國產晶片崛起!我國發布首款國產雲端智能晶片

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雲端智能晶片是面向人工智慧領域大規模數據中心和伺服器提供的核心晶片。

5月3日,中國科學院發布國內首款雲端人工智慧晶片,理論峰值速度達每秒128萬億次定點運算,達到世界先進水平,將廣泛應用於智慧型手機、智能音箱、智能攝像頭、智能駕駛等不同領域。

智能晶片是前沿科技和社會關注的熱點,也是人工智慧技術發展過程中不可逾越的關鍵環節。

可以說,不論有怎樣領先的算法,要想最終應用,都必須通過晶片實現。

5月3日,全球新一代人工智慧晶片發布會在上海召開,中科院旗下的寒武紀科技公司發布了我國自主研發的Cambricon MLU100雲端智能晶片和板卡產品、寒武紀1M終端智能處理器IP產品。

這款國內首個雲端人工智慧晶片,理論峰值速度達每秒128萬億次定點運算,達到世界先進水平。

智能晶片實現新突破

作為此次發布會焦點,首次正式亮相的Cambricon MLU100雲端智能晶片,是我國首款雲端AI晶片。

據中科院計算所研究員、寒武紀公司創始人兼CEO陳天石介紹,雲端智能晶片是面向人工智慧領域大規模數據中心和伺服器提供的核心晶片。

雲端的智能晶片規模更大,結構更加複雜,它和終端晶片的最大區別就在於其運算能力更強。

MLU100雲端智能晶片採用寒武紀最新的MLUv01架構和TSMC 16nm的先進工藝,可工作在平衡模式(1GHz主頻)和高性能模式(1.3GHz主頻)下,平衡模式下的等效理論峰值速度達每秒128萬億次定點運算,高性能模式下的等效理論峰值速度更可達每秒166.4萬億次定點運算,但典型板級功耗僅為80瓦,峰值功耗不超過110瓦。

「3年來,我們從研發兩顆測試晶片,一直到現在雲端智能晶片的最終亮相,我們時刻準備著『由端入雲』。

」陳天石說,MLU100基於軟硬體協同提升內存帶寬利用率,不管是從性能比,還是功耗比來說,寒武紀都將樹立智能晶片領域的新標杆。

與寒武紀系列終端處理器一樣,MLU100雲端晶片仍然延續了寒武紀產品一貫出色的通用性,可支持千萬量級用戶的大規模商用檢驗,搭載各類深度學習和經典機器學習算法,充分滿足視覺、語音、自然語言處理、經典數據挖掘等領域複雜場景下(如大數據量、多任務、多模態、低延時、高通量)的雲端智能處理需求。

此外,這次最新發布的寒武紀1M處理器是公司的第三代IP產品,它延續了前兩代產品(寒武紀1H/1A)卓越的完備性,單個處理器核即可支持多樣化深度學習模型,並更進一步支持經典機器學習算法和本地訓練,為視覺、語音、自然語言處理以及各類經典的機器學習任務提供了靈活高效的計算平台,將廣泛應用於智慧型手機、智能音箱、智能攝像頭、智能駕駛等不同領域。

「由端入雲」協同發展

寒武紀科技公司脫胎於中科院計算所,於2016年發布了全球首款商用深度學習專用處理器——寒武紀1A處理器。

它的橫空出世打破了多項紀錄,併入選了第三屆世界網際網路大會評選的十五項「世界網際網路領先科技成果」。

目前,寒武紀處理器也已應用於某知名國產手機新近發布的旗艦機型,實現了集成應用。

近年來,人工智慧產業迅猛發展,推動了晶片市場規模的快速增長,也推動了人工智慧計算從終端向雲端的延伸。

陳天石表示,寒武紀在技術上貫徹「端雲協作」的理念,這次發布的MLU100雲端晶片,不僅可獨立完成各種複雜的雲端智能任務,更可以與寒武紀1A/1H/1M系列終端處理器完美適配,讓終端和雲端在統一的智能生態基礎上協同完成複雜的智能處理任務。

