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星 · 研院 | 遇見更智能的未來——AI推理芯片解析與市場觀察

作者:米樂發(fā)布時間:2025-04-01

  AI的三大關鍵基礎要素是數(shù)據(jù)、算法和算力。隨著云計算的廣泛應用,特別是深度學習成為當前AI研究和運用的主流方式,AI對于算力的要求不斷快速提升。CPU可以拿來執(zhí)行AI算法,但因為內部有大量其他邏輯,而這些邏輯對于目前的AI算法來說是完全用不上的,所以,自然造成CPU并不能達到最優(yōu)的性價比。因此,具有海量并行計算能力、能夠加速AI計算的AI芯片應運而生。

  01AI芯片的分類 承擔任務(訓練、推理)

  AI的實現(xiàn)包括兩個環(huán)節(jié):訓練、推理。所以根據(jù)承擔任務的不同,AI芯片可以分為:用于構建神經(jīng)網(wǎng)絡模型的訓練芯片,利用神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行推理預測的推理芯片。訓練,是指通過大數(shù)據(jù)訓練出一個復雜的神經(jīng)網(wǎng)絡模型,即用大量標記過的數(shù)據(jù)來“訓練”相應的系統(tǒng),使之可以適應特定的功能。訓練需要極高的計算性能,需要較高的精度,需要能處理海量的數(shù)據(jù),需要有一定的通用性,以便完成各種各樣的學習任務。推理,是指利用訓練好的模型,使用新數(shù)據(jù)推理出各種結論。即借助現(xiàn)有神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行運算, 利用新的輸入數(shù)據(jù)來一次性獲得正確結論的過程。也有叫做預測或推斷。區(qū)分訓練和推理最簡單的例子就是訓練芯片在不斷做著1+1+1+1+1.....而推理芯片則將加法變成了乘法。訓練芯片,注重絕對的計算能力,而推斷芯片更注重綜合指標, 單位能耗算力、時延、成本等都要考慮。訓練將在很長一段時間里集中在云端,推理的完成目前也主要集中在云端,但隨著越來越多廠商的努力,很多的應用將逐漸轉移到終端。推理相對來說對性能的要求并不高,對精度要求也要更低,在特定的場景下,對通用性要求也低,能完成特定任務即可,但因為推理的結果直接提供給終端用戶,所以更關注用戶體驗方面的優(yōu)化米樂M6。而隨著終端產生的數(shù)據(jù)量越來越多,為了能夠更好地處理這些數(shù)據(jù),互聯(lián)網(wǎng)廠商對于推理芯片的需求量也將會逐年增加,對于推理芯片的性能要求也將會逐年增加。02AI芯片市場的發(fā)展

  當前互聯(lián)網(wǎng)公司對于數(shù)據(jù)的處理大部分需求仍然是算力為主,因此英偉達等企業(yè)占據(jù)了AI芯片的主流市場,主要原因是它們的芯片擁有強大的并行計算能力(相比CPU)、通用性以及成熟的開發(fā)環(huán)境。2020年全球AI服務器市場規(guī)模為122億美元,預計到2025年全球AI智能服務器市場將達到288億美元,5年CAGR達到18.8%。但是,隨著全球互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的迅猛增長,導致互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對算力的需求成指數(shù)級上升,對大量的不同數(shù)據(jù)的不同處理需求成指數(shù)級上升。這使得原有的CPU、GPU對應框架逐漸無法跟上企業(yè)需求。現(xiàn)有的芯片運行框架無法應對龐大數(shù)據(jù)量的并行計算、處理要求。應運而生的AI芯片即為半定制化FPGA芯片以及全定制化ASIC芯片。FPGA、ASIC等加速芯片,利用CPU與加速芯片的組合可以滿足高吞吐量互聯(lián)的需求,為自然語言處理、計算機視覺、語音交互等人工智能應用場景提供強大的算力支持,已經(jīng)成為人工智能發(fā)展的重要支撐力量相比于傳統(tǒng)CPU服務器,在提供相同算力情況下,搭載AI芯片的服務器在成本、空間占用和能耗分別為傳統(tǒng)方案的1/8、1/15和1/8。從AI芯片的市場份額占比來看,GPU的市場份額在逐漸下降,那么可以確定的是未來FPGA、ASIC這些擁有定制屬性的芯片會成為互聯(lián)網(wǎng)公司采用的主流芯片。這一點從近年來國內各大互聯(lián)網(wǎng)廠商分分下場參與芯片制造事件也有所體現(xiàn)。無論是百度、阿里這些自行成立芯片公司,還是騰訊、字節(jié)等對外投資AI芯片公司都反映出了市場對AI芯片的需求已經(jīng)處于一個非常急迫的節(jié)點。03新未來,新機遇

  在市場如此追捧AI芯片的浪潮下,國內一眾AI芯片企業(yè)當中已經(jīng)有一部企業(yè)從中脫穎而出,逐漸有了領域的領頭羊的姿態(tài)米樂m6網(wǎng)址。在此格局下我們更應關注像希姆計算、燧原科技等已形成強有力的市場競爭優(yōu)勢的企業(yè)。這些企業(yè)會隨著市場對AI芯片需求的增加而逐漸壯大,企業(yè)價值增長會更加迅猛。

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