如今的芯片產(chǎn)業(yè)熱的有點(diǎn)“魔幻”了。

無AI不芯片。

以上這句話正在被越來越多的人所認(rèn)可，這一背后是一個(gè)事實(shí)：在多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，傳統(tǒng)芯片已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的新需求，而新需求需要新產(chǎn)品來滿足。在智能時(shí)代，這個(gè)新產(chǎn)品就是“AI芯片”。

在今天上午由江蘇省工業(yè)和信息化廳主辦，鎂客網(wǎng)和潤展國際承辦的“IC設(shè)計(jì)開發(fā)者大會(huì)”上，針對(duì)AI芯片類智能芯片，以及芯片設(shè)計(jì)的方方面面，來自國內(nèi)知名芯片公司、EDA軟件公司以及投資機(jī)構(gòu)的嘉賓，與現(xiàn)場(chǎng)觀眾展開了一次深入探討。

市場(chǎng)需求“革新”，傳統(tǒng)芯片正“被迫”做出改變

就算力增長來看，傳統(tǒng)芯片一步一個(gè)腳印的按照摩爾定律發(fā)展，性能每隔18-24個(gè)月提升一倍，而這一規(guī)律已經(jīng)被AI芯片給打破，在過去幾年間，AI算力翻了接近1萬倍，單個(gè)GPU的算力比過去基于CPU的算力多了1000倍。

而依據(jù)此前OpenAI在2018年發(fā)布的報(bào)告，自2012年至2018年，AI算力需求增長超30萬倍，相當(dāng)于AI訓(xùn)練任務(wù)所運(yùn)用的算力每3.43個(gè)月就要翻一倍。

顯然，這個(gè)需求是傳統(tǒng)芯片所不能滿足的。且算力的落差，只是其一。

清微智能首席架構(gòu)師于義以AIoT進(jìn)行舉例，他從該新興產(chǎn)業(yè)對(duì)芯片要求的角度出發(fā)表示，AIoT對(duì)芯片有著4個(gè)要求，分別是高算力、高能效、靈活性與安全性，而傳統(tǒng)芯片架構(gòu)并不能滿足這些要求，更具體點(diǎn)講，傳統(tǒng)芯片“算力增長慢”束縛了智能化水平的提升，“計(jì)算能效低”限制了智能化范圍的提升。

圖 | 清微智能首席架構(gòu)師于義

這一切市場(chǎng)需求的變化都在向傳統(tǒng)芯片發(fā)出挑戰(zhàn)，要求它在最初的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行變革，因?yàn)檫^往的一些設(shè)計(jì)模塊，已經(jīng)不能適用于智能時(shí)代下的芯片產(chǎn)品。

此外值得注意的是，這一變革不僅僅存在于芯片本身，作為芯片重要載體的服務(wù)器，也正面臨著變革。用邊緣智芯科技架構(gòu)師兼產(chǎn)品總監(jiān)李甫的話來說，以CPU為中心的傳統(tǒng)服務(wù)器，正轉(zhuǎn)向以XPU（互聯(lián)芯片）為中心的下一代服務(wù)器，這一類服務(wù)器能做到超低延遲、超高能效和軟件定義。

圖 | 邊緣智芯科技架構(gòu)師兼產(chǎn)品總監(jiān)李甫

當(dāng)下智能芯片的挑戰(zhàn)與解決方案

不過，這并不意味著以AI芯片為代表的智能芯片就是十全十美的。

正如前面所講，智能時(shí)代，市場(chǎng)對(duì)芯片的算力需求是直線上漲的，而智能芯片雖說打破了摩爾定律，迭代周期快于傳統(tǒng)芯片，但隨著萬物智能時(shí)代的到來，現(xiàn)有的迭代速度或許還要進(jìn)一步加快，這也為芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提出了挑戰(zhàn)——如何保證質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步加快芯片的迭代速度？

針對(duì)這一點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)嘉賓也針對(duì)芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提出了多種解決方案，最終目的都在于保證芯片性能的前提下進(jìn)一步縮短設(shè)計(jì)過程與時(shí)間成本。

比如Cadence中國區(qū)驗(yàn)證產(chǎn)品工程總監(jiān)張立偉，他提出的解決方案是近年來關(guān)注度漸增的高階綜合技術(shù)（HLS）。

圖 | Cadence中國區(qū)驗(yàn)證產(chǎn)品工程總監(jiān)張立偉

所謂的HLS，指的是將高層次語言描述的邏輯結(jié)構(gòu)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成低抽象級(jí)語言描述的電路模型的過程，比如將C/C++/System C描述的設(shè)計(jì)意圖，“翻譯“成用Verilog/System Verilog描述的RTL。

