1.1. 引言

1.1.1. 什么是人工智能芯片

人工智能(Artificial Intelligence, AI)芯片: 从广义上讲只要能够运行人工智能算法的芯片都叫作 AI 芯片. 但是通常意义上的 AI 芯片指的是针对人工智能算法做了特殊加速设计的芯片, 现阶段, 这些人工智能算法一般以深度学习算法为主, 也可以包括其它机器学习算法.

1.1.2. AI芯片分类

AI芯片按计算架构分别可以分为: 图形处理单元(GPU), 场可编程阵列(FPGA), 专用集成电路(ASIC)与脑启发(Brain-Inspired)式; 按功能可分为训练型与推理性; 按应用场景可分为服务端(云端)和移动端(终端).

不同类型AI芯片比较

类型

GPU

FPGA

ASIC

脑启发

定制化

通用

半定制化

全定制化

通用

优点

通用性强

功耗低

专用性强, 功耗低

认知能力强, 效率高, 功耗极低

缺点

功耗高

开发难

开发较难

开发很难

适用算法

大规模并行运算

大规模并行运算

深度学习算法

通用智能计算

适用场景

云端

云端, 终端

云端, 终端

云端, 终端

代表厂商及产品

NVIDIA Tesla

Xilinx Versal

Google TPU; 寒武纪: 1H8, 1M;

IBM: TrueNorth

技术成熟度

中上

中, 演进阶段

低, 探索阶段

1.1.3. AI芯片选型

需要根据项目需求,确认AI芯片的需求,AI芯片的需求分析需要考虑应用场景(云端/终端)、芯片性能指标(算力,功耗等)、芯片厂商(国产/非国产)、芯片价格、技术成熟度、研发成本(周期、语言等)等多种因素,只有详细分析AI芯片需求,才能确保所选AI芯片满足项目要求。

AI芯片需求分析

图 1.13 AI芯片需求分析