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云和资本一周动态 | 08.15
来源:云和资本 | 作者:云和资本 | 发布时间: 2022-08-15 | 184 次浏览 | 分享到:


本周看点:

      燧原科技成功申报科技创新2030-“新一代人工智能”重大项目;集创北方荣获“2021年度中国新型显示产业链”创新突破奖与突出贡献奖两项殊荣燧原科技出席第四届OCP China Day 2022八维通荣获“城市轨道交通科技进步奖”一等奖;星恒电源与珩创纳米共同发力磷酸锰铁锂正极材料。


云和产业观察


中美AI芯片产业发展初探


在万物互联及人工智能相互协同的时代,AI掀起了新一轮的工业革命,像蒸汽机、电力以及计算机的诞生一样,大幅提升人们的生产效率,减少了各类重复性、低价值的劳动。其主要的工作原理在于,计算机通过传感器收集相关场景的信息,再将此信息与已存储的信息进行比对,来确定该信息的含义并计算各种可能的行为动作,最后预测哪种动作的效果最好。因此AI应用在运行过程中的并行计算量非常庞大,数据在运算单元和存储单元之间传输十分频繁,庞大的数据量则需要有效的方法来进行计算推导。AI芯片作为AI产品中的一个模块,承担了大量的数据计算任务。其成熟度及灵敏度对AI的广泛应用十分关键。


一、AI芯片概述


从各应用节点进行划分,AI芯片主要可分为云端AI芯片和终端AI芯片。云端AI芯片在应用场景上又可细分为云端AI训练芯片和云端AI推理芯片;终端AI芯片已被广泛运用至智慧城市、智慧安防以及智能家居等多个AIoT垂直领域。


终端AI芯片在多个垂直领域已实现大规模落地。相较于芯片性能,终端AI芯片更为注重能耗比指数。因此终端AI芯片在实际应用中往往配备新的接口或者总线类型来降低终端设备的能耗比指数,如MIPIUFSLPDDR等。


与终端AI芯片相反,云端AI芯片更为强调芯片性能的极致。因数据训练过程和推导过程在云端更为复杂,云端AI芯片通常采用异构的芯片结构,将GPU或者专用的ASIC芯片与CPU进行配合处理。因此GPU/ASIC之间、GPU/ASICCPU之间以及GPU/ASIC与存储模块之间均需要极高性能的接口来进行支撑,如PCIeCCIXGenZDDR等。


云端AI芯片中的云端AI训练芯片和云端AI推理芯片因其应用场景的不同导致芯片性能存在一定差异性。云端训练过程的工作原理为通过不断更新网络参数,使推断(或者预测)误差达到最小化的过程;而云端AI推理过程是指直接将数据输入神经网络并评估结果的正向计算过程。因云端训练过程较云端推理过程更为复杂,云端AI训练芯片的性能要求高于云端AI推理芯片。


通过分析各类芯片不同的工作原理以及特点,不难发现不同场景对AI芯片性能的要求有所不同。


二、中美均高度重视AI芯片产业发展


近年来“芯荒”席卷全球,也对各国芯片产业发展提出了更高的制造要求。为应对此次危机并抢占科技主导权,中国和以美国为代表的发达国家均出台相关利好政策,加大资金投入,集中资源,推动半导体产业发展。


中国,得益于政策的不断引导,AI产业发展已逐步上升至国家战略层面。2016年,《“互联网+”人工智能三年行动计划实施方案》对AI芯片发展方向提出了多项具体要求;2021年,政府将促进AI产业创新写进《“十四五“规划纲要和2035年远景目标纲要》,体现出中国对AI芯片发展的高度重视。随着以云平台、智能汽车以及机器人等为代表的应用逐步成熟,AI芯片的应用场景愈发丰富。


在海外市场,全球前十的半导体企业有6家来自于美国。但美国半导体企业近年来过于依赖亚洲晶圆代工厂,美国于全球半导体的市场份额已从40%降至12%。重振半导体产业成为了美国政府目前的首要任务之一。2022年8月,美国政府通过《2022年芯片与科技法案》,将提供约500亿美元补贴用于支持美国芯片制造。


三、AI芯片在中美市场中的发展存在差异性


全球AI芯片产业目前还处于早期孵化阶段,随着5G、物联网时代的到来以及下游应用场景的爆发,未来三年全球AI芯片市场规模将仍保持20%以上的增速,2025年将达到726亿美元。


目前AI芯片技术主流路径以GPU、FPGA、ASIC等为主,其中云端AI训练芯片中的GPU及FPGA为较为成熟的芯片框架。弗若斯特沙利文数据显示,2020年全球AI芯片市场以GPU为主导,占据了全球35.95%的市场份额,FPGA为20.26%。


分区域来看,在海外市场,多数著名AI芯片初创公司以云端AI芯片为主;而在国内市场方面,AI芯片公司以终端AI芯片为主,布局云端AI芯片的企业并不多,主要以燧原科技以及寒武纪等企业为代表。


