Оценка прогресса восьми китайских производителей чипов искусственного интеллекта

В широком смысле, чипы искусственного интеллекта относятся к полупроводниковым чипам, способным выполнять алгоритмы искусственного интеллекта. Однако в типичном отраслевом использовании чипы искусственного интеллекта конкретно обозначают чипы, разработанные со специальным ускорением для алгоритмов искусственного интеллекта и способные решать крупномасштабные вычислительные задачи в приложениях искусственного интеллекта. В соответствии с этой концепцией чипы искусственного интеллекта также называются картами-ускорителями.

Технически чипы искусственного интеллекта в основном делятся на три категории: графические процессоры, FPGA и ASIC.

 Что касается сценариев применения, чипы искусственного интеллекта можно разделить на серверные и мобильные, а также облачные, периферийные и терминальные.

На мировом рынке чипов искусственного интеллекта в настоящее время доминируют западные гиганты, во главе с NVIDIA. Отраслевые источники, на которые цитирует TechNews, обнародовали данные о том, что NVIDIA почти монополизирует рынок чипов искусственного интеллекта с долей рынка 80%.

Китайская индустрия искусственного интеллекта возникла относительно недавно, но в последние годы, на фоне соперничества между США и Китаем и сильной поддержки со стороны государства, китайские компании, занимающиеся разработкой чипов искусственного интеллекта, постепенно приобрели известность.  Однако по сравнению с мировыми гигантами им все еще есть над чем поработать, особенно в сегментах высокопроизводительных графических процессоров и  больших языковых моделей.

1. Baidu Kunlunxin

Начало работа Baidu с чипами искусственного интеллекта можно проследить еще в 2011 году. После семи лет разработки Baidu официально представила свой собственный чип искусственного интеллекта Kunlun 1 в 2018 году. Построенный по 14-нм техпроцессу и использующий собственную разработанную архитектуру XPU, Kunlun 1 запущен в массовое производство в 2020 году. Он в основном используется в поисковой системе Baidu и бизнесе Xiaodu. В августе того же года Baidu объявила о массовом производстве чипа ИИ второго поколения, Kunlun 2. Он использует 7-нм техпроцесс и интегрирует архитектуру XPU собственной разработки второго поколения, обеспечивая повышение производительности в 2 раза.  Он также демонстрирует значительные улучшения в универсальности и простоте использования. Первые два поколения продуктов Baidu Kunlunxin уже используются в десятками тысяч единиц. Ожидается, что продукт третьего поколения будет представлен на конференции разработчиков Baidu Create AI, запланированной на апрель 2024 года.

2. T-Head (Alibaba)

Компания T-Head, основанная в сентябре 2018 года, является компанией по производству полупроводниковых чипов, полностью принадлежащим Alibaba. Она предоставляет серию продуктов, включая чипы для центров обработки данных, чипы IoT, лицензирование процессоров IP и многое другое, обеспечивая полный охват всей цепочки проектирования чипов. Что касается внедрения чипов искусственного интеллекта, в сентябре 2019 года T-Head представила свой первый высокопроизводительный чип искусственного интеллекта HanGuang 800. Он основан на 12-нм техпроцессе и имеет запатентованную архитектуру. В августе 2023 года компания T-Head от Alibaba представила свою первую самостоятельно разработанную платформу искусственного интеллекта RISC-V, поддерживающую более 170 основных моделей искусственного интеллекта, тем самым продвигая RISC-V в эпоху высокопроизводительных приложений искусственного интеллекта. Одновременно T-Head объявила о новом обновлении своего процессора XuanTie C920, который может ускорять вычисления GEMM (General Matrix Multiplication) в 15 раз быстрее, чем векторные процессоры. В ноябре 2023 года T-Head представила три новых процессора на платформе XuanTie RISC-V (C920, C907, R910). Эти процессоры значительно расширяют возможности ускорения вычислений, безопасность и производительность в реальном времени, способные ускорить широкое коммерческое внедрение RISC-V в таких сценариях и областях, как автономное вождение, искусственный интеллект, твердотельные накопители корпоративного уровня и сетевые коммуникации.

3. Tencent

В ноябре 2021 года Tencent объявила о существенном прогрессе в разработке трех чипов: Zixiao для вычислений на базе искусственного интеллекта, Canghai для обработки изображений и Xuanling для высокопроизводительных сетей. Zixiao успешно прошел испытания и был запущен в производство. Как сообщается, Zixiao использует собственную архитектуру хранения данных и собственные модули ускорения, обеспечивающие до 3-кратного повышения производительности вычислений. Чипы Zixiao предназначены для внутреннего использования Tencent и недоступны для внешних продаж. Tencent получает прибыль от сдачи в аренду вычислительных мощностей через свои облачные сервисы. Недавно, по данным источников, цитируемых TechNews, Tencent рассматривает возможность использования Zixiao V1 в качестве альтернативы чипу NVIDIA A10 для приложений искусственного интеллекта по распознаванию изображений и голоса. Кроме того, Tencent планирует выпустить чип Zixiao V2 Pro, оптимизированный для обучения искусственному интеллекту, который заменит чип NVIDIA L40S в будущем.

