【芯片】移動(dòng)AI芯片大步邁向普及化,手機(jī)都能成為AI加速器
發(fā)布日期:2020-01-02
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2019年10月,移動(dòng)處理器龍頭ARM大動(dòng)作宣布加入競(jìng)爭(zhēng)激烈的移動(dòng)AI芯片戰(zhàn)局,除了發(fā)布了全新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器Ethos NPU產(chǎn)品,專門(mén)鎖定移動(dòng)AI、ML推論的運(yùn)算需求,還一口氣推出兩款不同性能的全新NPU產(chǎn)品N57與N37,分別對(duì)應(yīng)中端到低端市場(chǎng),加上先前推出的N77處理器,ARM的NPU系列已能夠涵蓋高、中、低端不同產(chǎn)品。
這3款Ethos NPU都支持主流神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),包括CNN與RNN等,可用于圖片分類、語(yǔ)音識(shí)別與NLU的應(yīng)用,也能支持8進(jìn)制與16進(jìn)制整數(shù)數(shù)據(jù)類型。其中性能最高的Ethos-N77處理器(先前稱為ARM ML處理器),可以提供每秒4萬(wàn)億次的運(yùn)算(TOPS),在2018年推出該產(chǎn)品后,至今已有多達(dá)2.5億個(gè)ARM設(shè)備使用(含手機(jī))。
另外,兩款中低端NPU,提供的AI算力也不差,主流或中端市場(chǎng)定位的N57處理器,最大運(yùn)算力可達(dá)2TOPS,即使是配置最低的NPU處理器N37,也有達(dá)到1TOPS的算力。這兩款NPU均可提供基本的ML或AI推論執(zhí)行能力,更是未來(lái)中、低端手幾率先可以采用的首款A(yù)I處理器產(chǎn)品。該年10月推出后,按以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,最快2020年上半,就能夠在一些新款中端、入門(mén)手機(jī)里,看到使用這兩款A(yù)I芯片的算力,提供的AI服務(wù)或新功能。除了手機(jī)設(shè)備以外,智能攝影機(jī)、家庭網(wǎng)關(guān)、DTV數(shù)字電視也都能支持。
更強(qiáng)大AI加速運(yùn)算芯片推出
除了中、低端市場(chǎng),在提供更高性能的AI加速運(yùn)算產(chǎn)品方面,也有新進(jìn)展。例如,手機(jī)大廠三星最新款旗艦5G手機(jī)芯片,就采用內(nèi)置雙核NPU的Exynos 990處理器,還搭配一個(gè)改良設(shè)計(jì)的DSP芯片,每秒最高可執(zhí)行10萬(wàn)億次運(yùn)算,等同于是一臺(tái)迷你AI計(jì)算機(jī),對(duì)比Nvidia推出機(jī)器人專用的GPU硬件組件Jetson Xavier NX,性能為14 TOPS,但Exynos 990處理器的功耗更低,而且能裝在更小尺寸的手機(jī)里,通過(guò)這樣一個(gè)內(nèi)置更高運(yùn)算力的AI處理器,能夠更即時(shí)在手機(jī)上執(zhí)行AI、ML模型推論,不需要將數(shù)據(jù)回傳云計(jì)算就能迅速完成臉部識(shí)別、場(chǎng)景偵測(cè)等各種AI應(yīng)用。
就在三星發(fā)布5G手機(jī)芯片后的隔一個(gè)月,臺(tái)灣手機(jī)芯片大廠聯(lián)發(fā)科,也在2019年11月同樣推出集成了更先進(jìn)AI功能的5G手機(jī)芯片,運(yùn)算性能達(dá)到4.5 TOPS,幾乎不輸給蘋(píng)果新款iPhone 11的A13 Bionic處理器,能夠處理比以前更多且更復(fù)雜的AI應(yīng)用,例如照相優(yōu)化、圖像分類、AI臉部識(shí)別等等。
從技術(shù)架構(gòu)來(lái)看,在這款天璣1000處理器上,還采用2個(gè)大核、3個(gè)小核,搭配1個(gè)微小核的三層式運(yùn)算架構(gòu),來(lái)打造新一代APU加速器(AI Processing Unit),能夠針對(duì)手機(jī)上不同AI應(yīng)用的執(zhí)行,交由適合的運(yùn)算核心層來(lái)負(fù)責(zé),讓這三個(gè)性能不同的核心層能夠互補(bǔ),來(lái)有效控制高性能下的功耗。
舉例來(lái)說(shuō),如果有較高AI加速運(yùn)算需求時(shí),就可以交由APU最上層的二個(gè)大核心處理,對(duì)于需要長(zhǎng)時(shí)間、全景處理的AI運(yùn)算,則可改用中間層這3個(gè)小核心執(zhí)行,雖然運(yùn)算力沒(méi)大核高,但可以較長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行,避免過(guò)度耗電。甚至該芯片還設(shè)計(jì)了一個(gè)人臉偵測(cè)專用的微核心,能夠通過(guò)硬件加速的形式,來(lái)達(dá)到更高偵測(cè)準(zhǔn)度,并改善耗電。該處理器2020年同樣將搭載于5G新手機(jī)。
很早就在手機(jī)內(nèi)置AI芯片的Google,更在推出新款Pixel 4手機(jī)時(shí),結(jié)合自家邊緣運(yùn)算設(shè)備專用的ML加速器架構(gòu)Edge TPU,打造新一代AI處理器芯片Pixel Neural Core,并搭配各種主要ML優(yōu)化工具與軟件,使得手機(jī)在執(zhí)行這些AI或ML推論模型時(shí),可以提供更高的準(zhǔn)度,而且處理更即時(shí)、更省電,借由這顆AI芯片,來(lái)提升處理性能用于手機(jī)上的臉部解鎖、智能語(yǔ)音助理Google Assistant,以及智能相機(jī)等任務(wù)。
