖形性能較弱問題。

地平線機器人

據(jù)悉，地平線的商業(yè)模式不是賣芯片，而是把以“算法+芯片”為核心的嵌入式人工智能解決方案，提供給下游產(chǎn)品廠商。地平線的解決方案可以深度整合多種嵌入式計算平臺，包括ARM、CPU、GPU、FPGA以及地平線授權集成BPU核的SoC。地平線初期會推出自研處理器，但其目的是端到端的實現(xiàn)完整的解決方案，直接在典型應用場景下展現(xiàn)效果，提升業(yè)界芯片廠商對地平線BPU的認知。

西井科技

是一家開發(fā)“類腦人工智能芯片+算法”的科技公司，其芯片用電路模擬神經(jīng)，成品有100億規(guī)模的仿真神經(jīng)元。由于架構特殊，這些芯片計算能力強，可用于基因測序、模擬大腦放電等醫(yī)療領域。

類腦芯片的特殊性在于，它摒棄了馮諾依曼結構，存儲、運算器不再分離。模擬神經(jīng)元既是處理器也是內(nèi)存，可以并發(fā)運算。此外，模擬神經(jīng)元的連接方式頗似人腦，放電過程可用于研究帕金森、阿茲海默等異常放電的疾病。西井科技還有一款5000萬個神經(jīng)元的商用芯片。除了自我學習外，它的傳統(tǒng)計算能力也極強，能將基因測序從兩周縮短到數(shù)個小時。由于體積小、功耗是同類芯片幾十分之一，其它便攜式醫(yī)療設備也可使用這款芯片。

目前已推出了自主研發(fā)的擁有100億規(guī)模的神經(jīng)元人腦仿真模擬器（Westwell Brain）和可商用化的5000萬類腦神經(jīng)元芯片（DeepSouth）兩款產(chǎn)品。

米文動力科技有限公司

公司的產(chǎn)品是機器人通用智能控制系統(tǒng)——Chiway Brain，集成了超級計算能力的硬件和優(yōu)秀的人工智能控制算法，能夠全面提升機器人的“感知”、“決策判斷”能力、提高機器人智能化水平及完成復雜任務的能力，能極大的降低機器人公司的開發(fā)工作量和開發(fā)周期，從而降低機器人設計和制造行業(yè)的進入門檻。該產(chǎn)品通用于多樣化的機器人平臺，包括但不限于：空中機器人，地面機器人，工業(yè)機器人，娛樂機器人，教育機器人等。

今始科技

是一家專注從事計算機視覺研究的科技創(chuàng)新型公司。公司以“重塑金融世界的奇點”為企業(yè)愿景，以深度學習為技術引擎，結合計算機視覺和大數(shù)據(jù)分析，致力于通過原創(chuàng)的圖像識別算法與大數(shù)據(jù)處理技術為傳統(tǒng)銀行、互聯(lián)網(wǎng)金融、保險、證券等金融機構提供實名身份驗證、文字信息識別、基礎數(shù)據(jù)查詢、用戶畫像、反欺詐等自動化解決方案，幫助金融客戶打造更安全、更高效、更智能的服務體驗。

廈門意行半導體

國內(nèi)自主毫米波雷達射頻芯片和雷達技術領軍企業(yè)廈門意行半導體科技有限公司，與本土MCU產(chǎn)品及MCU應用方案的領先供應商上海靈動微電子股份有限公司合作，雙方圍繞車載、智能交通、安防、無人機、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)等新興領域毫米波雷達傳感器解決方案開發(fā)，合作將有力地促進更多“中國芯”在民用毫米波雷達傳感器領域的應用，為進一步的國產(chǎn)化注入新動力，從而為國內(nèi)外相關廠商，提供毫米波雷達（包括24/77 GHz）解決方案，實現(xiàn)IC替代向應用方案創(chuàng)造轉變。

電子發(fā)燒友一句話評論：

人工智能的發(fā)展需要更多好的技術方案和合作，希望未來能有更多優(yōu)秀的企業(yè)參與進來，助力人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。（本文來源于電子發(fā)燒友電子說欄目，轉載請注明出處，謝謝）

智創(chuàng)未來 發(fā)現(xiàn)智能新經(jīng)濟

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