人工智能芯片分类一样平常有按技能架构分类、按功能划分、按运用处景分类三种分类办法,详细分类情形如图所示:
综合微纳电子与智能制造、前瞻家当研究院、电子工程专辑等资料,我们归纳了AI芯片的紧张运用处景,以及代表芯片。
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数据中央
用于云端演习和推理,目前大多数的演习事情都在云端完成。移动互联网的视频内容审核、个性化推举等都是范例的云端推理运用。
云端高性能芯片紧张面向人工智能打算中的数据中央集中计算需求,紧张用在智能做事器产品和云端人工智能打算场景中。根据IDC的研究数据,2019年中国智能做事器市场规模约为19.5亿美元,2018年至2023年的年均复合增长率达到27.09%,估量到2021年市场规模将达到31.8亿美元,市场规模快速增长。
云端紧张的代表芯片有Nvidia-TESLA V100、Nvidia-TESLA T4等。Nvidia GPU在演习方面一家独大,在推理方面也保持领军位置。FPGA和ASIC由于低功耗、低本钱的上风,也在持续打劫GPU的市场的份额。
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移动终端
紧张用于移动真个推理,办理云端推理因网络延迟带来的用户体验等问题。范例运用如视频殊效、语音助手等。通过在手机系统芯片(system on chip,SoC)中加入增加协处理器或专用加速单元来实现。受制于电量,手机对芯片的功耗有严格的限定。
手机正常运行离不开SoC芯片,SoC只有指甲盖大小,却“五脏俱全”,其集成的各个模块共同支撑手机功能实现,如CPU卖力手机运用流畅切换、GPU支持游戏画面快速加载,而NPU(神经网络处理器)就专门卖力实现AI运算和AI运用的实现。
比如华为麒麟990系列能实现AI人像实时分割,精准分割人物和背景,并将背景实时更换,还能精准识别某一个体,并将其移除画面。
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无人机
对无人机来说,芯片是核心零部件,直接决定了无人机的操控性能、通信能力和处理图像信息的能力。
目前无人机的CPU和整体方案紧张有大疆自研的飞控系统、高通供应的无人机设计平台Snapdragon Flight,以及基于开源平台APM、Px4等各种方案中用到的CPU。
去年,高通推出了一个可用于机器人和无人机的5G系统——RB5。RB5系统是一套集硬件、软件和开放工具于一体的平台套件,可以帮助制造商创造出下一代高性能、低功耗机器人和无人机。
为了便于开拓职员利用,开拓工具包括一个主摄像头,以及跟踪、深度、翱翔韶光和其他摄像头,还配备了磁性、压力、温度、超声波和许多其他传感器。高通承诺供应“类似保险库”的安全性,以确保设备不受危害。
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安防
安防是目前最为明确的AI芯片运用处景,紧张任务是视频构造化。摄像头终端加入AI芯片,可以实现实时相应、降落带宽压力。也可以将推理功能集成在边缘的做事器级产品中。AI芯片要有视频处理和解码能力,紧张考虑的是可处理的视频路数以及单路视频构造化的本钱。
因图像识别技能以及大数据技能发展较为成熟,智能安防的发展和遍及相对较快。iiMedia Research(艾媒咨询)数据显示,2019年中国安防行业市场规模达到8260亿元,并且在过去五年保持不低于10%的增长速率。
爱芯科技成立于2019年5月,致力于打造天下领先的AI芯片,组建了从芯片设计、研发莅临盆的全功能团队,核心成员均参与过10颗以上芯片的设计和生产,在产品方案和产品落地上具有丰富履历。
5月14日,爱芯科技正式发布其自主研发的一款高性能、低功耗人工智能视觉处理器芯片——AX630A,该芯片性能优胜,可以广泛适用于聪慧城市、聪慧零售、智能社区、智能家居、物联网设备等多个领域。
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自动驾驶
AI芯片作为无人车的大脑,须要对汽车上大量传感器产生的数据做实时处理,对算力、功耗、可靠性都有非常高的哀求。同时芯片须要知足车规标准,因此设计的难度较大。
在ADAS/自动驾驶运用处景下,AI芯片的核心代价便是实时处理行驶道路上的人、车、物等繁芜环境的感知和决策。要处理来自不同传感器(激光雷达、摄像头、毫米波雷达等)所采集的多样化信息,AI芯片必须具有超高的算力和极致效能,由于这些信息的处理须要在非常高分辨率的情形下做大量打算,才能够把环境感知做到足够准确。此外,这些感知和决策是和人的安全直接干系的,以是对精度和可靠性也有极高的哀求。
从产品功能来看,目前的自动驾驶汽车芯片可以分为三类:
ADAS即高等驾驶员赞助系统芯片,也包括传感器芯片,紧张是支持L1-L2的驾驶赞助功能。基于图像处理器GPU的自动驾驶汽车芯片。支持自动驾驶功能的外围芯片,例如5G芯片、V2X芯片、数字座舱芯片、虚拟仪表芯片、信息安全芯片、胎压监测芯片和域掌握器芯片等。
汽车芯片是新能源汽车实现智能化和电动化的核心硬件,面向自动驾驶的芯片目前紧张有Nvidia Orin、Xavier和Tesla的FSD等。英伟达的Orin曾推出环球首款L4级别的自动驾驶芯片产品,已被不少海内汽车厂商采购。
目前,自动驾驶芯片在架构设计、研发投入与车规级运用等方面仍处于较为前期的探索过程中,特殊是国产汽车芯片的市场份额还有待提升,因此,打破本土自动驾驶芯片技能的发展壁垒,将成为促进未来中国智能汽车家当发展的关键环节。
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智能家居
在AI+IoT时期,智能家居中的每个设备都须要具备一定的感知、推断以及决策功能。为了得到更好的智能语音交互用户体验,语音AI芯片进入了端侧市场。语音AI芯片相对来说设计难度低,开拓周期短。
5月11日,中国对话式人工智能平台企业思必驰旗下芯片公司深聪智能宣告,品牌旗下第二代人工智能SoC芯片产品太行TH2608正式发布。目前,这颗芯片已经已完成流片,并点亮验证。
据悉,太行TH2608人工智能芯片采取了思必驰全链路人工智能语音技能设计,具有低功耗、高算法的上风使其广泛地运用于智能家居白电、黑电以及智能车载领域,推进传统行业的规模化和智能化升级。
在语音能力方面,基于思必驰全链路对话技能,TH2608还集成了指令识别能力、感情识别能力、声纹识别能力以及语音合成能力,在用户体验方面得到了进一步的优化。同时也增加了多场景的适应能力,如多路语音采集能力、丰富灵巧的接口配置、显示能力、超低功耗唤醒能力等。
近年来,在国家政策的大力支持下,我国人工智能芯片行业快速发展,“中国芯”正在崛起。未来,在市场需求、人才供应、成本支持等多重利好成分的催生下,必将有更多具备国际实力的海内龙头企业逐渐显现。