? ? 八月初秋，天氣一如既往的火熱。南國深圳，華為坂田基地更是一番熱火朝天的景象。三天前，華為輪值主席徐直軍在這里推出華為高端 AI 芯片昇騰 910 ，開啟華為在先進技術(shù)領域挑戰(zhàn)硅谷的最新嘗試。

　　一直以來，華為自研芯片都是人們關(guān)注的焦點。，正是因為有了自主研發(fā)的海思麒麟系列手機芯片，華為才能快速搶占手機市場，一路“攻城略地”，躋身中國智能手機行業(yè)第一寶座。當然，作為目前全球體量最大的通信設備商、全球坐三望二的智能手機廠商，華為自研芯片不止于此。巴龍、鯤鵬、凌霄還有這次發(fā)布會重點推出的昇騰，華為自研芯片已經(jīng)覆蓋手機、服務器、路由器，電視、AI 等多個領域。自研芯片已然成為華為的核心競爭力，一個其他競爭對手所不具備的獨特優(yōu)勢。

　　昇騰系列芯片主打人工智能領域，用于處理構(gòu)建人工智能算法的海量數(shù)據(jù)。華為的這次公布，讓不少人沸騰了，網(wǎng)上的言論越傳越神，被稱作“攻破了又一個讓國人蒙羞的城池”，“實現(xiàn)了彎道超車”，甚至出現(xiàn)了華為將在云端 AI 芯片領域干掉英偉達、谷歌的論斷。這些評價是否正確？華為昇騰芯片真的有那么大影響力嗎？

　　江湖霸主英偉達

　　AI 芯片是什么，半導體業(yè)界并沒有嚴格的界定。一般來說，AI 芯片被稱為 AI 加速器或計算卡，也就是 AI 應用中的大量計算任務的模塊，目前主要有 GPU、FPGA 和 ASIC 三種技術(shù)路線。其中 GPU 在 AI 訓練方面已經(jīng)發(fā)展到較為成熟的階段，谷歌、臉書、微軟、 推特和百度等公司都在使用 GPU 分析圖片、視頻和音頻文件，以實現(xiàn)深度學習等功能。

　　看到這里，很多人心里納悶， GPU 不是顯示芯片么，怎么用來搞 AI 。其實這個道理很簡單，GPU 負責處理圖形數(shù)據(jù)處理，擁有大體量的邏輯運算單元用于數(shù)據(jù)處理，對于密集型數(shù)據(jù)可以進行并行處理。人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡架構(gòu)有個特征，剛算出來的數(shù)往往再投入結(jié)算，一輪輪迭代以凸顯關(guān)鍵細節(jié)，這種計算不需要太多數(shù)據(jù)緩存單元，不需要復雜的邏輯控制，只要計算單元夠多就行。相比注重邏輯判斷的 CPU ，GPU 芯片顯然更加適用于人工智能深度計算。

　　在 GPU 芯片領域，英偉達是當之無愧的龍頭老大。在人工智能興起之初，由于 GPU 芯片在深度學習領域的優(yōu)勢，英偉達與斯坦福大學的吳恩達合作開發(fā)了一種使用大規(guī)模GPU計算系統(tǒng)訓練網(wǎng)絡的方法。與此同時，英偉達與谷歌的人工智能團隊合作，建造了當時最大的人工神經(jīng)網(wǎng)絡。之后，各深度學習團隊開始廣泛大批量使用英偉達的顯卡。

　　如今，全球估計有 3000 家 AI 創(chuàng)業(yè)公司，其中一半以上都是在英偉達的平臺上構(gòu)建的?？萍季揞^也不例外，谷歌、微軟、臉書、亞馬遜都在購買英偉達芯片，用于構(gòu)建自己的數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)研究公司 Gartner 顯示，英偉達擁有 AI 芯片市場約四分之三的份額。上一財年，英偉達從用于數(shù)據(jù)中心的 AI 芯片銷售中獲得將近 30 億美元收入。在人工智能芯片領域，英偉達已經(jīng)是當之無愧的江湖霸主。

