近些年来,国内对于芯片的需求与日俱增的同时,我们发现在很多关键领域的国产芯片与一些国外大厂生产的芯片相比还存在着较大差距,缺少芯片制造的核心技术成为了困扰国产芯片制造的一个重点难点。而随着人工智能已经开始走进千家万户,AI芯片更是被视作芯片技术研发中的重中之重。
阿里巴巴集团以电商起家,但它对AI技术格外地上心,仅在2016年的一年时间里就连续投资了多家AI科技企业。
2017年10月11日,阿里巴巴集团在2017杭州云栖大会上当着全球多位顶级科学家的面,正式宣布成立的承载着“NASA计划”的实体组织——达摩院,旨在进行基础科学和颠覆式技术创新研究。
2018年4月20日,阿里巴巴集团全资收购了中国大陆唯一一家自主嵌入式CPU IP Core公司——中天微系统有限公司,阿里表示希望通过建立自身强大的技术平台和生态系统,推动国产自主芯片的大规模商用,为中国强芯之路做出自己的贡献。
可能有不少人并不了解中天微这家公司,中天微是当前在中国大陆地区唯一大规模量产自主嵌入式CPU IP Core的公司,其一直专注于32位嵌入式CPU IP的研发和规模性商用,产品主要面向多媒体、安防、家庭、交通、智慧城市等IOT领域,在全球范围内已经累计出货超过七亿颗芯片。而从阿里巴巴收购中天微这一举动,就能让人看出阿里巴巴进军芯片研发制造领域的决心和毅力。
就在今年9月25日召开的2019杭州云栖大会上,阿里巴巴集团旗下达摩院的院长张建锋在会场正式发布了达摩院最新推出的阿里第一款AI芯片——含光800。
据悉,此次在会上展示的这款含光800是众多互联网公司中研发出的第一款大的芯片。在这款芯片中阿里第一次运用了自己独有的硬件架构,并在其中集成了阿里算法,阿里方面宣称这是一款偏重于推理的AI芯片。
实力从其名字中“含光”可见一二
上古流传有三大神剑,含光就是其中之一,在《列子·汤问》中就有提到:“吾有三剑,惟子所择。一曰含光,视不可见,运之不知其所触,泯然无际,经物而物不觉。”说明该剑含而不露,光而不耀,含光800以此为名可见其无形却强劲的不凡实力。
含光800是目前众多芯片中当之无愧的强者:
在11月7日MLPerf基准联盟公布的首轮AI(人工智能)推理基准测试结果中,阿里巴巴的AI芯片含光800在Resnet50基准测试中获得单芯片性能第一。
MLPerf是一个由图灵奖得主David Patterson联合谷歌、百度、英特尔、AMD、哈佛大学与斯坦福大学共同打造的新型基准测试工具,专门用来测试机器学习软件与硬件的执行速度,就如同手机性能跑分测试。
据悉,含光800参加的是适用于图像分类任务的Resnet50 v1.5基准测试,在离线模式(Offline mode)、服务模式(Server mode)、多路模式(Multi stream mode)和单路模式(Single stream mode)四个场景中含光800都取得了单芯片第一的成绩。
离线模式测试的是芯片推理的最大吞吐量,最能考验芯片的计算、存储、通信等基本功。据阿里介绍,含光800的成绩为69306.60 IPS,单芯片性能是谷歌TPU v3的8.5倍、Nvidia T4的12倍。
张建锋说:“在全球芯片领域,阿里巴巴是一个新人,玄铁和含光800是平头哥的万里长征第一步,我们还有很长的路要走。”据了解,从完成设计到流片,含光800只花了一年时间。
含光800的强大性能得益于它在软硬件上的协同创新。
据悉,阿里巴巴的这款强大的含光800芯片在硬件上采用的是阿里自研芯片架构,能够通过推理加速等技术有效地解决芯片性能瓶颈问题;而在软件上得益于其内部集成的阿里达摩院的先进算法,能够针对CNN及视觉类算法深度优化计算、存储密度,能做到大网络模型在一颗NPU上就能完成计算的惊人表现。
目前,含光800已开始被广泛应用。
以杭州城市大脑实时处理杭州主城区交通的1000路视频为例,过去需要用到40颗传统GPU才能够完成,延时为300ms,单路视频功耗2.8W,而相同的工作量使用含光800则只需用到4颗,延时降至150ms,单路视频功耗也仅为1W,展示了含光800算力以一当十的实力;
除了在处理城市交通视频上有优异表现,对阿里巴巴自身业务发展也起着不小的促进作用。以手机淘宝上用图片来搜索商品的拍立淘功能为例,拍立淘的商品库每天新增10亿商品图片,如果使用传统GPU算力识别需要花费1小时,而在使用含光800的强大算力之后所花时间大幅缩减至5分钟,处理效率有了明显提升。
以目前的发展现状来看,在专用芯片技术水平上,除了在国际上产生了不小震动的阿里巴巴的含光800以外,我国国内还涌现了大批优秀的AI芯片企业,比如寒武纪、地平线、比特大陆等,国内厂商已经开始能与众多国外老牌劲旅一较高下。
但在通用芯片技术水平上,我们国内这些“后起之秀”与国外的英特尔、高通、三星等巨头还存在一定距离。以优势补足劣势,逐渐把各项短板补足,这或许将是国内众多芯片厂商在未来长期发展之中的重点所在,相信中国芯片产业的未来局势必将是一片大好。