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华为、阿里、百度、地平线…中国本土8家AI芯片厂商梳理

ChatGPT大放异彩之后,OpenAI公司于今年春节期间发布了文生视频模型Sora,可以用文字指令生成长达1分钟的高清视频,AI技术从文本、图像渗透进视频领域,再次引发业界对生成式AI的讨论与关注。

算力硬件是生成式AI的核心底座,核心环节包括服务器、网络设备、存储设备、芯片、IDC建设、光通信等。由于生成式AI需要大量计算与数据处理,AI芯片需求旺盛增长,以英伟达为代表的半导体大厂业绩与股价暴涨,相关产品长期供不应求。avpesmc

AI强势推动下,全球厂商争相布局AI芯片,中国也不例外。目前中国本土AI芯片厂商有哪些?与英伟达等大厂有何差距,又有哪些自身优势?avpesmc

AI芯片梳理

AI芯片广义来讲,指的是能运行AI算法的芯片。但业界通常意义的AI芯片是指对AI算法做了特殊加速设计的芯片,能处理AI应用中大量计算任务的模块,这一概念下,AI芯片也被称之为加速器。avpesmc

按技术分类,AI芯片主要分为GPU、FPGA、ASIC等;按照功能分类,AI芯片包括训练(training)和推理(inference)两类;从应用场景来看,AI芯片则包括服务器端与移动端两类,或者云端、边缘与终端三类。avpesmc

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图片来源:全球半导体观察制表avpesmc

全球AI芯片市场当前基本被以英伟达为代表的欧美大厂主导,业界数据显示,英伟达以80%的市占率几乎“垄断”AI芯片市场。中国人工智能产业起步较晚,近几年在国际形势变化以及政策力挺的大环境下,中国AI芯片厂商逐渐崭露头角,在终端以及大模型推理方面表现相对出色,不过在门槛更高的GPU以及大模型训练环节与国外大厂仍有追赶空间。avpesmc

GPU为通用型芯片,目前在AI芯片市场用量最大,通用型算力GPU已经广泛应用于人工智能模型训练与推理领域。目前英伟达与AMD主导GPU市场,中国代表企业包括海光信息、景嘉微、燧原科技等。avpesmc

FPGA为半定制芯片,具备低延时,开发周期短等特性,与GPU相比,其适用于多指令,单数据流的分析,而不适合复杂算法的计算,主要用于深度学习算法中的推理阶段,美国的赛灵思和英特尔是该领域翘楚,中国代表企业包括百度昆仑芯、深鉴科技等。avpesmc

ASIC为全定制型AI芯片,在功耗、可靠性、集成度等方面具备优势,主流产品包括流TPU芯片、NPU芯片、VPU芯片以及BPU芯片等,国外代表厂商包括谷歌、英特尔等,中国代表厂商包括华为、阿里巴巴、寒武纪、地平线等。avpesmc

中国8家AI芯片厂商进展

近年在AI大势与国产替代东风下,中国AI芯片厂商抓住机遇加速发展,不仅百度、阿里巴巴、腾讯和华为等大厂加速自研AI芯片,而且AI芯片公司不断涌现,并深受资本市场青睐。avpesmc

以下将盘点中国8家AI芯片厂商进展:avpesmc

百度昆仑芯avpesmc

百度对AI芯片的布局最早可以追溯到2011年,经过七年发展,2018年百度自研AI芯片——昆仑1正式亮相,采用14nm工艺与自研XPU架构,于2020年量产,主要应用于百度搜索引擎、小度等业务。2021年3月,百度昆仑芯片完成独立融资,同年8月,百度宣布第2代自研AI芯片——昆仑2正式量产,采用7nm制程,搭载自研的第二代XPU架构,相比1代性能提升2-3倍,通用性、易用性方面显著增强。avpesmc

