現(xiàn)下 ChatGPT 的火爆及觸手可及的商業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，給 AI 產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的提振，怎么說(shuō)都不為過(guò)。

數(shù)據(jù)、算力、算法，作為 AI 發(fā)展的三大基石。

資本市場(chǎng)輪番炒作。市場(chǎng)炒算法模型，究竟是誰(shuí)能第一個(gè)推出中國(guó)的版的 ChatGPT ？市場(chǎng)炒數(shù)據(jù)標(biāo)注、數(shù)據(jù)訓(xùn)練，這是算法模型形成的“推進(jìn)器”。

那算力呢？A 股市場(chǎng)對(duì)這方面的炒作熱情不高，畢竟國(guó)產(chǎn) AI 芯片的技術(shù)水平擺在那，但也有公司在做。

美股的英偉達(dá)給了表率。作為全球 AI 芯片一哥，霸主，幾乎壟斷了全球高端GPU 市場(chǎng)。

據(jù)瑞銀公布數(shù)據(jù)顯示，截至今年1月末，上線不過(guò)2個(gè)月的ChatGPT月活用戶(hù)已突破1億，成為史上增長(zhǎng)最快的消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用。此前有消息表示，ChatGPT已導(dǎo)入了至少1萬(wàn)個(gè)英偉達(dá)高端 GPU 。

AI 算力就是AI芯片，目前最廣泛使用GPU芯片，我們俗稱(chēng)顯卡。當(dāng)然 CPU、FPGA、ASCI 也作為 AI 芯片使用，但適用范圍和效果上遠(yuǎn)不如GPU。

CPU的計(jì)算性能和功耗通常難以滿足 AI 的需要，而GPU憑借高算力成為 AI 芯片的主流選擇，F(xiàn)PGA 憑借可編程的特性適用算法尚不成熟、應(yīng)用規(guī)模相對(duì)較小的 AI 場(chǎng)景，ASIC針對(duì)AI場(chǎng)景進(jìn)行定制化涉及，能夠?qū)崿F(xiàn)功耗與算力的較高性?xún)r(jià)比。

GPU芯片，被美國(guó) Intel，英偉達(dá)，AMD 三家企業(yè)壟斷，其中英偉達(dá)是高端 AI 芯片的王者。去年8月底，美國(guó)政府發(fā)布出口禁令，限制英偉達(dá)向我們出口 A100 和和 H100 等高端AI芯片，AMD 也被限制。


AI芯片分工生變，云端推理加速轉(zhuǎn)移

據(jù)外媒semianalysis報(bào)道，ChatGPT每天在計(jì)算硬件方面的運(yùn)營(yíng)成本為694444美元，Open AI需要大約3617臺(tái)HGX A100服務(wù)器（28936個(gè)GPU）為ChatGPT提供服務(wù)。真正需要用云端芯片進(jìn)行推理的需求增加，云端無(wú)法承受如此龐大的數(shù)據(jù)和工作量，如果能夠?qū)I云端芯片的處理工作向邊緣側(cè)轉(zhuǎn)移，或許將為大模型的訓(xùn)練和推理釋放更多的計(jì)算空間。

與此同時(shí)，用戶(hù)需求也在改變著典型的AI芯片分工方式，一方面消費(fèi)者希望保護(hù)個(gè)人數(shù)據(jù)隱私，即將終端數(shù)據(jù)保留在終端設(shè)備上，另一方面，消費(fèi)者又需要可靠的數(shù)據(jù)，并即時(shí)獲得處理結(jié)果，數(shù)據(jù)不斷從邊緣側(cè)產(chǎn)生，AI處理的重心正在持續(xù)向邊緣轉(zhuǎn)移。

因此，將推理工作轉(zhuǎn)移至邊緣側(cè)終端完成也成為不少企業(yè)為之努力的目標(biāo)和趨勢(shì)。高通就在推升終端側(cè)的推理能力方面有著出色表現(xiàn)。

