Mobil AI çiplerinin tanrılarının savaşı
Cambrian Technology'nin kurucusu ve CEO'su Chen Tianshi, daha önce halka açık bir etkinlikte bu kadar küçük bir dedikodudan bahsetmişti: Google Beyin Projesi, kedi yüzü tanımayı tamamlamak için 7 gün boyunca 16.000 CPU çekirdeği kullandı.
Bu dedikodunun amacı, CPU / GPU'nun akıllı bilgi işleme için çok verimsiz olduğunu ve sinir ağı işlemcisinin açık ara en iyi çözüm olduğunu göstermektir.
MIT Sloan School of Management profesörü Eric Bryan Jofferson "İkinci Makine Devrimi" kitabında inovasyonun asıl işinin büyük ve yeni bir şey önermekten ziyade Zaten var olan şeyler yeniden düzenlendi.
Cep telefonu işlemcisi, CPU / GPU ve sinir ağı işlemcisini (NPU) bir araya getirerek cep telefonunun aynı anda üçünün avantajlarına sahip olmasını sağlayabilir mi? Bu, yarı iletken endüstrisinin son birkaç yıldır araştırdığı bir konudur.
Samsung, Kasım ayı ortasında, yıl sonuna kadar seri üretime geçmesi beklenen amiral gemisi Exynos 9820 işlemci yonga setini piyasaya sürdü ve önümüzdeki yılın başlarında Galaxy S10 serisi amiral gemisi makinelerinde kullanılacak. Exynos 9820'nin en büyük satış noktası, cihazdaki yapay zeka hesaplama hızını önceki nesilden 7 kat daha hızlı hale getiren bağımsız bir sinir ağı işlem birimine (NPU) sahip olmasıdır.
Bu, günümüzün mobil işlemci pazarı rekabetinde sadece küçük bir kesinti. Huawei, Apple ve MediaTekten önce gösteriş yapıyor, ardından Qualcomm ve Samsung yetişiyor.
Yarı iletken devler beni girdapla kovaladılar, "Tik-Tak" sarkaç yasasının doğrusal büyüme eğilimini değiştirdiler ve doğrudan cep telefonu işlemcisi pazarını yapay zeka yetkinliğinin yeni bir aşamasına taşıdılar.
Bir
Huawei'nin radikal
Bağımsız AI işleme birimleri için rekabet Eylül 2017'de başladı. 2 Eylül'de Almanya'daki IFA2017 sırasında Huawei, dünyanın ilk yapay zeka mobil bilgi işlem platformu Kirin 970'i resmen piyasaya sürdü.
"Yapay zeka mobil bilgi işlem platformu" olarak adlandırılmasının nedeni, Kirin 970'in ilk kez Kambriyen NPU ile donatılmış olmasıdır - NPU, geleneksel cep telefonu yongalarının çekirdeğini ifade eden CPU ve GPU işlevlerine karşılık gelir. CPU, GPU, ISP, DSP, vb. Temelinde, nöron hesaplaması için bağımsız bir işlem birimi eklenir.İngilizce adı Sinir Ağı İşleme Birimi veya kısaca NPU ve Çince anlamı "sinir ağı" dır.
On gün sonra Apple, iPhone X'i piyasaya sürdü. A12 işlemcisi, Huawei'nin benzer NPU modüllerinin entegrasyonunu takip etmek için bir çip tasarımıyla da donatıldı. Şu anda endüstri, bağımsız sinir ağı işlemcilerinin bir trend haline geldiğini keşfetti.
Huawei, dünyada 1 numaralı NPU unvanını almak için çok agresif adımlar attı ve basın toplantısını kasıtlı olarak Apple iPhone X'in önüne taşıdı. Daha sonra, "Apple A12 işlemcisi Huawei'nin entegre NPU'sunu takip ediyor, cep telefonu yapay zeka tasarımı Çin'i görüyor" sayfasında çıkan çok sayıda benzer makaleyi bile görebilirsiniz.
Aslında Apple ve Huawei'nin planları hemen hemen aynı anda başladı. Kimin öğrendiği sorusu yok, Huawei'nin radikal amacı yerli cipslerin pazardaki itibarını artırmak. Kirin işlemcilerin pazarlanmasına büyük fayda sağlayacak "dünyanın ilk bağımsız yapay zeka işleme birimi" nin piyasaya sürülmesini edinin.
