隨著人工智能風(fēng)潮的興起，AI芯片應(yīng)該具備什么樣的功能就成為了一個(gè)新的研究方向。咨詢機(jī)構(gòu)對(duì)人工智能的趨勢(shì)做出了判斷，在未來(lái)人工智能的市場(chǎng)上12%的比例的資金將用在人工智能芯片上。因此人工智能芯片是一個(gè)極其重大的市場(chǎng)，會(huì)帶來(lái)極其重要的機(jī)會(huì)。異構(gòu)智能創(chuàng)始人兼CEO吳韌博士向21IC小編展示了一個(gè)敢于打破常規(guī)的AI芯片應(yīng)該是這個(gè)樣子的。

三維張量卷積計(jì)算為終端添“智”

近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的概念席卷整個(gè)市場(chǎng)，凡事“觸網(wǎng)”大部分都能博得滿堂彩。所有的東西都可以連線到云端、手機(jī)都可以連起來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)看起來(lái)可以魔術(shù)般的連起來(lái)，但實(shí)際如果打開(kāi)看就發(fā)現(xiàn)，要通過(guò)很多的海底光纜或者地下光纜來(lái)連接起來(lái)，是從分支道路到主干道連接的。主干道是國(guó)家資源，需要國(guó)家的投資才能持續(xù)擴(kuò)大。物聯(lián)網(wǎng)接入數(shù)的增長(zhǎng)是指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，可能是4K或者8K攝像頭等。這種增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了主干道增長(zhǎng)的速度。對(duì)此的解決方法就是，將人工智能的能力脫離云端，讓終端設(shè)備具有思考的能力。

吳韌博士認(rèn)為：“把AI放在終端有兩方面難度，第一芯片要高性能，因?yàn)槿斯ぶ悄艿挠?jì)算很復(fù)雜，第二需要在小封裝的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)低功耗。異構(gòu)智能的做法是為人工智能做了極端定制化的芯片。這款芯片不會(huì)連接網(wǎng)絡(luò)或者進(jìn)行一些其他的計(jì)算。它擅長(zhǎng)的是在三維上做卷積張量的計(jì)算，把人工智能的計(jì)算加速，把人工智能應(yīng)用的計(jì)算做得比別人好。”

異構(gòu)智能采用三維張量的卷積計(jì)算，使得小立方體和大立方體重合的部分做點(diǎn)乘。而采用DSP、TPU、GPU等現(xiàn)有技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)三維卷積計(jì)算。異構(gòu)智能采用新技術(shù)所研發(fā)的AI芯片具有四項(xiàng)專利進(jìn)行全方位的保護(hù)——三維張量的卷積、對(duì)數(shù)據(jù)的調(diào)度與分配、歸并、處理器間的協(xié)作。異構(gòu)智能將芯片與算法從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)為其他公司賦能，提供人工智能的能力。

根據(jù)工業(yè)自動(dòng)駕駛和智能家居對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算能力的不同需求，異構(gòu)智能推出了四款芯片，28nm、16nm兩個(gè)版本，可以根據(jù)終端產(chǎn)品的需要，分為極端低功耗系列與極端計(jì)算能力系列。

不破不立，新技術(shù)應(yīng)該如何對(duì)接

異構(gòu)智能采用新技術(shù)推動(dòng)了人工智能在本地實(shí)現(xiàn)的趨勢(shì)，通過(guò)其芯片、模型、超級(jí)計(jì)算機(jī)將模型脫離云端，帶到本地和終端，讓終端變得智能。超級(jí)計(jì)算機(jī)可以訓(xùn)練模型，讓模型和芯片進(jìn)行配合，讓芯片最后可以做某一個(gè)模塊的功能。AI芯片要在本地實(shí)現(xiàn)操作就需要破而后立，相信也有人與21IC小編一樣會(huì)產(chǎn)生這樣的疑惑，采用了新技術(shù)的芯片在與現(xiàn)有終端產(chǎn)品對(duì)接上會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題嗎?

吳博士在現(xiàn)場(chǎng)為我們解了惑：“無(wú)疑，DSP具有先天的好處，向量化，指令集，對(duì)延時(shí)處理很好，但缺乏并行度和極限能力。TPU、GPU適用于二維計(jì)算，同樣缺乏計(jì)算極限能力。而異構(gòu)智能的AI芯片能夠滿足三維空間的計(jì)算，同時(shí)新款芯片將會(huì)兼容ARM的場(chǎng)景和MIPS的場(chǎng)景，可以應(yīng)對(duì)終端產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景。”

全方位研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)讓AI芯片更可靠

眾所周知，現(xiàn)在電子產(chǎn)品大都基于28nm工藝技術(shù)，在2017年9月異構(gòu)智能的28nm ASIC芯片進(jìn)入流片階段，同時(shí)16nm和7nm芯片同步推進(jìn)。異構(gòu)智能之所以可以采用最新的制成工藝支持新產(chǎn)品，其覆蓋了全棧整合優(yōu)化的研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)功不可沒(méi)。

吳博士表示：“公司人才積累豐厚，對(duì)最新技術(shù)的把控很有信心。中國(guó)做芯片的公司很多，軟件debug的代價(jià)不高，但芯片debyg的代價(jià)非常高，有沒(méi)有做過(guò)，或者有沒(méi)有負(fù)責(zé)過(guò)commercial芯片是一件很重要的事情。沒(méi)有完全管過(guò)一件事情會(huì)有很大的陷阱。經(jīng)過(guò)異構(gòu)智能數(shù)學(xué)家做的很多數(shù)學(xué)的分析，才能做一些事情。異構(gòu)智能目前的數(shù)學(xué)家獲得了運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域類似于圖靈獎(jiǎng)的獎(jiǎng)。這些人讓公司不僅僅在計(jì)算，在算法和更上層有了非常多的積累。”

先鋒資本創(chuàng)始人廖志宇表示：“異構(gòu)智能現(xiàn)在已經(jīng)和HP合作，未來(lái)會(huì)進(jìn)入世界五百?gòu)?qiáng)。目前國(guó)內(nèi)大部分廠商說(shuō)設(shè)計(jì)一款芯片實(shí)際上都是獲得了其他公司的IP，然后組合起來(lái)，而異構(gòu)智能從基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)想到實(shí)現(xiàn)都能夠獨(dú)立完。”

正如吳韌博士所言，面對(duì)智聯(lián)網(wǎng)的新要求，我們需要打掉原有的一些東西，從算法設(shè)計(jì)到芯片設(shè)計(jì)到仿真到布線，所有層面都要重新優(yōu)化。勇于打破，才生獲得新生。