雷峰網(wǎng)了解到，高通正在采取不同的方式實(shí)現(xiàn)終端側(cè)的學(xué)習(xí)能力，對(duì)包括小樣本學(xué)習(xí)、無(wú)監(jiān)督持續(xù)學(xué)習(xí)、聯(lián)邦學(xué)習(xí)和低復(fù)雜度的終端側(cè)訓(xùn)練等方向的研究，且已經(jīng)取得了一些成效。

通過(guò)小樣本學(xué)習(xí)，在關(guān)鍵詞識(shí)別方面，AI能夠“看完”某一人的筆跡或書(shū)面文字之后快速進(jìn)行辨認(rèn)，也能在用戶(hù)錄入數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行局部模型適應(yīng)，憑借少量樣本數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)標(biāo)記能力，提升關(guān)鍵詞識(shí)別能力。

在聯(lián)邦學(xué)習(xí)方面，云端創(chuàng)造的模型被下發(fā)到邊緣側(cè)終端之后，基于一定程度的離線學(xué)習(xí)，終側(cè)端就可以根據(jù)消費(fèi)者實(shí)際情況調(diào)整模型，由于終端側(cè)學(xué)習(xí)的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生噪音，因此還能將其回傳到云端進(jìn)一步提升模型的泛化能力。在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，如果一輛汽車(chē)不斷在多個(gè)國(guó)家的不同路況上行駛，云端模型就可以持續(xù)進(jìn)行適應(yīng)，假以時(shí)日模型經(jīng)過(guò)優(yōu)化，就能打造出更加優(yōu)秀的自動(dòng)駕駛汽車(chē)模型。

為了讓AI在終側(cè)端發(fā)揮最大作用，高通也有針對(duì)性的技術(shù)創(chuàng)新。

例如，高通支持INT4的精度推理。INT4相比INT8能夠?qū)崿F(xiàn)60% 的能效提升和90%的AI推理速度提升，如果從INT8轉(zhuǎn)化到INT4、或從浮點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)化到整數(shù)計(jì)算，在同樣的算力下能夠處理更多的數(shù)據(jù)。如果將32位浮點(diǎn)模型轉(zhuǎn)化為INT4模型，能效甚至能夠提升到64倍。


國(guó)內(nèi)主流AI芯片廠商

雖說(shuō)ChatGPT“成精”了，但歸根結(jié)底還是AI，AI的基礎(chǔ)就是算力，而算力依靠的是芯片。當(dāng)前主流的AI芯片可分為GPU、FPGA、ASIC等三大類(lèi)型：

第一，GPU適用于通用并行計(jì)算，能夠?yàn)锳I訓(xùn)練任務(wù)提供更高算力；

第二，F(xiàn)PGA具有低延時(shí)，開(kāi)發(fā)周期短等特性，可用于AI推理任務(wù)等；

第三，ASIC與通用集成電路相比功耗更低性能更優(yōu)，可用于針對(duì)AI訓(xùn)練任務(wù)設(shè)定特定框架。

那么，問(wèn)題來(lái)了，國(guó)內(nèi)有哪些值得期待的AI芯片廠商呢？


一、GPU領(lǐng)域

在全球GPU領(lǐng)域，英偉達(dá)是當(dāng)之無(wú)愧的絕對(duì)霸主，長(zhǎng)期壟斷高端GPU市場(chǎng)。

近幾年，國(guó)產(chǎn)GPU發(fā)展勢(shì)頭迅猛，雖然還處于起步階段，但已經(jīng)聚集了景嘉微、龍芯中科、海光信息、芯動(dòng)科技、壁仞科技、沐曦集成、登臨科技、航錦科技等多家實(shí)力廠商，備受資本追捧。

在諸多廠商的努力下，國(guó)產(chǎn)GPU爭(zhēng)分奪秒地交出了很多優(yōu)秀的作品，比如芯動(dòng)科技“風(fēng)華2號(hào)”、 壁仞科技BR100、景嘉微JM7200、沐曦集成MXN系列等。不過(guò)，國(guó)產(chǎn)GPU的落地應(yīng)用不多，很多產(chǎn)品尚未量產(chǎn)上市，商業(yè)化前景仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

