速度快了22倍!IBM推出AI史上最快芯片“北极”【附人工智能芯片行业市场分析】

瞻研究

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图源:摄图网

近日,美国IBM公司最新推出了一款类脑芯片“北极”。据悉,“北极”芯片将其计算模块与存储信息的模块交织在一起,允许每个计算核心像访问相邻的存储块一样轻松地访问远程存储块,大大加快了计算单元和存储单元之间信息交换的速度。这一设计思路受到了人脑工作方式的启发。相关研究论文发表于10月19日出版的《科学》杂志。

研究团队指出新芯片能比市场上任何商业芯片更快、更高效地运行通用图像识别人工智能,以及用于语音识别和自然语言处理的人工智能,速度是同类商业芯片的22倍,能效是同类芯片的25倍。此外,与其他芯片架构相比,“北极”芯片更加紧凑,其在800平方毫米的空间内封装了220亿个晶体管。

研究团队表示“北极”无法执行其他任务,如人工智能训练任务,也无法轻松运行更大的人工智能模型。虽然“北极”芯片原型不太可能立即商业化,但“北极”芯片的数字架构极具创新性,对于使人工智能在自动驾驶汽车和飞机的计算硬件上高效运行至关重要。

“北极”作为类脑芯片,属于人工智能芯片的一种,也被称为AI加速器或计算卡,即专门用于处理人工智能应用中的大量计算任务的模块。随着大数据的发展,计算能力的提升,人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。作为人工智能发展的核心重点,人工智能芯片却成为我国发展人工智能的短板。近年来在国家政策的大力支持下,我国人工智能芯片行业快速发展,“中国芯”正在崛起。

国家层面人工智能芯片行业发展目标解读

根据国务院正式发布的政策文件《新一代人工智能发展规划》,人工智能芯片正式纳入国家发展战略,成为公共基础建设的一部分,开启了国内人工智能芯片产业发展的新篇章。其中,具体的发展主题包括智能计算芯片与系统、“核高基”,主要针对类脑计算芯片、高端通用芯片等领域提出具体发展目标;要求重点突破高能效、可重构类脑计算芯片和具有计算成像功能的类脑视觉传感器技术,加快脑科学与类脑计算、量子信息与量子计算、智能制造与机器人、大数据等研究,为人工智能重大技术突破提供支撑。

图表4:中国人工智能芯片产业发展目标

中国人工智能芯片投资额整体上涨

我国人工智能芯片行业起步晚,但发展迅速;2016年,我国人工智能芯片行业投融资事件只有2起,随着大数据、云计算、物联网、自动驾驶领域的飞速发展,市场需求逐年扩大,我国人工智能行业投融资市场也逐渐活跃,到2021年达到近年来的顶峰,融资金额176.46亿元,投融资事件达到44起;2021年后我国人工智能芯片行业开始遇冷,融资事件数开始下降,融资金额同时下跌。2022年我国人工智能芯片行业发生融资事件22起,较上年下降50%;融资金额为112.48亿元,较上年下降36%。主要原因是受宏观环境影响,原材料价格上涨,上游半导体设备供应不足,导致芯片产能下降,技术瓶颈制约作用显著,导致中国人工智能芯片产业在2022年出现明显下降。

图表9:2016-2023年中国人工智能芯片行业融资整体情况(单位:亿元,起)

中国人工智能芯片市场需求广阔

随着第三代半导体技术的逐步发展,算力水平和终端应用逐渐落地;当前,我国人工智能芯片的发展尚处在生命周期的萌芽期,技术研发和终端应用的落地还有广阔的发展空间。未来,在政策、市场、技术等合力的作用下,中国人工智能芯片行业将持续稳步增长,预计2024年市场规模有望突破1000亿元;到2027年,中国人工智能芯片市场规模达到2881.9亿元。

图表17:2023-2027年中国人工智能芯片市场规模预测(单位:亿元)

万联证券在研报中指出随着国内大模型及更多AI应用落地,AI芯片预计将保持较高景气度。产品方面,GPU凭借并行计算具备强大算力,占据AI芯片大部分市场;美企英伟达独占鳌头,占据大部分服务器GPU市场。受国际形势影响,我国高端芯片采购受阻。但未来随着先进封装及Chiplet技术的发展和应用,国产AI芯片有望逐步突破并实现进口替代,国内人工智能算力供给的国产化率有望持续提升,建议持续关注国内AI芯片技术研发及产品落地情况。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国人工智能芯片(AI芯片)行业发展前景预测与投资战略规划分析报告

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