百度昆仑芯前两代的产品已有数万片部署,第三代产品有望在2024年4月举办的百度Create AI开发者大会上亮相。avpesmc

阿里平头哥avpesmc

阿里平头哥于2018年9月成立,是阿里巴巴全资半导体芯片业务主体,拥有端云一体全栈产品系列,涵盖数据中心芯片、IoT芯片、处理器IP授权等,实现芯片端到端设计链路全覆盖。avpesmc

AI芯片布局上,阿里平头哥2019年9月推出了其首款高性能人工智能推理芯片——含光800,基于12nm工艺与自研架构,集成了170亿晶体管,性能峰值算力达820 TOPS。在业界标准的ResNet-50测试中,推理性能达到78563 IPS,能效比达500 IPS/W。avpesmc

2023年8月,阿里平头哥发布了首个自研RISC-V AI平台,支持运行170余个主流AI模型,推动RISC-V进入高性能AI应用时代。同时,平头哥宣布玄铁处理器C920全新升级,C920执行GEMM(矩阵的矩阵乘法)计算较Vector方案可提速15倍。avpesmc

2023年11月,阿里平头哥玄铁RISC-V上新了三款基于软硬协同新范式的处理器(C920、C907、R910),大幅提升了加速计算能力、安全性及实时性,有望加速推动RISC-V在自动驾驶、人工智能、企业级SSD、网络通信等场景和领域的大规模商用落地。avpesmc

腾讯avpesmc

2021年11月,腾讯宣布在三款芯片上已有实质性进展,分别为针对AI计算的紫霄、用于视频处理的沧海以及面向高性能网络的玄灵,其中紫霄已经流片成功并点亮。avpesmc

据悉,紫霄采用自研存算架构和自研加速模块,可以提供高达3倍的计算加速性能和超过45%的整体成本节省。紫霄芯片为腾讯内部使用,不对外销售,腾讯通过其云服务出租算力获利。avpesmc

近期,媒体报道知情人士称腾讯正考虑将紫霄V1作为英伟达A10芯片的替代品,用于AI图像和语音识别应用。此外,腾讯还将推出针对AI训练优化的紫霄V2 Pro芯片,以在未来取代英伟达L40S芯片。avpesmc

华为avpesmc

华为在2018全联接大会上提出了华为AI战略和全栈全场景AI解决方案,并发布了2颗全新的AI芯片:昇腾910(Ascend 910)和昇腾310(Ascend 310)。avpesmc

两款AI芯片均基于华为自研达芬奇架构,其中Ascend 910(用于训练)采用7nm工艺,半精度达256TFOPs,功耗为350W,运算密度超越了英伟达Tesla V100和谷歌TPU v3。昇腾310属于Ascend-mini系列第一颗华为商用AI SoC芯片,面向边缘计算等低功耗领域。avpesmc

基于昇腾910、昇腾310 AI芯片,华为还推出了Atlas AI计算解决方案。华为昇腾社区显示,目前Atlas 300T产品有三个型号,分别对应昇腾910A、910B、910 Pro B,最大300W功耗,前两者AI算力均为256 TFLOPS,而910 Pro B可达280 TFLOPS(FP16)。据悉,华为昇腾芯片910B在2023年已经获得了大客户至少5000套的订单,预计会在2024年交付。业界认为,华为昇腾910B能力已经基本做到可对标英伟达A100。avpesmc

由于中国市场对于华为昇腾910B等国产AI芯片的需求激增,路透社近期报道华为计划优先生产昇腾910B,而这可能将会影响到Mate 60系列所搭载的麒麟9000s芯片的产能。avpesmc

寒武纪avpesmc

寒武纪成立于2016年,专注于人工智能芯片产品的研发与技术创新,提供云边端一体、软硬件协同、训练推理融合、具备统一生态的系列化智能芯片产品和平台化基础系统软件,产品广泛应用于服务器厂商和产业公司。avpesmc

成立以后,寒武纪推出多款芯片产品,覆盖终端、云端与边缘领域。其中终端芯片包括寒武纪1A、寒武纪1H、寒武纪1M系列智能处理器;云端智能加速卡包括思元100、思元270、思元290芯片和思元370;边缘智能加速卡包括思元220芯片。avpesmc

