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华为AI芯片越传越神 中国芯片业摆脱“卡脖子”窘境?
山东保蓝环保工程有限公司   2018-10-24 00:17

  华为AI芯片很强,但外行请别瞎吹

  本报记者 高 博 刘 艳

  “一直有传言说华为在做人工智能芯片,现在我要说……传言是真的。”10月10日的一次发布会上,华为轮值董事长徐直军从兜里掏出的“昇腾”芯片,引发热烈讨论。

  近几天,华为的AI芯片在网络上越传越神,被称作“攻破了又一个让国人蒙羞的城池”“实现了弯道超车”“跟英特尔一较高下”……这些评价是否准确?

  华为AI芯片确有高人之处

  电脑和手机计算一般用CPU,因为它面对多样任务,能力比较平均,像全能冠军。而人工智能计算呼唤更有针对性的芯片。机器学习有个特征,刚算出来的数往往再投入结算,一轮轮迭代以凸显关键细节。这种计算不需要太多数据缓存单元,不需要复杂的逻辑控制,只要计算单元够多就行。最好是从内存里读一次数据的时间,能多算几轮。

  图形处理器(GPU)就比CPU更适合这类运算,从而经常用于AI“神经网络”。英伟达(NVIDIA)是GPU的第一生产商,近年借AI东风大火特火。曾几何时,算力需求比较稳定,大家都用英特尔的标准芯片。自从AI市场被看好,算力严重不足,各大厂商也开始自研芯片,分英伟达一杯羹。Google、Facebook、亚马逊、阿里巴巴等都在研发AI芯片,华为是后来者。

  “AI芯片可以分两个范畴,一是训练,一是推理。”电子创新网创始人、半导体技术专家张国斌说。所谓训练,就是给机器“喂”大数据,让它慢慢学会识别和区分对象;所谓推理,就是让训练好的机器干活。

  推理芯片上,华为此前发布的麒麟芯片已实现手机端推理,而非递交云端。张国斌说,华为在手机端推理领域已领先世界。

  而在训练芯片上,英伟达仍遥遥领先。但是,此次发布的将用于服务器的华为“昇腾910”,是目前单芯片计算密度最大的,比英伟达的同类芯片高出1倍。徐直军表示,华为准备构建的昇腾Plus系统,将连接1024个AI芯片,成为全球最大的分布式训练系统。

  而张国斌指出,由于华为的新芯片不对外出售,仅供自用,这让它和英伟达公开发售的产品不好比较。而且英伟达技术雄厚,有针对各种场景的优化,因此谈不上华为靠一款芯片就打败英伟达。

  华为更瞩目“达芬奇”而非芯片

  华为此次突破,将使它的AI芯片地位大幅上升。张国斌说,今年5月,调研机构Compass Intelligence的全球AI芯片公司排行榜中,英伟达、英特尔以及恩智浦(NXP)位列前三。

  华为位列第12名,已是中国最强的AI芯片厂商。昇腾910、310的发布将使这个排名发生很大变化。“我估计华为将升至前三。”

  但是,芯片是个太大的行业,AI芯片占比不到1/100——据Allied Market Research,2017年AI芯片的市场在24亿美元左右。而2017年全球芯片产值超过3900亿美元(预计2018年还会大幅上升)。行业前两位三星电子和英特尔,年销售额均超过600亿美元。中国2017年就进口了2600亿美元的芯片。

  在华为自己看来,新推出两款芯片的意义,不能脱离它的“达芬奇”架构去谈。达芬奇是所谓“全栈全场景AI解决方案”,你可以把“全栈”系统理解为全能医生:什么样的客户来寻求帮助都能满意而归。此次发布的芯片(及随后将推出的各种设备和软件)只是其中一环。

  华为的业务广度和研发实力,让它对“全栈”情有独钟。业界一般认为,华为重视达芬奇,是它经营AI的一个自然思路。

  徐直军说:“达芬奇能够从极致的低功耗需求到极致的大算力需求全覆盖。现在我们还没有看到市场上有其他架构能够做到这一点。”

  有专业人士分析指出:华为AI战线的跨度仅有Google等公司可与之匹敌;而与英伟达和Google的竞争系统比,达芬奇有其独特优势。未来提供包括芯片在内的整个系统的华为,在AI市场或将有雄厚竞争力。

  “7纳米”不等于世界第一

  “昇腾”被朋友圈转发的重要原因,在于它是屈指可数的7纳米工艺芯片。其实华为早前发布的手机芯片麒麟980,已是7纳米级。

  “华为的确很厉害。现在能设计7纳米芯片的大公司,目前只有4家。”张国斌说,“苹果能做;高通公司即将推出,但还没出来。”

  张国斌说,就已经发布的产品来看,华为的手机芯片麒麟980比苹果更强——苹果的芯片没有基带,所以说华为手机芯片达到世界第一,是没有问题的。

  但是,华为手机芯片的突破不意味着中国芯片业摆脱“卡脖子”窘境。

  市场调研机构IC Insights发布,2018年上半年全球前15大半导体厂商,没有来自中国大陆的——三星榜首、英特尔第二、SK海力士第三、台积电第四,之后是美光、博通、高通、东芝/东芝存储、德州仪器、英伟达、西数/闪迪、英飞凌、恩智浦、意法半导体和联发科。7家总部在美国,欧洲3家,韩国2家,中国台湾地区2家,日本1家。

  芯片分设计、制造和封装三大领域。如英特尔、三星,既设计也制造;联发科和威盛,则只设计,不制造;台积电只替别人代工生产。

  张国斌说,近几年中国重视IC设计,此类公司已有1400家,别的国家加在一起也没有中国多,但水平不能说最高。

  另外,张国斌说,造芯片就好比装修房子,除了好的设计图,还得有高水平的施工队。“施工”是中国芯片业的弱项。

  中国最好的芯片制造企业,成熟工艺是28纳米,跟台积电的7纳米差了三代;在封装(激光切割晶圆、引脚等等工序)市场,做得最好的企业在中国台湾地区和美国。

  “这意味着如果我们面临禁运,台积电这样的企业不再加工我们的芯片,即使华为能设计出最好的芯片,也造不出来。”张国斌说。