AI芯片在海内外市场发展侧重点不同的主要原因在于云端AI芯片对于技术的要求远高于终端AI芯片。云端AI芯片在用到最新的半导体工艺和高级封装技术的同时,还需较强的配套软件进行支持。因此初创公司往往需要数千万甚至数亿美元的融资才能完成产品。在海外,尤其以美国硅谷为代表,半导体行业已发展了数十年,资本敢于对团队能力强且技术门槛较高的公司注入大量资金,支持其发展。


中国AI芯片市场以AI终端芯片为主,主要原因或为中国市场离手机、智能音箱以及可穿戴类设备等终端产品设计及生产较近。根据IDC数据显示,2021年中国可穿戴市场出货量近1.4亿台,占全球26.2%;手机出货量占比为24.2%。


、AI芯片未来发展路径


就目前全球AI芯片产业发展来看,AI芯片未来发展路径主要有两条。


一种是,采用多种芯片设计思路组合的灵活异构系统来处理大量数据并行及推导,待架构成熟后,再考虑设计通用AI芯片。因云端和终端等各个节点对AI芯片性能要求有所不同,短期内产业还无法出现像CPU那样的AI通用算法芯片。目前,实现AI芯片于各个节点通用面临两大挑战:一是通用性(算法和架构),二是实现的复杂度。AI理论模型和AI算法尚未完善,采用灵活异构系统来设计芯片虽面临研发成本过高的问题,但能够有效的在芯片性能和通用性上达到平衡。


另一种是,对各个应用节点上的AI芯片设定一个适合的应用边界。各类AI算法的最终应用取决于AI芯片,且均存在各自的优缺点。因此只有明确各类AI算法的应用边界,AI芯片才能更好的发挥其作用。


燧原科技成功申报科技创新2030-“新一代人工智能”重大项目


燧原科技联合之江实验室和上海清华国际创新中心共同申报的国家科技部科技创新2030-‘新一代人工智能重大项目——大规模分布式神经网络通用智能计算芯片,获得科技部成功立项。


项目围绕大规模分布式神经网络通用智能计算芯片的基础科学问题和关键技术展开攻关,拟对访存密集型和计算密集型混合智能计算范式和通用的智能芯片体系架构核心技术进行变革研究。为满足访存密集和计算密集混合的存储带宽算力配比需求,研究分布式高效训练新型范式,研发高能效可扩展的异构众核人工智能芯片体系架构,建立高效敏捷的“算法-软件-芯片”协同芯片体系架构设计方法论、框架及模型,利用先进制程及封装技术完成芯片设计与流片,构建配套智能芯片相对主流开源方案具有明显优势的自主编程和编译框架等基础软件和工具链,完成8卡8节点的计算集群典型场景试验验证,充分体现项目研制智能计算芯片的软硬件支撑能力。



本项目有望从芯片体系架构设计层面综合解决人工智能计算芯片发展面临的关键科学问题和技术,有效满足人工智能与我国经济社会各领域深度融合、万物智联趋势下访存密集、计算密集等发展需求;有望建立访存密集和计算密集的芯片架构及其技术体系,预期将形成人工智能计算芯片核心产品的系列化技术规范、测评标准和专利群。


(来源:燧原科技Enflame)


集创北方荣获“2021年度中国新型显示产业链”创新突破奖与突出贡献奖两项殊荣


近日,2022年中国显示行业供应链技术和市场对接交流会暨“2021年度中国新型显示产业链贡献奖”发布大会在江西九江隆重开幕。本次会议由中国电子材料行业协会与中国光学光电子行业协会液晶分会主办,来自全国新型显示产业链上下游多家企业、显示行业专家、领导齐聚一堂,总结新型显示产业链建设成功经验,共话显示技术发展的新业态与新风向。北京集创北方科技股份有限公司(简称集创北方)荣获“2021年度中国新型显示产业链”创新突破奖与突出贡献奖两项殊荣,集创北方副总裁孙涛受邀出席会议并登台领奖。



集创北方本次获奖的两款产品分别为集成PMIC、PGMA以及Level Shifter的显示电源管理芯片和显示驱动与触控一体化芯片(TDDI芯片)。其中显示电源管理芯片可支持HD到UHD的GOA TFT-LCD屏幕需求,有效减少了芯片数量,减少外围元器件数量和PCB面积,降低使用成本;同时更有利于面板时序控制,物料管理,减小芯片组合匹配风险。在产品设计、工艺开发、组装生产、质量控制等多方面达到国际领先水平,有效降低了国内显示面板厂对同类产品的依赖。另一款TDDI芯片,解决了功耗增加、显示画面存在竖纹和芯片内部集成对触控电路引起的干扰以及显示刷新不及时造成的LCD面板动态画面模糊的问题。该款芯片具有集成度高、成本低、使终端更轻薄、性能更高等优势,有效填补了国内驱动与触控一体化显示芯片技术的空白。


(来源:集创北方)


燧原科技出席第四届OCP China Day 2022


8月10日第四届OCP China Day 2022在北京召开,燧原科技与OCP Foundation、浪潮信息等30余家顶级技术大咖、行业专家共同呈现了45场精彩报告,聚焦AI、计算、存储、网络等数据中心基础设施创新,液冷和散热,开放整机柜,产业生态等话题。



