專訪張韻東：下一代人工智能芯片將是多模異構(gòu)的XPU 2019.10.18
近年來，光電子信息工程科技的發(fā)展帶動(dòng)了航空航天、新材料、智能制造、生物技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域的加速演進(jìn)，同時(shí)，光電子信息技術(shù)也對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展起到了基礎(chǔ)支撐作用。 8月5日， 在2019年中國(北京)國際高新技術(shù)交流展洽會(huì)暨第十一屆光電子·中國博覽會(huì)上，“數(shù)字多媒體芯片技術(shù)”國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任、北京中星微電子公司總經(jīng)理張韻東先生在接受環(huán)球網(wǎng)科技專訪時(shí)表示：下一代人工智能芯片將是多模異構(gòu)的XPU。
據(jù)介紹，北京中星微電子有限公司成立于1999年，由多位來自硅谷的博士企業(yè)家落戶北京中關(guān)村科技園區(qū)，致力于數(shù)字多媒體芯片的開發(fā)、設(shè)計(jì)和產(chǎn)業(yè)化。該公司旗下“星光中國芯”系列芯片產(chǎn)品成功走向海內(nèi)外市場，應(yīng)用于個(gè)人電腦、寬帶、移動(dòng)通訊、信息家電等多媒體應(yīng)用領(lǐng)域。中星微電子堅(jiān)持自主創(chuàng)新，先后突破七大核心技術(shù)，申請(qǐng)了千余項(xiàng)國際和國內(nèi)專利，徹底結(jié)束了中國的“無芯時(shí)代”，并榮膺2004年度國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 在對(duì)話中，張韻東表示，我們現(xiàn)在身處物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，在這一時(shí)代背景下，中國未來的光電子科技發(fā)展應(yīng)當(dāng)遵循一定的發(fā)展趨勢。首先中國的傳感技術(shù)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)智能化，從傳統(tǒng)的二維碼FID、GPS、紅外傳感、激光掃描等技術(shù)逐步升級(jí)到音頻自動(dòng)識(shí)別、圖像人工智能識(shí)別、視頻目標(biāo)識(shí)別和視頻行為分析、多模融合的智能感知等高科技現(xiàn)代化技術(shù)。其次，無線廣域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線個(gè)域網(wǎng)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)泛在化進(jìn)一步加深，最終推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋無處不在。最后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)處理多元化，應(yīng)對(duì)實(shí)時(shí)性的應(yīng)用需求，積極發(fā)展邊緣計(jì)算以及云計(jì)算，推動(dòng)兩種計(jì)算方式齊頭并進(jìn)、高速發(fā)展。 而說到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的人工智能芯片，特別是下一代人工智能芯片的發(fā)展趨勢，其面臨的首要挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)單芯片兼顧。張韻東認(rèn)為，“人工智能技術(shù)擁有依靠大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的深度學(xué)習(xí)算法，也有深度學(xué)習(xí)算法所不能覆蓋的需要憑借小數(shù)據(jù)、小樣本場景，從而利用別的智能算法去覆蓋的學(xué)習(xí)方式。如何在一顆芯片同時(shí)融合多種不同的人工智能的處理算法，這便是人工智能技術(shù)所面對(duì)的下一個(gè)挑戰(zhàn)?！?/span> 中星微旗下首款集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元的“星光智能一號(hào)”于2016年正式面世，時(shí)隔兩年后，中星微于2018年推出了第二代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器芯片“星光智能二號(hào)”，性能比上一代提升了十倍。2019年，中星微創(chuàng)新性提出“智能摩爾”技術(shù)路線，期望能夠憑借這一技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，進(jìn)一步提升智能芯片信息處理的能力。 張韻東解釋道：“所謂‘智能摩爾’技術(shù)路線，是我們通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在物理層面智能芯片的發(fā)展已經(jīng)受到了物理規(guī)律‘摩爾定律’的限制，看似已經(jīng)接近了極限，但在信息層面的技術(shù)創(chuàng)新還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有碰到天花板。我們認(rèn)為，下一次信息革命的關(guān)鍵就在于如何通過進(jìn)一步借鑒人腦的智慧機(jī)制，來研究新型的人工智能的計(jì)算方法。這個(gè)計(jì)算方法包括了算法的升級(jí)以及芯片架構(gòu)的更新，從而達(dá)到進(jìn)一步提升信息處理的性能功耗，達(dá)到最優(yōu)功耗比。” “起初，我們運(yùn)用深度學(xué)習(xí)理論，開發(fā)出NPU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器芯片，后來我們又提出支持多模融合計(jì)算的多核異構(gòu)芯片架構(gòu)，我們稱之為XPU。展望未來，我們預(yù)測未來會(huì)出現(xiàn)多模融合架構(gòu)的XPU芯片，它的最大特點(diǎn)就是將智能分析、解算前移至傳感器之后，在傳感器端邊進(jìn)行信息的人工智能預(yù)處理，將實(shí)時(shí)處理好的信息回輸給后端，不但實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)處理，還大幅度降低數(shù)據(jù)通道中的數(shù)據(jù)傳輸量，極大的環(huán)節(jié)了帶寬壓力，為物聯(lián)網(wǎng)、無線等設(shè)備的應(yīng)用提供了性能卓越的處理器芯片。因此，XPU的多核異構(gòu)架構(gòu)是我們預(yù)測未來人工智能芯片發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。” 張韻東說道。
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