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AI芯片行业蓬勃发展,国产厂商迎来新机遇 | 星科技•芯片半导体

联想之星 2023-10-20


前沿科技

芯片半导体





随着人工智能技术的不断成熟和大算力基础设施的完善,AI商业化应用将加速落地,对AI芯片的需求也将持续增长。未来,AI芯片将在自动驾驶、医疗诊断、智能物联网、云计算等领域发挥关键作用。


01

AI芯片行业蓬勃发展


根据智研瞻产业研究院《中国人工智能芯片(AI芯片)行业报告,AI芯片是指专门用于处理人工智能应用中大量计算任务的模块,它可以加速深度学习等AI算法的计算速度,提高AI应用的效率和性能。AI芯片通常包括GPU、FPGA和ASIC等类型,它们各自具有不同的优势和适用场景。


AI芯片可归纳为四种主要类型,包括通用型芯片、基于FPGA的半定制芯片、全定制ASIC芯片以及类脑计算芯片。通用类芯片如GPU、FPGA等可以用于处理各种类型的计算任务,但在AI计算方面的效率相对较低;基于FPGA的半定制化芯片可以通过编程实现特定的计算任务,具有较高的灵活性和可扩展性;定制的ASIC芯片专门设计用于执行ai运算任务,运算效率和性能都非常高;类脑计算芯片模仿人脑的神经网络结构,能够实现计算学习更高效。



2022年全球AI芯片市场规模达到360亿美元,而中国市场规模约为72.21亿美元。随着人工智能技术的不断成熟和大算力基础设施的完善,AI商业化应用将加速落地,对AI芯片的需求也将持续增长。




另一方面,AI芯片行业也面临诸多挑战,包括技术复杂性的不断增加,高昂的研发和制造成本,以及全球市场上的激烈竞争。此外,AI应用的不断扩展要求芯片性能提升,但也需要在功耗和散热方面取得平衡。知识产权和安全问题以及标准化和合规性方面的挑战也需要克服。这些问题共同塑造了AI芯片行业的复杂环境,需要综合的解决方案和创新来推动其发展。


随着人工智能应用的不断普及,AI芯片的需求不断增长。未来,AI芯片将在自动驾驶、医疗诊断、智能物联网、云计算等领域发挥关键作用,带来更高的性能和能效。大型科技公司和初创企业的竞争将推动技术创新,降低成本。此外,政府支持和投资也将促进行业的研发和标准化,确保AI芯片在全球范围内具备市场竞争力。AI芯片行业有望持续蓬勃发展,为未来的智能化世界提供坚实支持。


02

AI大算力芯片破局

大模型时代“芯”挑战


随着大模型时代的到来,数据搬运量大幅增加,这导致计算能耗急速增长,计算效率大大降低,运营和建设成本极高。要解决这个问题,关键在于回归阿姆达尔定律并成功破除“存储墙”,这也是未来AI大算力芯片竞争的核心所在。

当数据量越来越大、模型算法越来越复杂,支撑底层算力的摩尔定律却几近终结。长期以来,存储器性能增长慢于处理器,在数据搬运上浪费了大量时间和功耗,AI计算撞到了“存储墙“。大模型时代的到来则凸显了这一问题。

近日,在2023全球AI芯片峰会上,亿铸科技创始人、董事长兼CEO熊大鹏博士发表了题为“存算一体超异构AI大算力芯片——破局大模型时代‘芯’挑战”的演讲,分享了亿铸科技的探索与成果
伴随AI应用进入2.0时代,模型参数量呈现出更快的增长速度,数据搬运速度的剪刀差也越来越大,然而,每一次推理计算都需要搬运整个模型参数,这导致“存储墙”成为了AI大算力芯片发展的最大痛点


即使未来采用更先进的工艺制程来获取更高的算力,也只能带来有限的实质性能提升,熊大鹏博士认为,这也是为什么当前越来越多的企业着眼于解决数据搬运问题。一部分企业采用HBM、3D DRAM封装或者更好的片间板间互联等方式,成功提升了数据搬运的效率;但想要从根本上解决“存储墙“的问题,业内逐渐达成了共识——还需存算一体架构


国际领先企业也纷纷转向“存算一体”寻找“新动能”,如AMD、特斯拉、三星等。

此外,熊大鹏博士在会上宣布,亿铸科技原型技术验证(POC)芯片首次流片已回片,并成功点亮。这是首颗面向数据中心、云计算、自动驾驶等场景的存算一体矩阵POC。亿铸科技可基于成熟工艺制程,实现单卡突破P级算力的极强性能与极高能效比。
面对ChatGPT等大模型带来的AI算力挑战,亿铸科技在年初提出“存算一体超异构”,以存算一体(CIM)AI加速计算单元为核心,以统一ISA指令集和架构将不同的计算单元进行异构集成和系统优化,既能实现更大的AI算力以及更高的能效比,还可以提供更好的可编程性和更为通用的应用生态。
未来,亿铸科技继续砥砺前行,积极创新,贡献更具性价比、更高能效比、更大算力的AI芯片,为大模型时代AI大算力芯片的换道发展开辟新的道路。

03

高性能Chiplet互联解决方案


过去几十年来,半导体行业一直按照摩尔定律的规律发展,凭借着芯片制造工艺的迭代,使得每18个月芯片性能提升一倍。但是当工艺演进到5nm、3nm节点,提升晶体管密度越来越难,同时由于集成度过高,功耗密度越来越大,供电和散热也面临着巨大的挑战。Chiplet(芯粒)技术是SoC集成发展到当今时代,摩尔定律逐渐放缓情况下,持续提高集成度和芯片算力的重要途径。

近日,高性能Chiplet设计领导者超摩科技宣布其全新的CLCI第二代Chiplet互联架构“执星”及其解决方案完成了全部的功能、性能、可靠性和兼容性测试,并已陆续开始为众多高性能计算领域客户及合作伙伴提供方案评估与全面的产品技术支持。
CLCI二代架构“执星”在兼容一代架构“锦雷”的基础上,速率方面有超过50%的提升,进一步优化了功耗和延迟等核心关键指标,并在可靠性设计和实测结果上持续保持了极高水准,能够同时支持低功耗的D2D模式和长距离的C2C模式,能够最大程度提升客户的核心产品竞争力。
超摩通过已量产客户的迭代反馈,同时对集成CLCI的配套工具也进行了显著优化和应用改进,让客户更易于前期评估、中期集成以及后期产品级的测试,大幅提升效率。目前超摩已经可提供完整的CLCI第二代方案评估套件。

产品亮点:
  • 支持6/7/12/16nm多个主流节点,支持2D/2.5D多种封装
  • 包括从MAC到物理层IP的端到端完整互联解决方案
  • 针对xPU等大算力低延迟场景特别优化,极低的互联延迟,超长连接距离
  • 可提供完整的Silicon Test Report及Silicon评估开发套件
  • 产品已通过超1000h老化环境试验,ESD/Latch等可靠性测试
  • 已有数个客户采用CLCI方案导入量产

超摩团队具有丰富的先进工艺下大规模数字和数模混合芯片设计经验,希望通过领先产品和优秀服务,在数据中心,人工智能,边缘计算,网络通信等多个场景助力产业和合作伙伴共同成功。



参考来源

https://mp.weixin.qq.com/s/n0u_ebSuelhreGh4iWEeDw



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