中商情報(bào)網(wǎng)訊：7月4日，百度創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)李彥宏在BaiduCrea-te2018百度AI開(kāi)發(fā)者大會(huì)上正式發(fā)布百度自研的中國(guó)第一款云端全功能AI芯片“昆侖”，其中包含訓(xùn)練芯片昆侖818-300，推理芯片昆侖818-100。

目前適合深度學(xué)習(xí)的人工智能芯片主要有GPU、FPGA、ASIC三種技術(shù)路線。三類芯片代表分別有英偉達(dá)（NVIDIA）的Tesla系列GPU、賽靈思（Xilinx）的FPGA和Google的TPU。GPU最先被引入深度學(xué)習(xí)，技術(shù)最為成熟；FPGA具有硬件可編程特點(diǎn)，性能出眾但壁壘高。ASCI由于可定制、低成本是未來(lái)終端應(yīng)用的趨勢(shì)。

1、DPU

GPU使用SIMD（單指令多數(shù)據(jù)流）來(lái)讓多個(gè)執(zhí)行單元以同樣的步伐來(lái)處理不同的數(shù)據(jù)，原本用于處理圖像數(shù)據(jù)，但其離散化和分布式的特征，以及用矩陣運(yùn)算替代布爾運(yùn)算適合處理深度學(xué)習(xí)所需要的非線性離散數(shù)據(jù)。作為加速器的使用，可以實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)算法。

GPU由并行計(jì)算單元和控制單元以及存儲(chǔ)單元構(gòu)成GPU擁有大量的核（多達(dá)幾千個(gè)核）和大量的高速內(nèi)存，擅長(zhǎng)做類似圖像處理的并行計(jì)算，以矩陣的分布式形式來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算。同CPU不同的是，GPU的計(jì)算單元明顯增多，特別適合大規(guī)模并行計(jì)算。

GPU與CPU的比較

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

2、FPGA

FPGA是用于解決專用集成電路的一種方案。專用集成電路是為特定用戶或特定電子系統(tǒng)制作的集成電路。人工智能算法所需要的復(fù)雜并行電路的設(shè)計(jì)思路適合用FPGA實(shí)現(xiàn)。FPGA計(jì)算芯片布滿“邏輯單元陣列”，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊，輸入輸出模塊和內(nèi)部連線三個(gè)部分，相互之間既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的獨(dú)立基本邏輯單元。

FPGA相對(duì)于CPU與GPU有明顯的能耗優(yōu)勢(shì)，主要有兩個(gè)原因。首先，在FPGA中沒(méi)有取指令與指令譯碼操作，在Intel的CPU里面，由于使用的是CISC架構(gòu)，僅僅譯碼就占整個(gè)芯片能耗的50%；在GPU里面，取指令與譯碼也消耗了10%～20%的能耗。其次，F(xiàn)PGA的主頻比CPU與GPU低很多，通常CPU與GPU都在1GHz到3GHz之間，而FPGA的主頻一般在500MHz以下。如此大的頻率差使得FPGA消耗的能耗遠(yuǎn)低于CPU與GPU。

3、ASIC

ASIC（專用定制芯片）是為實(shí)現(xiàn)特定要求而定制的芯片，具有功耗低、可靠性高、性能高、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但不可編程，可擴(kuò)展性不及FPGA，尤其適合高性能/低功耗的移動(dòng)端。

目前，VPU和TPU都是基于ASIC架構(gòu)的設(shè)計(jì)。針對(duì)圖像和語(yǔ)音這兩方面的人工智能定制芯片，目前主要有專用于圖像處理的VPU，以及針對(duì)語(yǔ)音識(shí)別的FAGA和TPU芯片。

圖像應(yīng)用和語(yǔ)音應(yīng)用人工智能定制芯片

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

我國(guó)人工智能芯片行業(yè)正處于起步階段

目前，我國(guó)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(guó)柏林國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)發(fā)布華為首款人工智能（AI）移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)——麒麟970，是業(yè)界首顆帶有獨(dú)立NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元）的手機(jī)芯片，是華為人工智能的重要里程碑，也是中國(guó)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的重要里程碑。

我國(guó)人工智能芯片行業(yè)規(guī)模分析

隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，計(jì)算能力的提升，人工智能近兩年迎來(lái)了新一輪的爆發(fā)。芯片約占人工智能比重的15%，結(jié)合我國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模，推算出2016年我國(guó)人工智能芯片市場(chǎng)規(guī)模約為20億元。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

我國(guó)人工智能芯片行業(yè)區(qū)域發(fā)展分析

據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，中國(guó)北上深三座城市的人工智能相關(guān)企業(yè)總數(shù)達(dá)447家，攀升速度迅猛。目前，幾乎所有互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，都會(huì)或多或少加入算法和深度學(xué)習(xí)的功能，AI正在成為中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)公司的標(biāo)配。

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院

以上數(shù)據(jù)及分析均來(lái)源于中商產(chǎn)業(yè)研究院《2018-2023年中國(guó)人工智能芯片行業(yè)市場(chǎng)前景及投資機(jī)會(huì)研究報(bào)告》