燧原科技产品系统总监陈松涛在上午发表了《基于OAI的E级液冷人工智能系统解决方案落地及进一步探索》主旨演讲,他详细介绍了燧原科技基于OAI的E级液冷人工智能系统解决方案,包括系统的UBB和计算节点的拓扑图,机箱独特的半抽屉设计及OAM模组的散热设计,以及集群系统的架构拓扑图。他还分享了在落地过程中遇到的挑战,如何保持系统整合优化及大型系统的一致性以及大型分布式集群线性加速比优化如何进行?陈松涛表示,燧原将进一步探索在未来为客户提供更高的算力密度,更优的PUE,以及标准化,开箱即用的系统产品形态。


燧原科技产品市场总监陈超在液冷产业发展论坛上发表了《基于OAM的液冷智算集群实践》的演讲,他分析了产业的发展趋势,智算中心是数据中心的一个重要发展方向,是以人工智能作为主要的应用,以相关的算力聚合和算力加速作为核心的技术手段,通过算力平台调度,为产业智能化提供底层的算力服务。因此,发展绿色数据中心,打造高能效的先进算力,以及系统级的能效优化,是行业普遍的共识,也正高度契合国家政策趋势。


燧原科技首席芯片和系统验证工程师俞武在开放计算创新论坛上发表了《UBB和OAM高速IO物理层测试解决方案的探索与实践》的技术演讲。在UBB和OAM定义的SerDes链路有非常多的的高速信号,如何及时有效的评估链路拓扑和性能,以及出现问题后如何快速debug,是一个比较有挑战性的问题。燧原探索研发了一套测试夹具及相应的测试解放方案,主要包含了3种测试Fixture:OFA、OFB和OFP。这套方案已在浪潮服务器NF5498LA5上经过实测验证,解决了高速SerDes链路相关问题,为液冷千卡集群落地提供了保障。


(来源:燧原科技Enflame)


八维通荣获“城市轨道交通科技进步奖”一等奖


近日,中国城市轨道交通协会发布公告,由八维通科技有限公司牵头申报的《智慧城轨互联网票务凭证系统跨域互联互通关键技术及应用》项目,荣获2021年度“城市轨道交通科技进步奖”一等奖。


“城市轨道交通科技进步奖”由国家科学技术奖励工作办公室批准,评选年度轨道交通领域的重大科技创新成果。“智慧城轨互联网票务凭证系统跨域互联互通关键技术及应用”项目,是以方便乘客跨城乘坐地铁、提高城轨运营单位服务水平为设计理念,旨在提升城市轨道交通行业整体形象而规划建设的智能化数字项目。


本项目主要解决城轨互联网票务(二维码等数字凭证)系统跨城互联互通的问题,通过项目的研发及应用实现乘客使用任一城轨官方App都可跨城扫码乘地铁,大幅提高接入城市的通行效率,并结合实名制及信用支付手段改进城轨票务智能化服务体验,让人民出行更便捷、更高效、更舒心、更绿色。


据介绍,2019年3月15日,中国城市轨道交通协会官方App“城轨易行”平台正式上线,首次在城轨行业互联网票务平台跨城互联对接、票务清分运营、智慧出行服务等方面提出全生命周期的解决方案并实施交付,标志着我国城市轨道交通售检票务系统从封闭式运营跨进了互联互通时代,具有里程碑式重要意义。截至目前,“城轨易行”已接入南京、无锡、苏州、常州、郑州、洛阳、成都、重庆、哈尔滨、长春、沈阳、石家庄、昆明、呼和浩特、南昌、大连、青岛、福州、芜湖、合肥、武汉、天津、宜宾等23个城市轨交场景,实现了乘车二维码互联互通。


(来源:八维通科技)


星恒电源与珩创纳米共同发力磷酸锰铁锂正极材料


近日,珩创纳米与星恒电源在盐城签署正式战略合作协议。双方将共同携手,就磷酸锰铁锂产品的研发、生产及销售业务等领域开展深度合作,并将共同完善磷酸锰铁锂产品产业链。


星恒电源股份有限公司成立于2003年,以中科院物理所的技术支持为依托,专注动力锂电池研发与制造,拥有以锰系多元复合锂为核心的多条动力电池生产线。2021年星恒电源的实际电池装机量5.03GWh,全球轻型车锂电池累计销售2100万组,市场占有率达44.43%。珩创纳米成立于2022年2月,近期已经顺利完成逾亿元Pre-A轮融资。此轮融资将用于一期年产5000吨锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的研发与生产,预计将于年底投产,后期投资总规模最终将达到年产15万吨的规模。据了解,珩创纳米的客户均为全球头部电动二轮车及新能源汽车企业。


珩创纳米表示,公司拥有磷酸锰铁锂全球专利布局,公司所买断的磷酸锰铁锂组分专利中,中国专利覆盖了磷酸锰铁锂中锰含量超过70%的专利权益,国际专利覆盖锰含量大于50%的专利权益。基于核心的组分专利,珩创纳米能直接从基础化学结构上改进材料特性,技术迭代速度更快。


(来源:上海证券报·中国证券网)