4. Huawei

Компания Huawei представила свою стратегию Huawei в области искусственного интеллекта и универсальные решения в области искусственного интеллекта на конференции Huawei Connect 2018. Кроме того, компания представила два новых чипа искусственного интеллекта: Ascend 910 и Ascend 310. Оба чипа основаны на собственной архитектуре Da Vinci, разработанной Huawei. Ascend 910, предназначенный для обучения, использует 7-нм техпроцесс и может похвастаться вычислительной плотностью, которая, как говорят, превосходит NVIDIA Tesla V100 и Google TPU v3. С другой стороны, Ascend 310 принадлежит к серии Ascend-mini и является первой коммерческой системой на базе искусственного интеллекта от Huawei, предназначенной для областей с низким энергопотреблением, таких как периферийные вычисления. На основе AI-чипов Ascend 910 и Ascend 310 компания Huawei представила вычислительное решение Atlas AI. По данным сообщества Huawei Ascend, линейка продуктов Atlas 300T включает три модели, соответствующие Ascend 910A, 910B и 910 Pro B. Среди них 910 Pro B уже получил заказы как минимум на 5000 единиц от крупных клиентов в 2023 году,  поставка ожидается в 2024 году. Источники, цитируемые в отчете TechNews, указывают, что возможности чипа Huawei Ascend 910B теперь сопоставимы с возможностями чипа Huawei Ascend 910B. NVIDIA A100. Из-за растущего спроса на производимые в Китае AI-чипы, такие как Huawei Ascend 910B, в Китае агентство Reuters недавно сообщило, что Huawei планирует уделить приоритетное внимание производству Ascend 910B. Этот шаг потенциально может повлиять на производственные мощности чипов Kirin 9000s, которые, как ожидается, будут использоваться в серии Mate 60.

5. Cambricon Technologies

Компания Cambricon Technologies, основанная в 2016 году, специализируется на исследованиях и технологических инновациях в области чипов искусственного интеллекта. С момента своего создания Cambricon выпустила множество продуктов на базе чипов, охватывающих области терминалов, облачных вычислений и периферийных вычислений. Среди них интеллектуальный чип MLU 290 — первый обучающий чип Cambricon, использующий передовой 7-нм техпроцесс TSMC и объединяющий 46 миллиардов транзисторов. Он поддерживает архитектуру расширения MLUv02, предлагая комплексную поддержку для обучения ИИ, вывода или задач ускорения вычислений гибридного искусственного интеллекта. Cambricon MLU 370 — флагманский продукт компании, использующий 7-нм производственный процесс и поддерживающий задачи вывода и обучения. Кроме того, MLU 370 — это первый AI-чип Cambricon, использующий технологию чиплетов, объединяющий 39 миллиардов транзисторов и максимальную вычислительную мощность до 256TOPS (INT8).

6. Biren Technology

Основанная в 2019 году компания Biren Technology изначально специализируется на общих интеллектуальных облачных вычислениях. Цель компании — постепенно превзойти существующие решения в различных областях, таких как обучение искусственному интеллекту, логический вывод и графический рендеринг, тем самым добившись прорыва в производстве высококачественных интеллектуальных вычислительных чипов общего назначения в Китае. В 2021 году первый общий графический процессор Biren Technology, серия BR100, был запущен в пробное производство. BR100 был официально выпущен в августе 2022 года. Как сообщается, серия BR100 разработана на основе независимой архитектуры чипов Biren Technology и использует проверенные 7-нм производственные процессы.

7. Horizon Robotics

Компания Horizon Robotics, основанная в июле 2015 года, является поставщиком компьютерных решений для интеллектуального вождения в Китае. Компания выпустила различные чипы искусственного интеллекта, в частности серии Sunrise и Journey. Серия Sunrise ориентирована на рынок AIoT, а серия Journey предназначена для приложений интеллектуального вождения. В настоящее время серия Sunrise перешла к третьему поколению, включающему модели Sunrise 3M и Sunrise 3E, предназначенные для рынков высокого и низкого уровня соответственно. Что касается производительности, Sunrise 3 достигает эквивалентной стандартной вычислительной мощности 5 TOPS, потребляя при этом всего 2,5 Вт мощности, что представляет собой значительное обновление по сравнению с предыдущим поколением. Серия Journey вышла в пятое поколение. Чип Journey 5 был выпущен в 2021 году, а массовое производство по всему миру начнется в сентябре 2022 года. Каждый чип этой серии может похвастаться максимальной вычислительной мощностью искусственного интеллекта до 128 TOPS. В ноябре 2023 года Horizon Robotics объявила, что серия Journey 6 будет официально представлена в апреле 2024 года, а поставка первой партии серийных автомобилей запланирована на четвертый квартал 2024 года. Несколько автомобильных компаний, в том числе BYD, GAC Group, компания-разработчик программного обеспечения CARIAD, входящая в состав Volkswagen Group, Bosch и другие, как сообщается, заключили соглашения о сотрудничестве с Horizon Robotics.

8. Enflame Technology

Enflame Technology, основанная в марте 2018 года, специализируется на облачных и периферийных вычислениях в области искусственного интеллекта. За последние пять лет компания разработала две линейки продуктов, ориентированных на облачное обучение и облачные выводы. В сентябре 2023 года Enflame Technology объявила о завершении раунда финансирования серии D на сумму 2 миллиарда юаней. Кроме того, согласно сообщениям, цитируемым TechNews, чипы искусственного интеллекта Enflame Technology третьего поколения должны появиться на рынке в начале 2024 года.

Заключение

Заглядывая в будущее, отрасль по-прежнему оптимистична в отношении коммерческого развития ИИ, ожидая существенного увеличения спроса на вычислительную мощность, создавая тем самым значительные рыночные возможности для ИИ-чипов. Согласно данным TechNews, мировой рынок чипов искусственного интеллекта достиг 580 миллиардов долларов США в 2022 году и, по прогнозам, к 2030 году превысит триллион долларов. Ведущие производители чипов искусственного интеллекта, такие как NVIDIA, естественно, готовы продолжать извлекать выгоду из этой тенденции. В то же время китайские производители чипов ИИ также имеют возможность сократить разрыв и ускорить рост на обширном рынке ИИ.