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港股上市前夕,“矿霸”比特大陆加入终端AI芯片战局

2018年9月底,被业内人士称为“矿霸”的比特大陆(Bitmain)提交港股上市申请,如获通过,将有望成为港股近期最受关注的高科技芯片股。比特大陆在招股书中指出,集资所得除了提高加密货币矿机ASIC芯片及区块链应用的研发能力及扩大生产外,提高AI ASIC芯片及AI应用的研发能力及扩大生产亦成为重中之重……

比特大陆2015年开始涉足AI领域,2017年底发布了面向人工智能领域的品牌“算丰”,并推出第一代云端AI芯片,宣布正式进军人工智能领域。9个月后,比特大陆又正式发布终端人工智能芯片BM1880,形成了完整的“端-边-云协同”的AI系统芯片解决方案的体系架构。一同发布的还有基于云端人工智能芯片BM1682的算丰智能服务器SA3、嵌入式AI迷你机SE3、3D人脸识别智能终端以及基于BM1880的开发板、AI模块、算力棒等产品。GSEesmc

9个月快速迭代芯片产品

“我们为自己的AI芯片制定了9个月的快速迭代周期,超过摩尔定律一倍。”比特大陆产品战略总监汤炜伟在接受媒体采访时表示,之所以推出终端侧AI芯片,一方面是基于比特大陆云端人工智能芯片的相关产品在实际运行中表现良好,客户给出正面反馈,合作正在广泛展开,很多安防项目持续落地。另一方面,由于目标市场应用需要端云一体化的AI解决方案,为了更好的满足客户与市场的需求,公司决定开发并推出端侧的AI芯片及解决方案。GSEesmc

BM1880芯片于2018年7月成功流片,是一款聚焦于边缘应用的深度学习推理人工智能芯片,可为8位整数运算提供1TOPS算力,在Winograd卷积加速下,支持高达2TOPS@INT8,特殊设计的TPU调度引擎能有效地为所有的张量处理器核心提供极高的带宽数据流。芯片内含2MB内存, 可以为性能优化和数据重用提供最佳的编程灵活性。同时,BM1880也为用户提供了强大的深层学习模型编译器和软件SDK开发包,Caffe、Tensorflow等主流深层学习框架可以轻松地移植到BM1880平台上,常见的CNN/RNN/DNN等神经网络模型也均可运行。GSEesmc

BM1880芯片可以作为深度学习推理加速的协处理器,也可以作为主处理器从以太网接口或USB接口接收视频流、图片或其它数据,执行推理和其他计算机视觉任务。其它主机也可以发送视频流或图片数据给BM1880,BM1880做推理并将结果返回主机。GSEesmc

根据规划,在BM1880之后,比特大陆将于2019年推出第二代产品BM1882,以及2020年的BM1884,主要聚焦智能摄像机、智能机器人和智能家居等应用场景,但比特大陆产品总监阮沈勇没有透露具体会采用何种制程工艺。GSEesmc

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BM1682芯片于2018年一季度量产发布,峰值算力达到3TFlops,功耗为30W,是比特大陆面向深度学习领域推出的第二代人工智能芯片,可脱离 X86 CPU单独存在,支持客户二次开发,拥有单芯片八路H.264、H.265解码能力,支持视频图像后处理硬件加速,支持以太网、PCIE的多芯片互联,易于横向扩展。相比第一代拥有更高密度的特点,实际性能大幅提升。GSEesmc

在2018年百度AI开发者大会的AI Computing System论坛上,百度公司发布了其最新的AI推理加速引擎——Anakin v0.1.0,比特大陆AI芯片BM1682运行Mobilenet时的latency数据在所有测试硬件中表现最优,其性能约为TensorRT或Anakin优化过的业内主流芯片的2-4倍。GSEesmc

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基于BM1682芯片,比特大陆研发了深度学习加速卡SC3、智能服务器SA3、人脸识别服务器 SS3-C3和嵌入式AI迷你机SE3等,广泛应用于安防、互联网、园区等领域。GSEesmc

在媒体沟通会上,汤炜伟透露了下一代云端芯片BM1684的进展。BM1684预计在年底时推出,采用12nm制程工艺,基于此芯片的服务器SA5支持视频结构化路数也将大幅提升。此外,在BM1684之后,该公司还将于2019年推出BM1686,预计会采用7nm制程。GSEesmc