Huawei'nin bu stratejisinin yarı iletken endüstrisinin bağımsız sinir ağı işleme birimlerine olan vurgusunu desteklediği ve bu sektördeki rekabeti yoğunlaştırdığı inkar edilemez. Huawei ayrıca sinir ağı işleme birimlerinin silahlanma yarışında diğer şirketlerle "rakip olmak" istiyor. MediaTek, bu yılın Mart ayında çift çekirdekli APU işlemci birimleriyle donatılmış P60'ı piyasaya sürdükten sonra Huawei, Eylül ayında Alman IFA fuarında yine çift çekirdekli NPU ile donatılmış Kirin 980'i piyasaya sürdü.
Bu silahlanma yarışı stratejisi bazen mevcut ihtiyaçları aşsa da, bu "aşırı rekabet" yöntemiyle bağımsız sinir ağı işlem birimlerini popüler hale getirdi.
Şimdiye kadar, AI hesaplaması için bağımsız bir işlem biriminin olup olmadığı, cep telefonu işlemcilerini test etmek için temel bir unsur haline geldi.
İki veya üç yıl önceki cep telefonu işlemcilerinden farklı olarak, yalnızca performans istiflemenin söz konusu olduğu durumlarda, bağımsız sinir ağı işlem birimlerinin ortaya çıkışı, performans istiflemenin doğrusal rekabetini başka bir boyutla artırdı.
iki
Qualcomm'un muhafazakar
Huawei çok agresif olmasına rağmen Qualcomm, sektördeki diğer üreticilere kıyasla muhafazakar ve tereddütlü görünüyor.
2017'nin sonunda piyasaya sürüldükten sonra, Snapdragon 845'in temelde önceki nesil Snapdragon 835'in mimarisini takip etmesine herkes şaşırdı. AI açısından, Qualcomm Snapdragon 845, AI görevlerini işlemeye adanmış bir NPU'ya sahip değildir. Bunun yerine, AI uygulamalarını işlemek için orijinal olarak ISP görüntü işleme için kullanılan Hexagon 685 DSP'yi kullanır. Performans yeterli olmadığında, başa çıkmak için GPU'ya geçecektir.
AI ve kamera gibi ağır hizmet senaryolarında aynı anda çalışır, bu modüller zaten nispeten ağır bir yük altındadır.Alınan gereksinimleri eklemek kaçınılmaz olarak genel çalışma verimliliğini etkileyecek ve bu da sadece hızı yavaşlatmayacak, aynı zamanda daha fazla güç tüketecektir.
Her durumda, Qualcomm, bu eğri tasarrufu stratejisiyle AI işlevini destekledi. Öyleyse Qualcomm neden NPU modülünü Qualcomm Snapdragon 845'e eklemek istemiyor?
Cevabı birçok detaydan bulabiliriz. Xiaomi MIX2S'nin piyasaya sürülmesinin arifesinde Lei Jun, Weibo'da Snapdragon 845 yongasının maliyetinin artı% 17 ithalat katma değer vergisinin 500 yuan'dan fazla olduğunu, bu da Snapdragon 660 yongasının üç katından fazla olduğunu açıkladı - fiyat zaten çok yüksek. .
Sektör analizine göre, ayrı bir NPU modülü eklenirse, çip mimarisi bozulacak ve ek Ar-Ge, patent ve malzeme maliyetleri de üretilecektir.
Aslında, yükselen maliyet hala önemsiz bir mesele.Android kampının lideri olarak Qualcomm, Snapdragon 845 amiral gemisi işlemcisini ondan fazla cep telefonu şirketine tedarik etmek zorunda. Bu cep telefonu şirketlerinin ayarlanması zor. Bazı şirketler maliyet performansına dikkat ediyor ve NPU kullanmak istemiyor. Bazı şirketler gitmeye istekli, ancak yine de Qualcomm'a uyum sağlamak için insanları göndermeleri gerekiyor ve şirketler insan gücünü sıkamayabilir.