陳天石指出,端側智能處理可以最快速響應用戶需求,以非常低小的功耗、成本和延遲,幫助用戶理解圖像、視頻、語音和文本。

同時,雲側的智能處理則可以把多個端的信息匯聚在一起。

由於終端的數據量有限,只能根據單個用戶的數據對機器學習模型進行微調。

因此,端雲協同的智能處理模式將在數據方面發揮巨大優勢,利用海量數據,訓練出強大的人工智慧模型。

「過去大部分晶片廠商都主攻端,例如晶片巨頭ARM公司,或是主攻雲,例如英特爾公司。

兩者兼顧的卻很少,因為端雲的任務生態區別較大。

但是智能時代這個局面會被全面打破。

因為端和雲的任務是一體的,編程和使用的生態也是一致的。

作為一個通用機器學習晶片廠商,寒武紀就是要端雲結合,共同推動智能晶片生態的發展。

」陳天石說。

中科院上海分院副院長、中科院院士張旭表示,從過去在手機等終端上應用的智能晶片,到今天更高一層的雲端人工智慧晶片,它可以使人們在手機等終端的應用上升為未來在雲端等領域更加廣闊的應用,所以這是一個開拓性的突破。

當前,眾多科技公司紛紛加大對人工智慧晶片的研發,包括智慧型手機、無人駕駛、雲計算等各領域巨頭。

根據相關機構預測,到2021年,人工智慧晶片市場規模將超過110億美元,而2016年這一數字僅為36億美元。

「寒武紀創立的初衷就是要讓全世界都能用上智能處理器。

」陳天石告訴記者,寒武紀將秉承學術界開放、協作的精神,以處理器IP授權的形式與全世界同行共享寒武紀最新的技術成果,使全球客戶能夠快速設計和生產具備人工智慧處理能力的晶片產品。

共建人工智慧生態鏈

發布會上,寒武紀部分產業夥伴公開展示了基於寒武紀晶片的應用方案。

聯想集團高級副總裁童夫堯在發布會上推出了基於寒武紀MLU100智能處理卡的ThinkSystem SR650,打破了37項伺服器基準測試的世界紀錄。

「在新產品上,我們搭載了寒武紀的晶片,有助於各行各業在人工智慧、VR、高性能計算等方面的研發和行業解決方案的落地。

」童夫堯說。

不僅如此,晶片成果還將運用於智能語音領域。

「一小時的語音數據在一個傳統處理器上進行智能應用處理,需要一萬小時才能完成,科大訊飛一直在跟蹤人工智慧專用晶片的前沿進展。

」上海訊飛總裁程甦介紹,寒武紀的智能處理器在語音智能處理上交出了優異的答卷,能耗效率領先競爭對手的雲端GPU方案達5倍以上。

它的強大處理能力使得手機本地端可以處理更加複雜的機器學習算法,使得語音本地識別準確率相對於傳統處理器領先了9.8%,顯著提高了用戶體驗。

中科曙光高級副總裁任京暘在發布會上同步推出了基於Cambricon MLU100智能處理卡的伺服器產品系列「PHANERON」,它的性能更為強勁,可以支持2—10塊寒武紀MLU處理卡,靈活應對不同的智能應用負載。

以升級版的PHANERON-10為例,單台伺服器可集成10片寒武紀人工智慧處理單元,為人工智慧訓練應用提供832T半精度浮點運算能力,為推理應用提供1.66P整數運算能力,典型場景下的能效提升30倍以上。

「下一步,曙光與寒武紀之間的合作將不僅僅局限於整機領域,會從頂端科研一直延伸到低端應用,合力打造下游應用產業,共建人工智慧生態鏈。

」任京暘透露,中科曙光還將發布人工智慧管理平台SothisAI,與寒武紀的晶片及開發環境實現無縫對接和深度融合。


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