AI芯片,需要ASIC
电子发烧友网报道(文/李弯弯)2025年,AI芯片全球AI芯片市场正迎来一场结构性变革。AI芯片在英伟达GPU占据主导地位的AI芯片大格局下,ASIC(专用集成电路)凭借针对AI任务的AI芯片定制化设计,成为推动算力革命的AI芯片新动力引擎。数据显示,AI芯片中国AI芯片市场规模预计将从2024年的AI芯片1425亿元迅猛增长至2029年的1.34万亿元,其中,AI芯片ASIC架构产品将在国内市场占据主导地位。AI芯片
AIASIC是AI芯片专为人工智能算法打造的专用集成电路。其核心特征在于,AI芯片通过硬件层面的AI芯片深度定制,在特定场景下实现极致的AI芯片能效比。与传统通用芯片(如CPU、AI芯片GPU)不同,AI芯片AIASIC从设计之初便围绕矩阵运算、并行处理等AI核心需求进行架构优化,使硬件结构与算法高度融合,形成了“算法-芯片”协同优化的技术范式。
以云天励飞的DeepEdge10为例,该芯片采用14nmChiplet工艺,集成自主设计的神经网络处理器(NNP400T),通过D2DChiplet技术实现8T-256T的算力覆盖,能够支持7B至130B参数规模的大模型边缘端推理。在智慧交通场景中,这种设计使芯片将目标检测延迟降低至5ms以内,功耗相较于GPU方案减少了60%,充分展现了AIASIC在特定场景下的优势。
技术突破:ASIC的四大核心优势
ASIC通过去除通用芯片中的冗余功能模块,实现了计算效率的巨大提升。谷歌TPUv5的实测数据表明,其能效比达到英伟达H100的1.43倍;在BERT模型推理任务中,每瓦特性能提升了3.2倍。这一优势得益于ASIC的三大设计原则:其一,算力密度优化,采用3D堆叠技术提高晶体管密度;其二,电压域精细管理,通过动态电压频率调整(DVFS)降低闲置功耗;其三,内存墙突破,集成HBM3e内存,带宽高达1.2TB/s。
在量产阶段,ASIC的单位算力成本展现出显著优势。亚马逊Trainium2的测算显示,其训练成本相较于GPU方案降低了40%,推理成本下降了55%。在万卡级集群部署中,这种成本优势更为突出:构建10万卡集群时,ASIC方案可节省初始投资约12亿美元,进一步凸显了ASIC在成本控制方面的潜力。
架构创新方面,ASIC也取得重大突破。云天励飞提出的“算力积木”架构,通过标准化计算单元(如4TOPS的NPU核心)的灵活组合,实现了从8T到256T的算力弹性扩展。该架构支持7B、14B、130B等不同规模模型的边缘部署。在深圳地铁人脸识别系统中,它实现了98.7%的准确率,同时保持15W的低功耗,为架构创新提供了成功范例。
生态协同效应在ASIC领域也日益显著。头部企业正在构建“芯片-算法-应用”的垂直生态。寒武纪推出的MLU370-X8芯片,配套CambriconNeuware软件栈,提供了从模型量化到部署的全流程工具链,将模型转换时间从小时级压缩至分钟级,有力推动了生态协同发展。
AIASIC:应用场景与产业格局
AIASIC凭借其独特优势,在多个领域实现了广泛应用,应用场景从云端到边缘全域深度渗透,全球产业格局也在不断演变。
在智慧城市基础设施方面,以深圳龙岗区的智慧交通项目为例,云天励飞的ASIC芯片为2000路摄像头的实时分析提供了强大支持,日均处理10亿帧图像,将事故响应时间从3分钟大幅缩短至20秒。其边缘计算架构通过本地化处理,避免了1.2PB/天的数据上传,年节省带宽成本超千万元,展现了在智慧城市建设中的重要作用。
工业自动化领域,博创科技PLC芯片在汽车生产线上的应用表明,ASIC方案将运动控制延迟从500μs降至80μs,满足了0.1mm级定位精度要求。在三一重工的智能工厂中,ASIC驱动的视觉检测系统实现了每分钟120件的检测速度,缺陷检出率高达99.97%,为工业自动化升级提供了有力支撑。
消费电子领域,小米14Ultra手机搭载的ASIC影像芯片,通过定制化ISP架构实现了4K120fps视频的实时HDR处理,功耗较前代降低了35%。在OPPOFindX8中,ASIC芯片支持的AI降噪算法将暗光拍摄噪点减少了62%,动态范围提升了4档,提升了消费电子产品的性能和用户体验。