利用HLS，開發(fā)者們不僅僅可以將代碼密度壓縮至使用RTL級(jí)邏輯設(shè)計(jì)的七分之一，甚至十分之一，也能夠促進(jìn)IP重用的效率，讓開發(fā)者在不再需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)互聯(lián)和接口驗(yàn)證?？梢哉f，在諸多方面，HLS完勝人工優(yōu)化RTL取得的結(jié)果。

如果說HLS是從底層出發(fā)來優(yōu)化芯片設(shè)計(jì)過程的話，那么速石科技資深架構(gòu)師萬山青所提出來的方法則是致力于搭建一座橋梁，利用AI算法優(yōu)化對(duì)接芯片設(shè)計(jì)公司以及各類EDA工具軟件等，讓芯片設(shè)計(jì)公司不再需要考慮構(gòu)建機(jī)房時(shí)候需要買多少服務(wù)器、如何選擇性能參數(shù)等等，而是直接為其提供一個(gè)最優(yōu)解，包括彈性滿足需求的服務(wù)器算力資源，以及最適宜的驗(yàn)證工具等等。

圖 | 速石科技資深架構(gòu)師萬山青

通過以上嘉賓的發(fā)言，我們可以感知到隨著市場(chǎng)需求的不斷變化，不僅僅是芯片本身從架構(gòu)到性能發(fā)生了變革，包括其上游的設(shè)計(jì)工具、平臺(tái)等都在為終端市場(chǎng)需求的滿足而添磚加瓦，從各個(gè)層面給予助力。

與此同時(shí)，我們也注意到，隨著缺芯潮的出現(xiàn)，以及國產(chǎn)化需求的驅(qū)動(dòng)，原本就已經(jīng)受到不小關(guān)注的芯片產(chǎn)業(yè)自去年開始了新一輪的關(guān)注，且關(guān)注力度更強(qiáng)。

芯片產(chǎn)業(yè)的確“過熱”，終端不能為了造芯而造芯

談?wù)撨@個(gè)問題之前，我們先來看這樣一組數(shù)據(jù)：近五年來，我國芯片企業(yè)增速保持在30%以上。2020年，國內(nèi)新注冊(cè)的芯片企業(yè)超過2.28萬家，同比增長196%。據(jù)最新數(shù)據(jù)消息，僅今年5個(gè)月來，國內(nèi)新增芯片相關(guān)企業(yè)達(dá)15700家，占據(jù)去年總數(shù)的近69%，同比大增230%。

針對(duì)這一數(shù)據(jù)，在以“芯片設(shè)計(jì)的全球發(fā)展趨勢(shì)+案例分析”為主題的圓桌中，主持人達(dá)泰資本合伙人張挺和4位嘉賓都表示“芯片產(chǎn)業(yè)過熱”，甚至有些“魔幻”了。

圖 | 從左至右：主持人達(dá)泰資本合伙人張挺，Imagination高級(jí)市場(chǎng)總監(jiān)鄭魁，國科天迅副總經(jīng)理曹麗劍，神經(jīng)元公司總經(jīng)理魏立軍，深視光點(diǎn)創(chuàng)始人兼CEO薛樂山

對(duì)此，神經(jīng)元公司總經(jīng)理魏立軍先是基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的肯定，表示中國自主設(shè)計(jì)越來越先進(jìn)，但也存在“泡沫”，此時(shí)需要牢記三個(gè)“心”，分別是想要解決產(chǎn)業(yè)問題的初心、立志搞好產(chǎn)業(yè)的決心，以及不依賴資本、創(chuàng)新走下去的恒心。

同時(shí)，國科天迅副總經(jīng)理曹麗劍也表示，1萬多家新注冊(cè)芯片企業(yè)正在加速行業(yè)發(fā)展，但是挑戰(zhàn)也時(shí)候存在的。這一熱度過去之后，只有擁有核心競爭力的企業(yè)才能活下來。

此外，想必大家也注意到，隨著芯片產(chǎn)業(yè)政策利好、全球缺芯、國產(chǎn)化需求倍增等因素的推動(dòng)，越來越多的終端廠商走上了自主造芯的路。

對(duì)此，Imagination高級(jí)市場(chǎng)總監(jiān)鄭魁指出，正如特斯拉自主造芯一樣，當(dāng)下終端廠商造芯的背后，不只是為了降低對(duì)供應(yīng)鏈的依賴性，也是為了能夠更好發(fā)揮自己產(chǎn)品的特有性能。

當(dāng)然，眾所周知，造芯并不是一件容易的事情，需要大量資金、時(shí)間、人才等的投入。用深視光點(diǎn)CEO薛樂山的話來說，如果是為了解決供應(yīng)鏈問題而造芯，他個(gè)人表示支持，但若只是為了造芯而造芯，那將會(huì)是災(zāi)難，后期必然會(huì)面臨殘酷的市場(chǎng)競爭，1、2年之后，大概率會(huì)被市場(chǎng)所淘汰。

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