人工智能（AI）芯片首先是在云端服務(wù)器市場得到應(yīng)用，隨后向終端領(lǐng)域擴(kuò)展，然而目前在5G商用大潮的推動下，邊緣計(jì)算（edge computing）開始受到重視，越來越多邊緣服務(wù)器被鋪設(shè)，人工智能在邊緣側(cè)的應(yīng)用也逐漸展開。未來一段時間，邊緣計(jì)算將成為AI芯片發(fā)展最快的新領(lǐng)域。這也意味著，人工智能最終將在“云—邊—端”的全產(chǎn)業(yè)鏈條上實(shí)現(xiàn)覆蓋。
邊緣計(jì)算重要性持續(xù)增加
4G改變生活，5G改變社會。5G的到來將使無線通信技術(shù)從服務(wù)人向著服務(wù)行業(yè)、賦能產(chǎn)業(yè)升級的層次演進(jìn)發(fā)展，進(jìn)而催生出大量新興業(yè)態(tài)。中國信科副總經(jīng)理、無線移動通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陳山枝對記者介紹了5G網(wǎng)絡(luò)定義的三大應(yīng)用場景：eMBB（增強(qiáng)型移動寬帶）、mMTC（海量機(jī)器類通信）、uRLLC（超可靠、低時延通信）。更加強(qiáng)調(diào)高帶寬、低延時和海量設(shè)備連接是5G時代信息通信的主要特征。
而要想實(shí)現(xiàn)這樣的網(wǎng)絡(luò)性能不可能單純依靠云端服務(wù)器對終端設(shè)備提供的算力支持，勢必更多地依靠邊緣設(shè)備。邊緣計(jì)算的重要性在5G時代將不斷凸顯出來。Gartner的分析報(bào)告顯示，目前，大約10％的企業(yè)生成數(shù)據(jù)是在傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)中心或云之外創(chuàng)建和處理的。到2022年，Gartner預(yù)測這一數(shù)字將增長到50％。谷歌也稱，如果移動網(wǎng)站在3秒內(nèi)沒有加載，53％的訪問者會放棄它?？梢哉f隨著5G時代的到來，數(shù)據(jù)的處理向邊緣側(cè)轉(zhuǎn)移已是大勢所趨。
這種情況在人工智能領(lǐng)域也有所體現(xiàn)。此前，由于無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)處理主要依賴云端服務(wù)器，因此人工智能的應(yīng)用更多集中于云端服務(wù)器，但是隨著5G時代的到來，邊緣計(jì)算逐漸將智能化處理從云端轉(zhuǎn)向邊緣，比如自動駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及智慧城市等。
對此，有專家預(yù)測，這些智能終端產(chǎn)品或解決方案，都不允許超過數(shù)毫秒的時延，并對于抖動或時延變化極其敏感。未來，如果沒有邊緣計(jì)算的支持，將有很多應(yīng)用可能都無法實(shí)現(xiàn)。
邊緣計(jì)算AI芯片開發(fā)受重視
“在發(fā)展過程中，AI芯片首先是受到了云端服務(wù)器市場的關(guān)注和應(yīng)用，國際公司如Google的TPU、亞馬遜的Inferentia、英特爾的SpringCrest，國內(nèi)公司如寒武紀(jì)的MLU100、百度的昆侖、華為的升騰、比特大陸的算豐，都是面向云計(jì)算所開發(fā)。其次，AI芯片在終端SoC市場的發(fā)展也較快，由于移動智能終端的競爭趨于白熱化，華為、高通等公司紛紛推出專屬SoC搭載AI加速模組，以實(shí)現(xiàn)終端側(cè)的人工智通計(jì)算，AI加速模組IP的提供商也有ARM、Cadence、CEVA、寒武紀(jì)等公司?！鼻迦A大學(xué)電子工程系教授汪玉指出。
不過，隨著邊緣計(jì)算的發(fā)展，面向邊緣計(jì)算的AI芯片也開始受到越來越多的重視。去年，華為發(fā)布了Ascend系列芯片，其中Ascend 310芯片定位中高端，其8W／8TFlops的性能下可覆蓋智能攝像頭市場，可進(jìn)擊自動駕駛市場，華為已經(jīng)與奧迪合作，發(fā)布了基于Ascend 310芯片的自動駕駛邊緣服務(wù)器MDC600，算是針對邊緣服務(wù)器市場的一次重要嘗試。Nvidia的Xavier芯片，峰值算力30TOPS，功耗30W，主要面向自動駕駛，同樣是邊緣計(jì)算的產(chǎn)品之一。比特大陸發(fā)布的第二代AI芯片BM1682自帶視頻解碼和后處理操作且集成了CPU，面向視頻監(jiān)控，同樣可應(yīng)用于邊緣計(jì)算服務(wù)器。
“新的邊緣啟用、數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用和工作負(fù)載將由AI提供支持。AI將用于分析和解釋來自這些應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，以幫助人們在某些情況下，實(shí)時做出關(guān)鍵決策?！蓖粲癖硎尽?/p>
可以預(yù)計(jì)邊緣計(jì)算會成為未來最重要的人工智能硬件市場之一。在未來無論是相關(guān)應(yīng)用還是相關(guān)芯片都將有更多公司大手筆投入，從而推動人工智能的進(jìn)一步發(fā)展。
中國AI芯片市場將進(jìn)一步擴(kuò)大
目前，中國5G商用已經(jīng)啟動。伴隨5G商用幅射面的不斷擴(kuò)大，人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，中國AI芯片市場將進(jìn)一步擴(kuò)大。中國AI芯片廠商如何利用這個發(fā)展機(jī)遇加快搶占邊緣側(cè)市場陣地呢？
首先應(yīng)當(dāng)明確的是，邊緣計(jì)算等AI芯片目前最大的應(yīng)用市場其實(shí)是在中國。隨著越來越多人工智能應(yīng)用的落地，華為、商湯、曠視、比特大陸等企業(yè)紛紛推出優(yōu)秀的產(chǎn)品并在市場上站住了腳跟。這一方面加速了基于人工智能的應(yīng)用成熟，另一方面也給AI芯片帶來了市場，從而為人工智能完整產(chǎn)業(yè)鏈的成熟帶來了機(jī)會。
此外，汪玉提出建議，目前AI芯片設(shè)計(jì)面臨著太多種的樞架，如TF、Pytorch、Caffe、Mxnet等。同時現(xiàn)存的芯片平臺也有很多，如CPU、GPU、FPGA、ASIC等。這就給AI芯片的設(shè)計(jì)開發(fā)帶來了極大的挑戰(zhàn)。如果能有公司設(shè)計(jì)開發(fā)出一款中間層性質(zhì)的平臺產(chǎn)品，由它來向上支持不同類型的設(shè)計(jì)框架，向下支持各種芯片平臺，并最終服務(wù)于各個人工智能公司，將大大降低AI芯片設(shè)計(jì)中的復(fù)雜度，提高工作效率。這其中蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。
汪玉也呼吁應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合，以技術(shù)為基本出發(fā)點(diǎn)，營造出有利于創(chuàng)新發(fā)展的環(huán)境。通過這一系列的努力，中國完全可以抓住新一輪由5G商用所趨動的邊緣計(jì)算市場商機(jī)。
