近日，在上海舉辦的世界人工智能大會上，以華為為核心的昇騰AI生態(tài)，公布了在科學(xué)領(lǐng)域和全國算力一張網(wǎng)建設(shè)方面的新成果。事實上，早在2021年9月，中國信息通信研究院發(fā)布的《中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書》中，已經(jīng)強調(diào)了算力在數(shù)字經(jīng)濟時代的基礎(chǔ)性作用：數(shù)字時代的關(guān)鍵資源是數(shù)據(jù)、算力和算法，其中數(shù)據(jù)是新生產(chǎn)資料，算力是新生產(chǎn)力，算法是新生產(chǎn)關(guān)系，三者構(gòu)成數(shù)字經(jīng)濟時代最基本的生產(chǎn)基石。
實際上，當(dāng)大洋彼岸的美國對中國芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一步步封鎖，通過不斷干預(yù)中國購買光刻機、組建“芯片聯(lián)盟”阻礙中國發(fā)展先進半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以來，中國就在為擺脫芯片受制于人的局面大力推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。一批擁有國產(chǎn)自主研發(fā)能力的半導(dǎo)體企業(yè)主動或被動地走入了大眾視野。
創(chuàng)立于2020年，以存算一體AI大算力芯片技術(shù)作為突破口的億鑄科技便是其中之一，作為國內(nèi)首家研發(fā)基于ReRAM(RRAM)全數(shù)字存算一體AI大算力芯片的企業(yè)，在摩爾定律逼近物理極限的情況下，嘗試通過架構(gòu)創(chuàng)新突破馮·諾伊曼瓶頸，成為中國AI芯片創(chuàng)業(yè)大軍中的革新者，也為解決國內(nèi)AI算力尤其是大算力的困局提供了新的方向。
當(dāng)前在全球范圍內(nèi)，對存算一體的產(chǎn)業(yè)研究興起，海外巨頭諸如英特爾、三星、IBM、東芝、SK海力士等都在進行相關(guān)領(lǐng)域的布局和產(chǎn)品研發(fā)。在億鑄科技首席技術(shù)官Debu看來，由于存儲器件以及配套工藝發(fā)展等原因，此前的存算一體芯片多基于Flash通過模擬計算的方式實現(xiàn)，后來出現(xiàn)了基于SRAM的存算一體技術(shù)。這些技術(shù)無疑為存算一體架構(gòu)和生態(tài)發(fā)展做出了很大的貢獻，他們不僅向業(yè)界證明了存算一體技術(shù)的可實現(xiàn)性以及價值，同時也為存算一體生態(tài)的建設(shè)做了很多基建工作。
“以全數(shù)字化的方式將ReRAM應(yīng)用于存算一體AI大算力芯片?！眱|鑄科技創(chuàng)始人、董事長兼CEO熊大鵬表示，ReRAM這一新型憶阻器具有非易失性、面積小、密度高、成本低、功耗低、讀寫速度快等一系列優(yōu)點?！俺醮a(chǎn)品可以基于28納米工藝實現(xiàn)同等算力、10倍能效比，同時擁有更低的軟件生態(tài)兼容和建設(shè)成本，而且選擇的憶阻器未來有很大的成長空間，這些都是支撐未來發(fā)展動力以及確定性的重要因素?！?/p>
隨著AI的場景變得越來越普及以及多元化，算法模型也變得越來越復(fù)雜，社會對算力的需求遠超我們想象。根據(jù)《中國算力發(fā)展指數(shù)白皮書》，2020年，全球算力總規(guī)模達到429EFlops(每秒峰值速度，下同)，增速達到39%，據(jù)IDC預(yù)測，2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)將超過400億臺，產(chǎn)生數(shù)據(jù)量接近80ZB，預(yù)估未來五年全球算力規(guī)模將以超過50%的速度增長，到2025年整體規(guī)模將達到3300EFlops。其中，中國2021年的AI芯片市場規(guī)模超過400億元人民幣，其中AI推理計算占比超50%，預(yù)計未來5年復(fù)合年均增長率超40%。
但國家對碳達峰、碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)設(shè)定又要求AI算力在不斷攀升的同時，還要實現(xiàn)能效比的快速提升，如此，才能既滿足市場對AI算力的要求、又滿足國家對能源結(jié)構(gòu)性優(yōu)化的要求。熊大鵬認為，在傳統(tǒng)異構(gòu)AI芯片面臨工藝摩爾墻的技術(shù)瓶頸、算法模型日益復(fù)雜和龐大、能耗使用監(jiān)管日益嚴(yán)格的大背景下，存算一體AI芯片有著不可多得的歷史發(fā)展機遇，這也讓存算一體這一先進計算架構(gòu)成為前沿研究熱點，存算一體及AI大算力芯片也即將迎來了行業(yè)爆發(fā)的契機。
全數(shù)字化存算一體技術(shù)可切實將存算一體架構(gòu)在大算力、高能效比的芯片平臺應(yīng)用并落地，這一技術(shù)通過稀疏化的設(shè)計原理以及無需AD/DA(數(shù)模轉(zhuǎn)換)部分，將芯片的面積和能耗用于數(shù)據(jù)計算本身，從而實現(xiàn)大算力和高精度的多維度滿足。
芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)展至今，已成為全鏈高度耦合的產(chǎn)業(yè)，各個環(huán)節(jié)唇齒相依、缺一不可。但通過架構(gòu)的創(chuàng)新，基于可國產(chǎn)化的產(chǎn)業(yè)配套，為業(yè)界提供大算力、超高能效比、易部署的AI大算力芯片產(chǎn)品，在不改變數(shù)據(jù)中心物理空間和既有基建的前提下，大大提升算力密度，以及能效比，為國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展貢獻出力量。
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