11月12日，曾造出世界最大芯片的美国AI芯片明星企业Cerebras宣布完成了2.5亿美元F轮融资，目前融资总额达到了7.2亿美元。随着AI 技术不断取得突破性进展，作为AI技术的基础架构和未来生态，AI芯片拥有巨大的产业价值和战略地位。那么，AI芯片是什么？它具有哪些不可思议的力量呢？
通常意义上，AI芯片指针对人工智能算法做了特殊加速设计的芯片，它们也被称为AI 加速器或计算卡，专门用于处理人工智能应用中的大量计算任务的模块（其他非计算任务仍由CPU负责）。
当前，AI芯片主要分为GPU、FPGA、ASIC。GPU即图形处理器，是一种通用芯片。主要应用于计算机视觉、自然语言处理、游戏开发等领域。
FPGA即现场可编程逻辑门阵列，是一种半定制化芯片。其就像是集成电路中的乐高积木——不同的计算单元可以按照开发者的意图进行组合，使得芯片的架构可以灵活调整，验证不同模型的表现。
ASIC即专用集成电路，是一种全定制化芯片。它是在模型成熟、需要投入实际应用时，开发者将芯片的集成度、功耗、可靠性等方面做进一步优化而专门定制的一款芯片。AI芯片的应用主要包括图像识别、语音识别和搜索引擎优化等。在做智能处理任务时，AI 芯片的性能是普通芯片的百倍，而且能耗更低，能够为人工智能技术的应用和实现提供强有力的计算基础。
AI芯片自上个世纪80年代起就开始逐步发展。当时，神经网络算法和模式识别成为AI 的主要应用，并在数年后开始使用专用芯片来突破计算资源和内存访问的瓶颈。
2004年以后，随着基于深度学习的视觉识别和语音识别算法水平的大幅度提升，AI芯片的发展得到更多的关注和机会。
发展至今，AI芯片领域逐渐呈现出三股势力，第一股势力是致力于通用AI芯片的专业芯片厂商，比如NVIDIA、Intel等；第二股势力是致力于定制化AI芯片的新兴AI独角兽企业，比如商汤科技、旷视科技、依图科技等；第三股势力是致力于云端AI芯片的互联网公司，比如谷歌、百度、阿里巴巴等。相比而言，国外AI芯片制造技术比国内要高得多。
一、设计难。一款芯片的前端和后端设计要耗时1~3年，设计完成后的流片环节，需要3~6个月，还会有流片失败一切重来的风险。流片失败3-5次是非常正常的现象。当然，如果流片成功，仍然还需要经过3~12个月的测试调优，才能实现最终的量产。所以说一款芯片的真正量产，一般要经历2~5年。
二、工艺难。一个芯片的制成一般需要经过以下三个步骤：第一要提炼高纯度二氧化硅，做成比纸薄的晶圆；第二要在晶圆上用激光刻出几亿条线路，铺满几亿个二极管三极管；第三要把每片晶圆组合链接好密封，指甲盖大小的芯片里大约有70亿个二极管。
高级辅助驾驶系统(ADAS）。无人驾驶技术是当下汽车企业重点攻关项目，而ADAS则对其做出了决定性贡献。ADAS需要在极短时间内处理大量的激光雷达、毫米波雷达摄像头等传感器实时采集的数据并及时反馈。相对于传统的车辆控制方法，ADAS的优势在于对控制对象模型的应用和综合信息学习的运用上，包括神经网络控制和深度学习方法等。该技术在图像分析、环境感知等环节对计算速度的要求很高，而传统芯片的计算延时无法满足无人驾驶的要求，只有AI 芯片才能实时处理随时变化的交通信息及各类传感器的反馈信息。通过AI 芯片对车辆驾驶的辅助，相信在未来无人驾驶技术能大放异彩，可以有效避免事故的发生。
智慧交互生活。智慧化生活也就是实现语言的交互，通过AI 芯片对于人声的采集以及分析处理，达到语音控制的效果。AI芯片内置的为语音识别而优化的神经网络，可以实现设备的语音离线识别，其稳定的识别能力为语音技术的落地提供了可能和保障。通过AI 芯片的强大算法和处理功能，语音识别环节也可以突破单点能力，从远程识别，到语音分析和理解实现重大突破，从而使生活联系更加紧密，连为一个整体。除此以外，AI 芯片还能通过声纹采集，对人声进行分析、学习和记忆，从而在语音交互领域也能提供安全的保护，通过语音交互，可以使生活更加智能化，简单化与方便化。例如，我们在夜晚睡觉时，可以直接说一声关灯和关窗帘；坐在沙发上时，可以直接通过语音实现电视的换台等。
移动终端。在智能手机终端上应用AI芯片可以让其具备更强的深度学习和推断能力，让各类基于深度神经网络图像处理技术的应用能够为用户提供更完美的使用体验。除了在智能手机上，AI芯片也可广泛应用于其他智能终端设备上，比如智能家居、无人机等领域。在AI芯片的帮助下，扫地机器人可以敏捷地躲避障碍物，对较脏的地方重点清扫；无人机的图像处理功能也变得更加强劲。
安防监控。AI芯片的应用使得安防摄像头具有了推理、筛选功能，而不是只具备之前单纯的影像记录功能。比如安装在家里的AI智能监控系统，可以对陌生面孔进行识别，并且通过Wifi将安装在家里的视频、音频、监控门窗损坏的传感器等连接起来，使用AI技术进行筛选，将有用信息发送到手机、笔记本电脑等终端，紧急时刻还可以主动向出门在外的主人进行报警提醒。此外，AI技术还可以用在商店客流量监控器、入侵者检测器等设备中，采用图像识别技术，过滤掉监控视频中的无用信息，自动识别不同物体，使得统计结果更为可靠。
AI芯片技术给我们的生活带来了极大的改变，随着该技术的不断发展，伴随其出现的黑科技也会层出不穷。虽然中国在芯片设计领域起步晚，但我国在大数据采集分析技术以及人工智能算法等方面具有一定的实力，加之国家对芯片自主可控的重视，为AI 芯片的发展和技术追赶创造了良好的环境。相信在不久的未来，我国在AI芯片技术定会处于世界前列水平！