其中,思元290智能芯片是寒武纪的首颗训练芯片,采用台积电7nm先进制程工艺,集成460亿个晶体管,支持MLUv02扩展架构,全面支持AI训练、推理或混合型人工智能计算加速任务。思元370则为该公司的主力产品,采用是7nm制程工艺,同时支持推理和训练任务。此外,思元370也是寒武纪首款采用chiplet(芯粒)技术的AI芯片,集成了390亿个晶体管,最大算力高达256TOPS(INT8)。avpesmc

璧仞科技avpesmc

壁仞科技创立于2019年,发展路径上,壁仞科技将首先聚焦云端通用智能计算,逐步在人工智能训练和推理、图形渲染等多个领域赶超现有解决方案,实现国产高端通用智能计算芯片的突破。壁仞科技已完成B轮融资,总融资额超50亿元人民币,是中国成长势头最为迅猛的“独角兽”企业之一。avpesmc

2021年,壁仞科技首款通用GPU芯片BR100系列正式交付开始流片,2022年3月BR100成功点亮,同年8月BR100正式发布。avpesmc

据悉,BR100系列基于壁仞科技自主原创的芯片架构开发,采用成熟的7纳米工艺制程,集成770亿晶体管,16位浮点算力达到1000T以上、8位定点算力达到2000T以上,单芯片峰值算力达到PFLOPS级别。同时,BR100结合了包括Chiplet(芯粒技术)等在内的多项业内前沿芯片设计、制造与封装技术,具有高算力、高能效、高通用性等优势。avpesmc

地平线avpesmc

地平线是高效能智能驾驶计算方案提供商,于2015年7月成立,经过几年发展,陆续推出多款AI芯片,产品主要包含旭日与征程系列,其中旭日系列面向AIOT市场,征程系列面向智能驾驶领域。avpesmc

目前旭日系列已经发展至第三代,旭日3M和旭日3E,分别对应高端和低端市场。性能方面,只需在2.5W的功耗下,旭日3能够达到等效5TOPS的标准算力,较前一代大幅升级。avpesmc

征程系列目前已经迭代至第五代,征程5芯片于2021年发布,2022年9月全球首发量产,单颗芯片AI算力最高可达128 TOPS,支持16路摄像头,可满足车厂高级别自动驾驶的量产需求。avpesmc

2023年11月,地平线宣布征程6系列将于2024年4月正式发布,并于2024年第四季度完成首批量产车型交付。据悉,已有多家车企与地平线达成意向合作,包括比亚迪、广汽集团、大众汽车集团旗下软件公司CARIAD、博世等汽车领域头部企业。avpesmc

燧原科技avpesmc

燧原科技于2018年3月成立,专注人工智能领域云端和边缘算力,成立5年多已建成云端训练和云端推理两条产品线,并开发出云燧®T10、云燧®T20/T21训练产品以及云燧®i10、云燧®i20等推理产品。avpesmc

燧原科技已于2023年9月宣布完成D轮融资20亿元人民币,由上海国际集团旗下子公司及产业基金,包括国际资管、国鑫创投、国方创新、金浦投资旗下上海金融科技基金、国和投资联合领投,腾讯、美图公司、武岳峰科创、允泰资本、弘卓资本、红点中国、广发乾和、达泰资本、浦东投控等多家新老股东跟投。avpesmc

另据媒体报道,燧原科技第三代AI芯片产品将于2024年初上市。avpesmc

结语

展望未来,业界持续看好AI商用发展,并认为AI将使得大规模算力需求出现大量缺口,AI芯片市场前景值得期待。业界数据显示,2022年全球AI芯片市场规模已经达到了5800亿美元,预计到2030年将超过万亿美元。avpesmc

以英伟达为代表的头部AI芯片厂商自然将继续受益,与此同时中国AI芯片厂商也有机会在AI巨大风口下,缩小差距,加速成长。avpesmc

责编:Momoz
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