因?yàn)槭菍iT(mén)為了AI加速運(yùn)算而設(shè)計(jì),針對(duì)一些特定的復(fù)雜數(shù)學(xué)任務(wù)加以優(yōu)化,所以,跟現(xiàn)在通用CPU相比,可以更好地提升手機(jī)AI算力與降低功耗。
隨著AI專用芯片在手機(jī)上的重要性,與日俱增,甚至更進(jìn)一步變成未來(lái)每一只手機(jī)都要有的標(biāo)準(zhǔn)配備,就像是現(xiàn)在CPU和GPU一樣,這也意味著,未來(lái)更多移動(dòng)應(yīng)用,都能通過(guò)手機(jī)內(nèi)置AI芯片的算力,來(lái)執(zhí)行各種AI應(yīng)用。
以前,因?yàn)槭謾C(jī)硬件算力不夠強(qiáng),即使是想要在手機(jī)上執(zhí)行AI應(yīng)用,企業(yè)或移動(dòng)App開(kāi)發(fā)商得先通過(guò)云計(jì)算執(zhí)行這些AI推論模型,接下來(lái),才將計(jì)算完的結(jié)果回傳到手機(jī)上,再回復(fù)給用戶,如Google語(yǔ)音助理就是采用這個(gè)方式,現(xiàn)在,有了這些配備AI芯片的手機(jī)出現(xiàn),以后,直接在手機(jī)上面就能執(zhí)行如臉部識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、NLP等推論模型,讓這些AI應(yīng)用也能脫機(jī)作業(yè),借此改善網(wǎng)絡(luò)限制造成的服務(wù)延遲。在更高算力的AI芯片推出之后,更將加速AI應(yīng)用在手機(jī)設(shè)備的普及。
當(dāng)移動(dòng)App走向AI化,企業(yè)IT更得要重新思考對(duì)策,來(lái)因應(yīng)使用環(huán)境的改變,才能與其他對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)。
盡管現(xiàn)在的無(wú)人機(jī)市場(chǎng)還處于消費(fèi)級(jí)階段,不過(guò)自2014年已經(jīng)開(kāi)始了爆發(fā)式增長(zhǎng)的階段。在大疆零度之后,更多的企業(yè)進(jìn)入了這一高速成長(zhǎng)的市場(chǎng)。出貨量從以前的百K級(jí)以內(nèi)增長(zhǎng)到現(xiàn)在的百K/年,相比以前已經(jīng)有10倍的增長(zhǎng)。不過(guò),續(xù)航時(shí)間、載重能力仍然是現(xiàn)在無(wú)人機(jī)廠商需要面對(duì)的挑戰(zhàn)。但可以預(yù)見(jiàn),無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的潛力仍然巨大,前途依舊不可估量。
深圳市晶友嘉電子有限公司在頻率器件行業(yè)已發(fā)展超過(guò)14年, 具備國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系ISO9001、ISO14001等認(rèn)證, 在深圳建有生產(chǎn)基地,能快速化響應(yīng)市場(chǎng)需求,供應(yīng)性能穩(wěn)定和高性價(jià)比的貼片和插件晶振;
貼片晶振產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用在電源管理、儀器儀表、PC及周邊小家電、通訊產(chǎn)品、邏輯電路、應(yīng)用于DVB (數(shù)字機(jī)頂盒)、GPS(衛(wèi)星定位)、DVD及數(shù)碼相框、高性能MODEM、路由器、VPN接入服務(wù)器、無(wú)線路由器、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備(NAS)、VOIP網(wǎng)關(guān)、數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)(Digital video recorder, DVR)、DSLAMs、高端打印機(jī)、教學(xué)演示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、交換機(jī)、機(jī)頂盒、稅控機(jī)、液晶顯示驅(qū)動(dòng)、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、藍(lán)牙音響、車(chē)載MP3、LCD控制板。
應(yīng)用領(lǐng)域:新能源汽車(chē)電子、智能機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、醫(yī)療電子、2.4G無(wú)線通訊、微波通信、光網(wǎng)絡(luò)通訊、藍(lán)牙、移動(dòng)終端、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、及安防行業(yè)都取得一定的市場(chǎng)占有率。
晶友嘉是品質(zhì)晶振生產(chǎn)廠家,歡迎來(lái)廠蒞臨指導(dǎo),電話:0755-32840201
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