從人工智能的定義來看，“智能”包含有獲取和使用知識(shí)的含義，前綴加上“人工”之后就是指人工開發(fā)出的智能實(shí)體。知識(shí)的輸入和輸出，也是機(jī)器利用數(shù)據(jù)和算法發(fā)現(xiàn)問題、定義問題和解決問題的過程。
作為數(shù)據(jù)和算法保存的物質(zhì)載體，目前人工智能芯片主要有三方面市場需求：其一，是面向各大人工智能企業(yè)及實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段的訓(xùn)練環(huán)節(jié)市場;其二，數(shù)據(jù)中心推斷，需要通過云端提供服務(wù)，即推斷環(huán)節(jié)放在云端而非用戶設(shè)備上;最后，是面向智能手機(jī)、智能安防攝像頭、機(jī)器人/無人機(jī)、自動(dòng)駕駛、VR等設(shè)備的設(shè)備端推斷市場。
而具體到芯片種類，除了傳統(tǒng)CPU，近幾年流行的還有 GPU(圖形處理器)、FPGA(現(xiàn)場可編程門列陣)、ASIC(專用芯片，TPU 也可算作其中一種)和類腦芯片。
分別來看，CPU市場依然是英特爾的天下，占數(shù)據(jù)中心服務(wù)器芯片市場90%以上的市場份額;英偉達(dá)則作為GPU市場老大擁有約70%市占率;作為市場跟隨者，AMD無論是在CPU還是GPU領(lǐng)域都常年保持著老二的位置;賽靈思的全球可編程邏輯解決方案市占超過50%。除了國外市場，近年來隨著寒武紀(jì)、地平線、深鑒科技、西井科技、云知聲等一些列國內(nèi)公司的強(qiáng)勢崛起，讓AI芯片市場更具看點(diǎn)。
2017，這一年來人工智能硬件芯片行業(yè)又發(fā)生了哪些重大事件?OFweek人工智能網(wǎng)做了如下十大盤點(diǎn)：
國外
特斯拉：AI威脅論，還是自主造芯片?
總是發(fā)表AI威脅論的馬斯克也要造芯片了，你沒看錯(cuò)!
伊隆·馬斯克在今年NIPS大會(huì)的一場圓桌討論上透露稱，“由吉姆·凱勒帶領(lǐng)的Autopilot硬件工程團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)專門的人工智能芯片，我們認(rèn)為是全球最棒的AI芯片”。
據(jù)了解，特斯拉不僅將與AMD合作開發(fā)芯片，而且還將獲得AMD芯片的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這意味著未來特斯拉可把自己開發(fā)的芯片用于其自動(dòng)駕駛汽車。目前特斯拉的輔助駕駛系統(tǒng)Autopilot的硬件系統(tǒng)基于英偉達(dá)的顯卡GPU，如果一旦擁有自主研發(fā)芯片能力，特斯拉或?qū)p少對英偉達(dá)的依賴。
英偉達(dá)：推出進(jìn)化版TITAN V 更加清晰地面向AI
12月，英偉達(dá)推出了重磅新品“TITAN V”PC GPU。據(jù)了解，Titan V GPU擁有110萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算性能，是今年4月份公布的架構(gòu)Titan Xp的9倍(7個(gè)月增長了9倍)。就像5月份發(fā)布的用于數(shù)據(jù)中心的英偉達(dá)Tesla V100 GPU一樣，新的Titan V也更加清晰地面向AI。
公司CEO黃仁勛表示說：“Volta致力于推動(dòng)高性能計(jì)算和人工智能的極限。我們用新的處理器架構(gòu)、指令、數(shù)字格式，以及存儲(chǔ)器架構(gòu)等打開新的局面?！?/p>
高通：新一代SoC目標(biāo)產(chǎn)品不僅是手機(jī)
日前，高通正式發(fā)布了新一代的驍龍845處理器芯片。升級(jí)的地方包括性能、拍攝、安全、AI、連接性、沉浸式體驗(yàn)架構(gòu)等方面。其中最大的亮點(diǎn)是新增2MB 共享L3緩存和3MB系統(tǒng)緩存。
據(jù)公司產(chǎn)品管理資深副總裁Keith Kressin表示，高通持續(xù)推動(dòng)AI研究，致力于開發(fā)包括語音在內(nèi)的裝置內(nèi)建AI。Snapdragon 845行動(dòng)平臺(tái)將改變?nèi)藗兪褂眯袆?dòng)裝置的模式，該平臺(tái)整體AI效能比前一代單系統(tǒng)芯片提高3倍，不僅可讓語音互動(dòng)更加自然直覺，還可簡化拍照與攝影流程、提升VR游戲效果。此外，該產(chǎn)品還加入改良式常時(shí)啟動(dòng)鍵盤偵測及超低功耗的語音處理功能，使語音操控更加智能。
