作為Al芯片的積極布局者與應(yīng)用者，百度對外發(fā)布AI云端芯片“昆侖”，備受業(yè)界矚目,。在中國產(chǎn)業(yè)智能化進(jìn)程的逐步深入，市場對于 AI 算力的需求超大規(guī)模增長,，在端側(cè)部署 AI 芯片也成為企業(yè)應(yīng)用 AI 的重要一環(huán),。
芯片領(lǐng)域成為熱點
我國在人工智能芯片領(lǐng)域不斷取得創(chuàng)新突破。各個平臺型企業(yè)也紛紛基于數(shù)據(jù),、算法和應(yīng)用優(yōu)勢,，宣布進(jìn)軍人工智能芯片領(lǐng)域。AI領(lǐng)域已經(jīng)成為世界科技巨頭爭奪的制高點,， AI 應(yīng)用的爆發(fā)對運算能力提出越來越高的要求,，基于傳統(tǒng)芯片的 AI 運算加速，已經(jīng)不能滿足需求,。
軟件領(lǐng)域的谷歌,、Facbook，硬件廠商英偉達(dá),、英特爾等全都宣布了自己的芯片規(guī)劃以及未來遠(yuǎn)景,。在這個大背景下，以百度昆侖芯片為代表的國產(chǎn)技術(shù),，能夠突破國際巨頭技術(shù)體系的壓制,，成為國內(nèi)業(yè)界普遍關(guān)注國產(chǎn)代表。
國內(nèi)首款云端全功能芯片
中國首款云端Al全功能AI芯片“昆侖”是中國在大規(guī)模AI運算實踐中催生出的芯片,。
與市面上已發(fā)布的適用于垂直場景的芯片不同,，百度之所以將“昆侖”定義為國內(nèi)首款云端全功能芯片，是因為其可高效地同時滿足訓(xùn)練和推斷的需求,，除了常用深度學(xué)習(xí)算法等云端需求,，還能適配諸如自然語言處理，大規(guī)模語音識別,，自動駕駛,，大規(guī)模推薦等具體終端場景的計算需求。
基于FPGA打造的昆侖芯片
眾所周知,，GPU是打造AI芯片的重要手段之一,。百度昆侖芯片是基于FPGA所打造的AI芯片采用了XPU架構(gòu)。在FPGA方面,，百度擁有超過8年的FPGAAI加速器積累,，累計上線超過了1萬個。其XPU架構(gòu)及軟件棧也在實際業(yè)務(wù)中，有了超過8年的持續(xù)迭代,。
昆侖芯片與GPU和專用AI芯片相比,，在實行性能和性價比上都有一定的優(yōu)勢。昆侖芯片非常通用且靈活,，既可以做訓(xùn)練也可以做推理,，XPU的功能架構(gòu)也在百度內(nèi)部很多應(yīng)用中得到驗證，相對而言,，它是一款全功能的Al芯片,。
昆侖芯片的閃光點
百度昆侖采用了14nm三星工藝、260Tops性能,、512GB／s內(nèi)存帶寬,、100＋ 瓦特功耗，由幾萬個小核心構(gòu)成,。昆侖芯片可以在100瓦＋功耗下提供260TOPS ，每秒260萬億次定數(shù)運算性能,。此前,，NVIDIA用于汽車L 4．L ．5自動駕駛的Xavier芯片，8核ARM CPU＋512顆CUDA的性能是30TOPS,。
架構(gòu)方面：昆侖芯片有2個計算單元,，512GB／S的內(nèi)存帶寬，16MBSRAM／unit,。16MB的SRAM對AI推理很有幫助,，XPU架構(gòu)上的XPU－SDNN是為Tensor等而設(shè)計，XPU－Cluster則能夠滿足通用處理的需求,。
昆侖第一代芯片沒有采用NVLink,，而是通過PCIE4．0接口進(jìn)行互聯(lián)。在三星14nm的制造工藝和2．5D封裝的支持下,，昆侖芯片峰值性能可以達(dá)到260TOPS,，功耗為150W。
在靈活性和易用性方面：昆侖面向開發(fā)者提供類似英偉達(dá)CUDA的軟件棧,，可以通過C／C＋＋語言進(jìn)行編程,，降低開發(fā)者的開發(fā)難度。
基于第一代昆侖芯片,，百度推出了兩款A(yù)I加速卡,，K100和K200，前者算力和功耗都是后者的兩倍,。在語音常用的Bert／Ernie測試模型下,，昆侖也有明顯性能優(yōu)勢。在線上性能數(shù)據(jù)的表現(xiàn)上,，昆侖的表現(xiàn)相比英偉達(dá)T4更加穩(wěn)定,，且延遲也有優(yōu)勢,。
強強合作提升領(lǐng)域發(fā)展
2019年12月18日，三星宣布代工百度首款云到邊緣AI芯片“昆侖”,，借由三星14納米處理技術(shù)及其I－Cube（Interposer－Cube）封裝解決方案生產(chǎn),。
三星的 14nm 工藝是其最廣泛使用的制造節(jié)點之一，該工藝的晶體管密度為 32．5 MTr ／mm,，主要用于英偉達(dá)的 GeForce 10 系列,，以及許多高通和三星芯片。它有多種變體,，包括 14nm LPE（Low Power Early）和 14nm LPP（Low Power Plus）,。
目前昆侖芯片已完成開發(fā)，并將批量生產(chǎn),。昆侖芯片首先將會用于百度的自家產(chǎn)品當(dāng)中,，能解決工業(yè)智能遇到的計算問題以及和飛騰ARM處理器的適配。
昆侖芯片未來落腳點
工業(yè)上百度昆侖芯片也正式在微億智造的工業(yè)智能質(zhì)檢設(shè)備上部署上線,。百度智能云以整機一體化方式,，向微億智造交付搭載百度昆侖芯片的百度云質(zhì)檢一體機。
預(yù)計在今年以內(nèi),，微億智造的數(shù)千臺智能質(zhì)檢設(shè)備將全部應(yīng)用上百度昆侖芯片,，而百度昆侖還將在更多場景中部署應(yīng)用，百度的AI能力將成為“新基建”的重要基礎(chǔ),，推動工業(yè)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)智能化升級,。
結(jié)尾：
未來“昆侖”既將實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心、公有云等云端場景的全覆蓋,，也將用于滿足自然語言處理,、語音識別、自動駕駛等終端場景的計算需求,。此次“昆侖”能成功落地,，有望形成人工智能芯片與平臺應(yīng)用相互促進(jìn)的良性循環(huán)。