　　挑戰(zhàn)者昇騰 910

　　AI 芯片這個江湖兇險異常，英偉達目前是霸主，可誰也不敢保證未來會發(fā)生什么。深度學習算法分為訓練和推斷兩部分，所謂訓練，就是給不斷計算大數(shù)據(jù)，讓它慢慢學會識別和區(qū)分對象；所謂推理，就是讓訓練好的機器干活。GPU 芯片在算法訓練上非常高效，可在推斷中對于單項輸入進行處理的時候，并行計算的優(yōu)勢不能完全發(fā)揮出來。

　　因為 GPU 芯片 在人工智能深度學習上的天生劣勢，一些企業(yè)將目光投向?qū)Ｓ锰幚硇酒?，采?FPGA／ASIC 技術(shù)路線設計專業(yè) AI 芯片。FPGA 的前期啟動成本低，后期可以進行再編程，可以采用 OpenCL等更高效的編程語言，降低硬件編程的難度，還可以整合系統(tǒng)模塊，提高應用的靈活性，與GPU相比，F(xiàn)PGA 具備更強的平均計算能力和更低的功耗。

　　ASIC 運行速度比 FPGA 更快，是一種為專用目的設計的，面向特定用戶需求的定制芯片。在大規(guī)模量產(chǎn)的情況下具備性能更強、體積更小、功耗更低、成本更低、可靠性更髙等優(yōu)點。華為昇騰 910 就是 ASIC 芯片，它采用 7nm＋ EUV 制程工藝，達芬奇架構(gòu)，計算力可達到 256TFOPS，比英偉達最新的 V100 還要高出一倍。值得注意的是，昇騰 910 達到規(guī)格算力所需功耗僅 310W，明顯低于設計規(guī)格的 350W。

　　江山代有人才出，各領風騷數(shù)百年，而在日新月異的科技領域，數(shù)百年的跨度會縮減為三五年。強如英偉達，在稱雄 AI 芯片領域六七年之后，也開始顯露頹勢。人工智能領域有三要素：數(shù)據(jù)、算法和算力。數(shù)據(jù)為芯片處理的對象，算法即計算的邊界，而算力則直接決定了計算效率。對于華為來說，芯片是它們的硬實力，算力即它在 AI 領域的競爭力。有了最強算力加持，昇騰 910 這個氣勢洶洶的挑戰(zhàn)者，擁有足夠的實力與底氣挑戰(zhàn)江湖霸主英偉達。

　　達芬奇 AI 架構(gòu)

　　昇騰 910 的誕生，使得華為在 AI 芯片領域地位大幅上升，不過這遠遠不夠。英偉達技術(shù)雄厚，有針對各種場景的優(yōu)化，華為僅靠一款芯片，打敗英偉達無從說起。在深度神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練方面，英偉達現(xiàn)在擁有一個由軟件、大學、初創(chuàng)企業(yè)和合作伙伴組成的強大和自我維持的生態(tài)系統(tǒng)，這些伙伴讓英偉達很難被擊敗。

　　同時，AI 芯片不是個特別大的行業(yè)，AI 芯片在整個芯片領域占比不到 1％。華為進軍人工智能領域，追求的是全棧。所謂全棧，是指在芯片設計、訓練推理計算框架 MindSpore 、全流程服務（ModelArts）一體到位。在全棧理念基礎上 華為宣布“達芬奇”架構(gòu)，提出 MindSpore 計算框架，一舉橫跨公有云、私有云端、邊緣等，實現(xiàn)全棧全場景 AI 解決。

　　達芬奇是歐洲文藝復興時期最完美的代表，他是科學家、發(fā)明家、建筑工程師，也是畫家。華為使用達芬奇這個名字，透露出其 AI 戰(zhàn)略布局的光芒與野心。數(shù)據(jù)預測，到 2025 年全球智能終端數(shù)量將會達到 400 億臺，智能助理的普及率將達到 90％，企業(yè)數(shù)據(jù)的使用率將達到 86％。

　　人工智能將會改變所有行業(yè)，華為的理想是將 AI 技術(shù)融于產(chǎn)品，在達芬奇 AI 架構(gòu)基礎上構(gòu)建一個萬物智能的世界。昇騰 910 AI 芯片是達芬奇架構(gòu)的排頭兵，在不久的將來，華為勢必會研發(fā)更多的 ASIC 專用 AI 芯片，挑戰(zhàn)英偉達的 AI 生態(tài)系統(tǒng)！
　　文章來源：電子工程網(wǎng)