半导体行业:人工智能芯片,新架构改变世界

人工智能倒逼芯片底层的真正变革。

    人类精密制造领域(半导体制造是目前为止人类制造领域的最巅峰)遇到硅基极限的挑战,摩尔定律的放缓似乎预示着底层架构上的芯片性能的再提升已经出现瓶颈,而数据量的增长却呈现指数型的爆发,两者之间的不匹配势必会带来技术和产业上的变革升级。变革从底层架构开始。计算的体系处于碎片化引发架构变革。数据的扩张远大于处理器性能的扩张,依靠处理器性能在摩尔定律推动下的提升的单极世界已经崩溃,处理器性能提升的速度并不足以满足AI 所需的应用程序的需求。大量数据消耗的数字运算能力比几年前所有数据中心加起来还要多。基于冯诺伊曼架构的拓扑结构已经持续了很多年并没有本质上的变化。而人工智能带来的,是在摩尔定律放缓维度下引发芯片底层架构重构的变革。有可能引发的是一次超越以往任何时代的科技革命。

    基于摩尔定律的机器时代的架构——从Wintel 到AA。

    冯诺伊曼架构带来了计算体系的建立并通过Intel 实现了最大化;ARM 通过共享IP 的商业模式带来了更开放的生态体系,实现了软硬件的结合延伸了人类的触角观察Intel 和ARM 的黄金十年,站在现在时点往后看,我们提出以下观点:过去十年以下游的应用驱动设计公司的成长转换为由设计公司主导应用正在发生。从需求层面看企业成长空间。类似90年代的PC 和10年的智能手机带来的亿级大空间增量市场将很容易推动企业的快速增长。设计企业能够在成长轨迹上实现跨越式突破的可能性来自于赛道的选择。但站在现在时点看,人工智能是确定性的方向,在所有已有领域的人工智能渗透,都将极大的改变人类的生活。处于最前沿的芯片公司的革新正在以此而发生,重新定义底层架构的芯片,从上游推动行业的变革。在并没有具体应用场景爆发之前已经给予芯片公司充分的高估值就是认可设计公司的价值人工智能芯片——新架构的异军突起。

    观察人工智能系统的搭建,以目前的架构而言,主要是以各种加速器来实现深度学习算法。讨论各种加速器的形式和实现,并探讨加速器变革下引发的行业深层次转变。认为人工智能芯片将有可能在摩尔定律放缓维度下引发芯片底层架构重构的变革。

    从2个维度测算人工智能芯片空间。

    从两个维度讨论人工智能芯片的市场空间测算。维度一从人工智能总市场规模空间反推芯片,维度二详细拆分云端/移动端所需人工智能加速器的BOM进而推断人工智能芯片市场空间。二个维度印证到2020年人工智能芯片将达到百亿美元市场重点标的:Intel,台积电,NVIDIA,全志科技,富瀚微,北京君正。