英特爾：發(fā)布Nervana神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器和人工智能芯片Loihi
作為芯片行業(yè)傳統(tǒng)意義上的NO.1，英特爾需要探索的未來中自然也包括人工智能，而且是非常重要的部分。目前，英特爾正在進(jìn)行多種適合人工智能計(jì)算架構(gòu)的開發(fā)與研究，以突破傳統(tǒng)人工智能產(chǎn)品的極限。在今年10月和9月，英特爾分別發(fā)布了Nervana神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NNP)和人工智能芯片Loihi。
Nervana NNP是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠以一種更像大腦的方式處理數(shù)據(jù)并解決問題而設(shè)計(jì)的，也是所謂的專用集成電路(ASIC)，擅長于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的矩陣乘法，卷積和其他數(shù)學(xué)運(yùn)算;Loihi則使用“刺激神經(jīng)元”作為其基本的計(jì)算基礎(chǔ)，代替了當(dāng)今硅片中的傳統(tǒng)邏輯門，這些結(jié)構(gòu)差異使得神經(jīng)元芯片比當(dāng)今的處理器更有效率，能耗比提升達(dá)1000倍。
GTI：Lightspeeur?光矛系列具備超高密度計(jì)算性能
和特斯拉、英偉達(dá)、高通、英特爾的高曝光度不同，GTI是一家具有神秘感的AI芯片公司。公司全稱是Gyrfalcon Technology Inc.，由美國硅谷資深人工智能科學(xué)家及半導(dǎo)體芯片行業(yè)專家團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立，在半導(dǎo)體與儲(chǔ)存技術(shù)方面有超過50個(gè)成功的項(xiàng)目經(jīng)歷，在卷積網(wǎng)絡(luò)、分布數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)表超40篇期刊，獲100多項(xiàng)專利，被其他論文引用超過5000篇。
GTI于今年9月推出的芯片Lightspeeur?光矛系列是全球首款可同時(shí)支持圖像與視頻、語音與自然語言處理的智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專用處理器芯片方案。無論是在訓(xùn)練模式或是推理模式下，Lightspeeur?芯片均可提供超高密度計(jì)算性能，成功克服了由存儲(chǔ)器帶寬而導(dǎo)致的性能瓶頸，支持真正的片上并行與原位計(jì)算。此外，Lightspeeur?光矛系列達(dá)到驚人的9.3Tops/W，在人工智能邊緣計(jì)算與數(shù)據(jù)中心機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域上相比市場上其他方案高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
微軟：打造人工智能芯片 用于全新的Hololens AR設(shè)備
今年七月，微軟在夏威夷的火魯奴奴宣布將打造人工智能芯片并用于全新的Hololens AR設(shè)備。有人質(zhì)疑，微軟不是一家傳統(tǒng)的芯片廠商，投身芯片研發(fā)會(huì)面臨一定的風(fēng)險(xiǎn)。但不得不說，硬件中含有軟件的機(jī)會(huì)，任何人工智能芯片的加速都是與軟件算法有關(guān)。
微軟表示，這款新發(fā)布的人工智能芯片能夠?qū)τ脩羲吹胶吐牭降臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，無需再花時(shí)間傳回云上。
國內(nèi)
華為：麒麟970首次集成NPU 提升各項(xiàng)智能處理能力
9月，華為發(fā)布了人工智能芯片“麒麟970”。首款采用麒麟970的華為手機(jī)Mate10則于2017年10月在德國慕尼黑正式發(fā)布。