从产业格局来看,国际巨头积极布局。博通凭借55%-60%的市场份额领跑全球,其为谷歌设计的TPU系列已迭代至第七代Ironwood,采用3nm工艺,算力达到42.5EFLOPS,较前代提升了300%。Marvell的定制计算产品线覆盖AI加速、安全加密等六大领域,客户包括亚马逊、微软等顶级云厂商,展现出国际巨头在ASIC领域的强大实力。
中国企业也在迅速崛起。寒武纪的思元590芯片采用7nm工艺,集成512TOPS算力。在MLPerf基准测试中,ResNet50模型推理吞吐量达到每秒3800张图像。云天励飞与深圳国创合作的具身智能机器人,搭载自研ASIC芯片,实现了每秒45万亿次计算的实时环境感知,彰显了中国企业在ASIC领域的创新能力和发展潜力。
生态协同创新方面,中国企业也在不断推进。芯原股份推出的“IPPowerHouse”模式,提供了从芯片设计到量产的全流程服务,其NPUIP已被12家客户的26款芯片采用。在华为昇腾生态中,ASIC芯片与MindSpore框架深度适配,将模型训练效率提升了40%,推动了中国ASIC产业生态的完善。
总结
行业普遍共识认为,未来十年AI计算将呈现“GPU+ASIC”的混合架构特征。黄仁勋在斯坦福大学的演讲中指出,到2035年,机器人系统将产生现有大模型10万倍的数据量,这需要ASIC在边缘端提供每秒百万亿次级的实时计算能力。吴雄昂预测,2030年ASIC与GPU将在AI芯片市场平分秋色,形成技术生态的平衡发展。
(责任编辑:探索)
-
杨超越参加了创造101之后人气一直都很高,即使有很多人吐槽杨超越实力不行喜欢她的人还是非常多。杨超越人气为什么高呢?难道只是因为她长得好看才吸引了这么多粉丝吗?其实另有原因。杨超越人气为什么高虽然杨超 ...[详细]
-
近日,全球领先的IT市场研究和咨询公司IDC发布《中国AI赋能的抗DDoS硬件市场份额,2024:增速放缓,大模型或将成为市场增长新动力》Doc#CHC52346125,2025年5月)。报告显示,华 ...[详细]
-
中国消费者报福州讯记者张文章)近日,福州高温不断,有些家电闹“罢工”。福建省消委会在受理投诉中发现,有的消费者贪图快捷,随便在网上搜一搜便能找来“400”维修电话,导致后续麻烦不断。为此,8月11日, ...[详细]
-
“智造强市承载了泉州的光荣与梦想”“产业链条、产业生态是最突出的优势”,在今日的招商大会上,市发改委按照市十三次党代会作出的建设“海丝名城 ...[详细]
-
时尚奢华的客厅装修少不了电视背景墙和沙发背景墙的装饰,想知道2015年最流行的沙发背景墙吗?今天,著名背景墙品牌的小编为你推荐几款沙发背景墙设计,让你家的客厅装修更加完美!沙发背景墙是指在沙发背后的墙 ...[详细]
-
松香加工厂废水怎么处理好(松香废水处理工艺流程和方法方案分享)
松香加工厂废水怎么处理好松香废水处理工艺流程和方法方案分享) 标签: 添加时间:2023-01-02 浏览次数:2172 ...[详细]
-
在充斥着各种材料的建材行业中,生态板横空出世,并且以迅猛的姿势占领了份额不少的市场。它广泛的应用于各行各业,比如说家具衣柜、橱柜制造,建筑装修等等。接下来,中国著名生态板品牌的笔者就来分析生态板的好坏 ...[详细]
-
哈尔滨市消保中心发布暑期消费提示:跟团出游要选择资质齐全的旅行社
中国消费者报哈尔滨讯记者刘传江)正值暑期高峰。为了能让学生们度过一个安全、快乐、健康的假期,黑龙江省哈尔滨市消费者权益保护中心日前发布暑期消费提示:理性消费,厉行节约,安全出行。报班学习需谨慎。家长给 ...[详细]
-
日本漫画大师鸟山明的短篇作品《SAND LAND》完全新作第2章《天使勇者篇》第7话将于今晚开播,官方率先公布了新剧照,一起来先睹为快。《天使勇者篇》第7话《好的!迈向新冒险吧!》是《沙漠大冒险》总计 ...[详细]
-
回顾去年8月25日至9月25日,受电厂补库和非电采购增加等双重因素拉动,煤价从839元/吨位置出现止跌反弹,环渤海港口5500大卡煤价涨至870元/吨,涨幅31元/吨。九月份的最后一周,受电厂阶段性补 ...[详细]