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直击边缘计算

云端AI芯片之外,比特大陆也在积极拓展新的产品线,围绕终端AI芯片BM1880,一次性推出了多款用于边缘计算的AI终端。GSEesmc

算丰边缘计算开发板专为各种需要强大深度学习能力的边缘计算应用而设计,利用其快速且完整的原型设计,可以迅速帮助开发者完成各种类型的应用程序开发。算丰边缘计算开发板内含BM1880芯片,同时支持Arduino和Rasperry Pi的开发模块。开发人员可以利用现成的模块来开发领先的深度学习或机器视觉相关应用程序,包括人脸检测和识别、脸部表情分析、物体检测和识别、车牌识别、声纹识别等。GSEesmc

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边缘计算开发板GSEesmc

除此之外,比特大陆还设计了两款通过USB界面、为各种边缘应用使用的AI模块和AI算力棒。两款产品均内含BM1880芯片,通过USB接口,为传统产品增添AI功能,可应用于智慧工控机、机器人、工业计算机等产品上。GSEesmc

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USB人工智能算力棒GSEesmc

聚焦AI+安防

比特大陆算丰智能服务器SA3基于第二代人工智能芯片BM1682研发,其中SA3-23服务器为19英寸标准2U高度的高密度服务器,携带3个智能处理单元,每个单元含6颗BM1682。SA3主要有以下几点优势:GSEesmc

第一:高性能GSEesmc

SA3内部采用多个BM1682芯片的互联集群式架构,拥有低功耗的主控技术,提供集群管理、任务作业调度、负载均衡、视频图像API接口等服务,具备海量视频数据的并行计算能力,稳定、可靠、及时响应外界请求,具备可管理性。GSEesmc

第二:高能效比GSEesmc

基于BM1682的SA3服务器,相比传统厂商依靠GPU通用图形处理器而设计的服务器,具备更高的性能功耗比,使其在满足高性能视频分析的同时,降低了功耗,性能功耗比提升了2倍以上。GSEesmc

第三:高计算空间密度GSEesmc

智能服务器SA3在提供超强算力、降低整机功耗的同时,也大大降低了计算的空间密度。相比于行业算力相当的主流4U服务器,SA3所具有的2U高度,在实际的机房部署中占用更小的机柜空间,能让客户选择更灵活的部署方案,从而减少了在数据中心部署的总体拥有成本(TCO),达到为行业赋能的同时,降低使用成本。GSEesmc

值得一提的是,SA3视频结构化服务器(2U)能够支持的视频结构化路数达到90路,性能超过传统行业服务器(基于GPU)2.2倍;人脸识别方面性能达到传统服务器3倍(基于GPU)。GSEesmc

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算丰智能服务器 SA3GSEesmc

同时,比特大陆也在积极拓展智慧园区市场,用AI赋能园区场景。基于BM1682的嵌入式AI迷你机SE3, 体积小巧,尺寸仅为210mm*115mm*45mm,其单精度峰值运算力可达3 TFLOPS,额定功耗为60W,单台设备便可支持4路动态或10路静态人脸识别。GSEesmc

目前,比特大陆AI+园区的产品与解决方案已经广泛应用于工厂、产业园、写字楼、新零售等多个场景,并与高端房地产公司密切合作。其人脸识别解决方案连续为“中国海峡项目成果交易会”以及“第20届中国国际投资贸易洽谈会”等大型展会服务,服务多达40万人次,在“压力测试”中表现稳定可靠。GSEesmc

此外,比特大陆还推出了3D人脸识别智能终端,具有极高的安全级别提供3D人脸识别、声纹识别、语音识别等多重系统级生物识别验证技术,解决传统生物识别技术因误识率高、非活体攻击,及防伪能力不足而产生的安全性问题,也是业内业界首款支持多模混合型生物识别的3D人脸识别智能终端。GSEesmc

在安防方面,2018年比特大陆与福州市签署城市级战略合作协议,通过人工智能技术,助力福州的智慧城市、平安城市建设;比特大陆人工智能产品参与湖北省公安厅安防算法测试,测试结果位居第一;此外在其他省市的安防与人工智能项目中,比特大陆产品也有陆续落地。GSEesmc

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邵乐峰
ASPENCORE中国区首席分析师。
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