據(jù)了解，麒麟970采用先進(jìn)的10nm工藝，性能和功耗方面都達(dá)到了業(yè)界最佳水平;其創(chuàng)新的HiAI移動(dòng)計(jì)算架構(gòu)帶來強(qiáng)大智慧算力，首次集成NPU專用硬件處理單元，大幅提升了手機(jī)在圖像識(shí)別、語音交互、智能拍照等方面的能力。GPU方面，麒麟970所采用的Mali G72 MP12性能相較上一代有著大幅度的提升，補(bǔ)足了其在圖形處理上的缺憾。
寒武紀(jì)：AI芯片首個(gè)獨(dú)角獸發(fā)布新一代產(chǎn)品
8月，寒武紀(jì)科技完成由國投創(chuàng)業(yè)(A輪領(lǐng)投方)，阿里巴巴創(chuàng)投、聯(lián)想創(chuàng)投、國科投資、中科圖靈、元禾原點(diǎn)(天使輪領(lǐng)投方)、涌鏵投資(天使輪投資方)聯(lián)合投資的A輪一億美元融資。11月，寒武紀(jì)在北京發(fā)布了三款新一代人工智能芯片，分別為面向低功耗場景視覺應(yīng)用的寒武紀(jì)1H8，高性能且擁有廣泛通用性的寒武紀(jì)1H16，以及用于終端人工智能產(chǎn)品的寒武紀(jì)1M。
寒武紀(jì)科技源自中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所，是全球第一個(gè)成功流片并擁有成熟產(chǎn)品的AI芯片公司，擁有終端AI處理器IP和云端高性能AI芯片兩條產(chǎn)品線。目前，寒武紀(jì)終端處理器IP產(chǎn)品已衍生出1A、1H等多個(gè)型號(hào)，在未來數(shù)年全世界有數(shù)億終端設(shè)備可望通過集成寒武紀(jì)處理器來獲得強(qiáng)大的本地智能處理能力。
地平線：與英特爾合推ADAS系統(tǒng) “盤古”芯片選定臺(tái)積電量產(chǎn)合作
在今年年初的CES上，地平線機(jī)器人聯(lián)合英特爾推出了基于高斯架構(gòu)的ADAS系統(tǒng)。據(jù)了解，在此次合作中，地平線將嵌入式ADAS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在英特爾的FPGA硬件平臺(tái)上。該系統(tǒng)可以有效降低對硬件平臺(tái)計(jì)算資源的需求，且相較于傳統(tǒng)的end-to-end“黑箱”模型訓(xùn)練方法，地平線采用基于理性決策的深度學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)模塊化和具備高度可擴(kuò)展性的模型。
另據(jù)地平線機(jī)器人創(chuàng)始人、首席執(zhí)行長余凱7日在CES Asia會(huì)上透露，其正積極推進(jìn)人工智能處理器“盤古”今年進(jìn)行投片，并與合作伙伴攜手邁入商用。據(jù)了解，“盤古”芯片晶圓代工廠目前已選定臺(tái)積電量產(chǎn)合作。但截止目前，還沒有進(jìn)一步的消息放出。
深鑒科技：頂級(jí)合作伙伴支持下的AI芯片又一重磅選手
10月，國內(nèi)A+I創(chuàng)業(yè)公司深鑒科技在北京召開2017年新品發(fā)布會(huì)，宣布公司已完成A+輪融資。本輪融資由螞蟻金服與三星領(lǐng)投，招商局創(chuàng)投與華創(chuàng)資本跟投，共融資約4000萬美元。而早在2017年年初，深鑒科技還獲得了由世界最大的FPGA芯片廠商賽靈思與全球最大的手機(jī)芯片制造商之一聯(lián)發(fā)科領(lǐng)投的數(shù)千萬美金A輪融資。
據(jù)了解，深鑒科技在深度學(xué)習(xí)加速技術(shù)上，目前已掌握世界前沿的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)壓縮編譯工具鏈、深度學(xué)習(xí)處理器DPU設(shè)計(jì)、FPGA開發(fā)與系統(tǒng)優(yōu)化等技術(shù)能力。10月新品發(fā)布會(huì)上，深鑒科技還同時(shí)公布了六款深度學(xué)習(xí)產(chǎn)品，分別為視頻結(jié)構(gòu)化解決方案、人臉分析解決方案、人臉檢測識(shí)別模組、深鑒ARISTOTLE架構(gòu)平臺(tái)、深鑒深度學(xué)習(xí)開發(fā)SDK以及深鑒語音識(shí)別加速方案。