超越 SoC 范式:下一代移動(dòng) AI 芯片將走向何方?
圍繞 ChatGPT 的熱度已經(jīng)開(kāi)啟了生成 AI 的新時(shí)代。這種新鮮的技術(shù)旋風(fēng)正在徹底改變一切,從基于云的人工智能服務(wù)器一直到智能手機(jī)的邊緣計(jì)算。
鑒于生成式 AI 具有培育新應(yīng)用和提高用戶生產(chǎn)力的巨大潛力,智能手機(jī)已成為 AI 技術(shù)的重要工具也就不足為奇了。盡管終端設(shè)備的計(jì)算能力無(wú)法與云相提并論,但它具有降低總體計(jì)算成本和保護(hù)用戶隱私的雙重好處。這就是智能手機(jī) OEM 幾年前開(kāi)始使用 AI 芯片探索和實(shí)現(xiàn)新功能的主要原因。
不過(guò),近期 Oppo 關(guān)閉其芯片設(shè)計(jì)公司哲庫(kù)的決定,讓智能手機(jī) OEM 廠商自研芯片的未來(lái)產(chǎn)生了一些疑慮,智能手機(jī) AI 芯片市場(chǎng)成為焦點(diǎn)。
急需加速 AI 芯片迭代
業(yè)界目前在終端設(shè)備上運(yùn)行生成式 AI 模型的方法包括兩個(gè)方面:軟件側(cè)重于減小模型的大小以減輕芯片的負(fù)擔(dān)和能耗,而硬件側(cè)則致力于提高計(jì)算能力和優(yōu)化通過(guò)流程收縮和架構(gòu)升級(jí)來(lái)減少能源使用。
IC 設(shè)計(jì)公司,如高通及其 Snapdragon8 Gen.2,現(xiàn)在正加緊開(kāi)發(fā)能夠運(yùn)行這些生成式 AI 基礎(chǔ)模型的 SoC 產(chǎn)品。
不過(guò),這是棘手的部分:模型以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) SoC 開(kāi)發(fā)周期的速度不斷發(fā)展——像 GPT 這樣的更新每六個(gè)月進(jìn)行一次。硬件迭代和新的 AI 模型進(jìn)步之間的差距可能只會(huì)越來(lái)越大,使得計(jì)算需求的快速擴(kuò)展成為硬件解決方案提供商需要解決的主要痛點(diǎn)。
頂級(jí) OEM 開(kāi)創(chuàng)了附加 AI 加速器
很明顯,在這場(chǎng) AI 計(jì)算能力的競(jìng)賽中,過(guò)去對(duì) SoC 的依賴正在受到挑戰(zhàn)。頂級(jí)智能手機(jī) OEM 不再僅僅依賴 SoC 供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。相反,他們正在積極采用 AI 加速器芯片來(lái)填補(bǔ)計(jì)算空白。
集成和附加 AI 加速器的方法最早見(jiàn)于 2017 年:
集成:該策略的代表是華為的 Kirin970 和 Apple 的 A11 Bionic,它們?cè)?SoC 中集成了 AI 引擎。
Add-on:最初由 Google Pixel 2 實(shí)現(xiàn),它使用定制的 Pixel Visual Core 芯片和 Snapdragon 835。直到 2021 年的 Pixel 6 系列引入了 Google 自研的 Tensor SoC,才直接集成了加速單元進(jìn)入張量。
顯然,具備自研 SoC+能力的 OEM 廠商,通常會(huì)在設(shè)計(jì)階段就將其模型嵌入到 AI 加速器中。這種硬件-軟件協(xié)同作用為特定的 AI 場(chǎng)景提供所需的計(jì)算能力。
史詩(shī)般的戰(zhàn)斗:崛起的新戰(zhàn)略模式
對(duì)于沒(méi)有自主研發(fā)能力的 OEM 廠商來(lái)說(shuō),SoC 開(kāi)發(fā)的高昂成本讓他們不得不依賴芯片廠商的 SoC 迭代。然而,他們還在供應(yīng)鏈中應(yīng)用新戰(zhàn)略以跟上快速變化的步伐。
這是有趣的部分,品牌正在利用更簡(jiǎn)單的專用芯片來(lái)推動(dòng)支持 AI 的應(yīng)用程序,使像 ISP(圖像信號(hào)處理器)這樣的獨(dú)立 IC 成為攝影和顯示新功能的關(guān)鍵。與此同時(shí),我們也看到了生產(chǎn)力工具領(lǐng)域的潛在進(jìn)步,從語(yǔ)音助手到照片編輯人們認(rèn)真考慮實(shí)施小型 ASIC 來(lái)滿足計(jì)算需求。
從小米與 Altek 的合作以及 Vivo 與 Novatek 共同開(kāi)發(fā) ISP 來(lái)看,ASIC 開(kāi)發(fā)的前景一片光明,為小型 IC 設(shè)計(jì)和 IP 服務(wù)提供商打開(kāi)了機(jī)會(huì)。
為應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì),SoC 領(lǐng)導(dǎo)者聯(lián)發(fā)科正在采用開(kāi)放式 5G 架構(gòu)戰(zhàn)略,通過(guò)許可和定制服務(wù)擴(kuò)展市場(chǎng)。不過(guò),有猜測(cè)稱,OEM 可能會(huì)用自主開(kāi)發(fā)的 IP 取代聯(lián)發(fā)科的標(biāo)準(zhǔn) IP,以實(shí)現(xiàn)更深層次的產(chǎn)品差異化。
如此看來(lái),AI 芯片之爭(zhēng)顯然還在繼續(xù),智能手機(jī) AI 芯片產(chǎn)品加速迭代并無(wú)勝算。
人工智能服務(wù)器的高成本和復(fù)雜性不可避免地限制了其開(kāi)發(fā)僅限于大型制造商。HPE 和戴爾這兩家領(lǐng)先的公司采取了不同的策略進(jìn)入市場(chǎng):
HPE 不斷加強(qiáng)與谷歌的合作,計(jì)劃到 2022 年將所有產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為服務(wù)形式。它還于 2023 年 1 月收購(gòu)了初創(chuàng)公司 Pachyderm,推出基于云的超級(jí)計(jì)算服務(wù),讓訓(xùn)練和開(kāi)發(fā)大型模型變得更加容易。
2023 年 3 月,戴爾推出了最新的 PowerEdge 系列服務(wù)器,提供配備 NVIDIA H100 或 A100 Tensor Core GPU 和 NVIDIA AI Enterprise 的選項(xiàng)。他們采用第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器,引入戴爾軟件 Smart Flow,滿足數(shù)據(jù)中心、大型公有云、人工智能、邊緣計(jì)算等不同需求。
隨著 AIGC 應(yīng)用程序市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,我們似乎離以完全虛擬化內(nèi)容為中心的未來(lái)元宇宙又近了一步。然而,硬件基礎(chǔ)設(shè)施是否能跟上激增的需求仍不明朗。這種持久的挑戰(zhàn)將繼續(xù)考驗(yàn)云服務(wù)器制造商平衡成本和性能的能力。
考慮到芯片開(kāi)發(fā)所需的大量資源和智能手機(jī)市場(chǎng)的飽和,保持芯片相關(guān)戰(zhàn)略為 OEM 增加了一層不確定性。隨著 Oppo 停止芯片研發(fā),其他品牌如 vivo 和小米可能會(huì)重新考慮他們的游戲計(jì)劃,因此,未來(lái)值得密切關(guān)注。
評(píng)論