國(guó)內(nèi)是國(guó)內(nèi)首家自主研發(fā)GPU并用于商用的廠商，先后研制成功JM5系列、JM7系列、JM9系列等高性能GPU芯片，被稱(chēng)為中國(guó)版英偉達(dá)，但與英偉達(dá)的技術(shù)差距還是比較大。


二、FPGA領(lǐng)域

賽靈思是FPGA的“發(fā)明者”，1985年推出全球第一顆FPGA芯片XC206，自此一直是FPGA領(lǐng)域的頭號(hào)玩家。

目前，國(guó)內(nèi)有紫光同創(chuàng)、安路科技、復(fù)旦微電、京微齊力、高云半導(dǎo)體、安路科技、成都華微電子等廠商進(jìn)入FPGA行業(yè)。FPGA是可以先購(gòu)買(mǎi)再設(shè)計(jì)的“萬(wàn)能芯片”，技術(shù)壁壘很高，但在國(guó)產(chǎn)替代大趨勢(shì)下，國(guó)產(chǎn)FPGA廠商走上了發(fā)展快車(chē)道。

國(guó)產(chǎn)FPGA廠商正在奮力追趕，實(shí)現(xiàn)了部分技術(shù)突破。紫光同創(chuàng)率先成功研發(fā)首款國(guó)產(chǎn)自主產(chǎn)權(quán)千萬(wàn)門(mén)級(jí)高性能FPGA PGT180H，隨后復(fù)旦微電推出國(guó)內(nèi)首款28nm工藝制程的億門(mén)級(jí)FPGA產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)高端FPGA空白。此外，安路科技中低端FPGA產(chǎn)品已可對(duì)標(biāo)海外龍頭廠商，出貨量持續(xù)增長(zhǎng)。

不過(guò)，目前國(guó)產(chǎn)FPGA廠商營(yíng)收規(guī)模均較小，出貨集中在40nm和55nm工藝水平，賽靈思等頭部廠商存在兩到三代的技術(shù)差距。

三、ASIC領(lǐng)域

ASIC是指一種只為專(zhuān)一目的而設(shè)計(jì)的集成電路，用途較為單一，但由于為特定計(jì)算打造，效率比通用GPG芯片高得多。

隨著機(jī)器學(xué)習(xí)、邊緣計(jì)算的發(fā)展，產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)處理任務(wù)，ASIC芯片開(kāi)始受到重視，谷歌、英特爾、英偉達(dá)等相繼發(fā)布TPU、DPU等ASIC芯片。

眼下，國(guó)內(nèi)主流ASIC廠商包括華為海思、寒武紀(jì)、瀾起科技、地平線、燧原科技、中星微電子、黑芝麻智能等，正瞄準(zhǔn)ASIC市場(chǎng)迅速發(fā)力。

其中，寒武紀(jì)目前已研發(fā)出終端、邊緣端、云端系列ASIC芯片，產(chǎn)品面向互聯(lián)網(wǎng)、金融、交通、能源、電力和制造等領(lǐng)域的復(fù)雜AI應(yīng)用場(chǎng)景。而地平線自研BPU架構(gòu)的車(chē)規(guī)級(jí)AI芯片如征程系列、AIoT邊緣AI芯片、旭日系列等，能夠?yàn)楦呒?jí)別的自動(dòng)駕駛提供更可靠、更超強(qiáng)的算力支持和處理能力。

總的來(lái)說(shuō)，ChatGPT的橫空出世，帶火了AI芯片。

不過(guò)，AI芯片領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈，海外廠商具有巨大優(yōu)勢(shì)，但身處中國(guó)這個(gè)AI落地的最大市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)AI芯片廠商仍有彎道超車(chē)的機(jī)會(huì)。