什么是人工智能芯片（AI芯片）？分類、公司和產品介紹

1 什么是AI芯片

1956年，人工智能首次走進大眾視野，但其一直未形成成熟的產業，直到2007年開始，人工智能技術得到迅猛發展，作為人工智能的重要組成部分，AI芯片也逐漸發展起來，AI芯片（人工智能芯片，Artificial Intelligence Chip）面向人工智能，是承載著計算功能的基礎部件，向上為應用和算法提供高效支持，向下對器件和電路、工藝和材料提出需求。

2 AI芯片的分類

(1)GPU(圖形處理器)：通用型芯片，在計算方面具有高效并行特性;用于圖像處理的GPU芯片因海量數據并行運算能力，被最先引入深度學習領域;計算能力強，通用性強，開發周期短，難度小，風險低;但價格貴、功耗高

(2)FPGA(現場可編程門陣列)：半定制化芯片，是一種集成大量基本門電路及存儲器的芯片，最大特點為可編程，具有功能可修改，高性能、功耗遠低于GPU，一次性成本低等優勢;但編程門檻高、量產成本高

(3)ASIC(專用集成電路)：專門型芯片，是為實現特定需求的專用定制芯片，適合于市場需求量大的專用領域;除不能擴展應用以外，具有專用性強，性能高于FPGA，功耗低、量產成本低等優勢;但開發周期長、難度大、風險高、一次性成本高。

3 2020年部分AI芯片量產落地情況

(1)百度的昆侖1：是云端AI芯片，2020年底已經量產2萬片,性能相比T4 GPU提升1.5-3倍。百度昆侖2預計在2021年.上半年量產,性能將比昆侖1提升3倍

(2)地平線的征程2：是自動駕駛AI芯片，2020年12月出貨量已超10萬，搭載此款芯片的汽車實現了L2+級自動駕駛，預計2022年前裝裝車將超百萬

(3)SigmaStar星宸科技的降龍系列：是Al視覺芯片，在安防領域,為?？低?、大華、宇視等企業提供全系列IPC處理芯片;希望成為全球最大的AI Camera系統芯片供應商

(4)比特大陸的算豐系列：是云端/終端AI芯片，基于最新款自研AI芯片BM1684，比特大陸AI超算中心助力北京、福州、安徽等地的智慧城市項目

(5)鯤云科技的CAISA：數據流AI芯片，2020年6月完成量產,相較于英偉達邊緣端旗艦產品xavier，鯤云的星空加速卡x3可實現1.48-4.12倍的實測性能提升

(6)億智電子的SV/SA/SH系列：是端側視覺Al芯片，2020年底已有超百萬顆芯片量產落地，落地的場景以人臉設備為主

4 AI芯片公司及其芯片

AI芯片公司和他們的芯片有瑞芯微的RK3399Pro、寒式紀的MLU220、云天勵飛的“初芯”、紫光展銳的虎賁T710、華為海思的麒麟970、地平線機器人的征程2.0、黑芝麻智能科技的華山二號

5 AI芯片產品

(1)嘉楠科技的勘智K510AI芯片：定位于中高端端側推理的芯片，具有強大的影像信號處理能力，同時支持2D/3D的ISP處理，可能的應用場景有智能小區、車載后裝市場、智能家居等。

(2)鯤云信息的CAISA：高性能數據流Al芯片，基于數據流技術，最高可實現95.4%的芯片利用率，在同等峰值算力條件下，可獲得同類GPU產品三倍以上的實測算力。

(3)寒武紀的思元290：寒武紀的首顆訓練芯片，采用臺積電7nm先進制程工藝，集成460億個晶體管，采用MLUv02擴展架構，全面支持AI訓練、推理或混合型人工智能計算加速任務。相比于思元270芯片，思元290芯片實現峰值算力提升4倍、內存帶寬提高12倍、芯片間通訊帶寬提高19倍。新架構結合7nm制程，思元290 可提供更優性能功耗比，以及多MLU系統的擴展能力。

(4)天數智芯的BI芯片：國內第一款全自研、GPU架構下的7納米云端訓練芯片，這款芯片采用7納米制程、容納240億晶體管及采用2.5D CoWos晶圓封裝技術，支持FP32,FP16,BF16,INT8等多精度數據混合訓練，支持片間互聯，單芯算力每秒147T@FP16.

(5)燧原科技的邃思2.0：第二代人工智能訓練芯片，目前世界最大的Al計算單芯片，主芯片面積650平方毫米，采用2.5D先進封裝，封裝尺寸達57.5mmx57.5mm。芯片共搭載4顆三星HBM2E (高帶寬內存)，支持最高64GB內存，內存帶寬高達1.6TB/s，中國首個支持世界最先進內存HBM2E的產品。

(6)寒武紀的玄思1000智能加速器：在2U機箱內集成4顆思元290智能芯片，高速本地閃存、Mellanox InfiniBand網絡，對外提供高速MLU-LinkM接口,打破智能芯片、服務器、POD與集群的傳統數據中心橫向擴展架構，實現AI算力在計算中心級縱向擴展，是AI算力的高集成度平臺。

寒武紀訓練產品線采用自適應精度訓練方案，面向互聯網、金融、交通、能源、電力和制造等領城的復雜Al應用場景提供充裕算力，推動人工智能賦能產業升級。

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