發表於 2019-08-20 14:42:51
傳統的架構:基於馮.諾依曼架構的FPGA(現場可編程門陣列)和ASIC(專用集成電路)晶片。FPGA和ASIC晶片不管是研發還是應用,都已經形成了一定生產、應用規模。而類腦晶片雖然還處於研究初期,但未來具備很大潛力,可能在未來成為人工智慧行業的主流。
現在的電腦,採用的都是馮·諾依曼架構。它的核心架構就是處理器和存儲器是分開布局的,所以CPU(中央處理器)和內存條沒有集成在一起,只是在CPU中設置了容量極小的高速緩存。而類人腦架構,是模仿人腦神經系統模型的結構,人腦中的神經元既是控制系統,同時又是存儲系統。
因此CPU、內存條、總線、南北橋等等,最終都必將集成在一起,形成類人腦的巨大晶片組,至於發熱問題,內存條微型化問題,人類最終會找到解決方法。
1、通用晶片(GPU)。GPU是單指令、多數據處理,採用數量眾多的計算單元和超長的流水線,主要處理圖像領域的運算加速。GPU是不能單獨使用的,它只是處理大數據計算時的能手,必須由CPU進行調用,下達指令才能工作。
但CPU可單獨作用,處理複雜的邏輯運算和不同的數據類型,但當需要處理大數據計算時,則可調用GPU進行並行計算。
2、半定製化晶片(FPGA)。FPGA適用於多指令,單數據流的分析,與GPU相反,因此常用於預測階段,如雲端。FPGA是用硬體實現軟體算法,因此在實現複雜算法方面有一定的難度,缺點是價格比較高。
3、全定製化晶片(ASIC)。ASIC是為實現特定場景應用要求時,而定製的專用AI晶片。除了不能擴展以外,在功耗、可靠性、體積方面都有優勢,尤其在高性能、低功耗的行動裝置端。
4、類腦晶片,類腦晶片架構是一款模擬人腦的神經網絡模型的新型晶片編程架構,這一系統可以模擬人腦功能進行感知方式、行為方式和思維方式。
有人說,ASIC是人工智慧晶片的一個主要發展方向,但真正的人工智慧晶片未來發展的方向是類腦晶片。類腦晶片研究是非常艱難的,IBM、高通、英特爾等公司的晶片策略都是用硬體來模仿人腦的神經突觸。GPU未來的應用方向是高級複雜算法和通用性人工智慧平臺,買來就能使用。
FPGA更適用於各種具體的行業,人工智慧會應用到各個具體領域。ASIC晶片是全定製晶片。因為算法複雜度越強,越需要一套專用的晶片架構與其進行對應。定製就是當客戶處在某一特殊場景時,可以為其獨立設計一套專業智能算法軟體。而ASIC基於人工智慧算法進行獨立定製,其發展前景看好。類腦晶片是人工智慧最終的發展模式,但是離產業化還很遙遠。
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