Qualcomm, NPU'nun genel yön olduğunu da biliyor olabilir, ancak farklı şirketlerin farklı talepleriyle karşı karşıya kaldığında, NPU'yu seçmek için en ekonomik, en uygun fiyatlı ve en uygun çözüm değildir.
Qualcomm'un muhafazakârlığının nedeni muhtemelen piyasada sağlam bir konuma sahip olması ve değişim için nispeten yetersiz motivasyonu olmasıdır. Buna ek olarak, Broadcom'un birleşme ve devralmaları ve antitröst soruşturmalarıyla uğraşmak zorunda kaldı, bu da karlar üzerinde baskıya neden oldu ve piyasaya olan duyarlılığını yitirdi.
Bununla birlikte, bu yılın ortasında Qualcomm, sektördeki değişiklikleri gördü ve hızlı bir şekilde yanıt verdi ve Snapdragon 710'un yeni nesil 720'si ve gelecek yılın başlarında amiral gemisi işlemci 8150 dahil olmak üzere NPU modül işlemcileri oluşturma planlarını açıkladı. NPU modülüne katılacak.
Qualcomm'un katılımı pasif faktörlere sahip olsa da, bağımsız sinir ağı işleme birimlerinin en iyi tanınması olarak görülebilir ve bu da genel pazarı genişletmeye yardımcı olacaktır.
üç
MediaTek değişikliği
Huawei, Apple, Qualcomm ve Samsung'da, bağımsız sinir ağı işleme birimi NPU olarak adlandırılır ve MediaTek, bağımsız AI donanım işleme birimini daha da geliştirir ve APU olarak adlandırarak platformlar arasında genişletir.
MediaTek, P60 işlemcisini bu yılın Mart ayında piyasaya sürdü. Düşük güç tüketimi, yüksek performansı, AI arka ışık kamerası ve diğer özellikleri nedeniyle bu işlemci, piyasaya sürüldükten kısa bir süre sonra OPPO ve vivo gibi büyük üreticiler tarafından seçildi ve orta ve üst düzey modellerde çekirdek işlemci oldu.
Huawei ve Apple'ın AI işleme birimleri üzerindeki girişimleriyle karşılaştırıldığında, P60 doğrudan çift çekirdekli APU'ya, yani iki bağımsız AI işlem birimine katılıyor.
Geçen ay MediaTek tarafından piyasaya sürülen P70 de çift çekirdekli APU'larla donatılmıştır. Piyasadaki söylentilere göre MediaTekin bir sonraki işlemcisi, MediaTekin temel yatırımının Qualcommun amiral gemisi pazarını hedeflediği bir ürün olan amiral gemisi düzeyinde AI bilgi işlem gücüne sahip olacak. .
MediaTek, Qualcomm'un orta-üst-uç pazardaki rekabetçi baskısıyla bir yıldan fazla bir süredir karşı karşıya kaldı, ancak bu ürün MediaTek'in geçmişteki orta-üst-uç pazar payını geri kazanmasına yardımcı olabilir.
NPU yerine APU olarak adlandırılmasının nedeni, aslında MediaTek'in bağımsız AI çiplerine bakış açısını göstermiştir. MediaTekin yaratımı, yapay zeka işlemcilerin parça parça piyasaya sürülmesi değil, kendi sistemine sahip olmasıdır.
Esas olarak tek çekirdekli olan Qualcomm ve Samsung'un aksine, tek çekirdekten çok çekirdeğe gerçekleştirmek için genişletilebilen bir yapay zeka işlem birimidir. Gelecekte, cep telefonlarında yalnızca daha fazla yapay zeka işlemi olacağını bilmelisiniz.Tek çekirdek kesinlikle yeterli değil. Çift çekirdekli veya hatta dört çekirdekli er ya da geç bir sorundur. Daha önceki çift çekirdek aslında erken bir hazırlıktır.
Çok çekirdekli APU, yalnızca fotoğraf işlemeye değil, daha zengin bir sahne uygulamasına da uyarlanabilir. Gelecekte, cep telefonlarının AI kullanım senaryoları kaçınılmaz olarak daha da bollaşacak.Yüz tanıma, yüz güzelleştirme, sahne algılama, jest algılama, sistem performansı optimizasyonu, ses tanıma vb. Senaryolarda AI işlevleri kullanılacak ve çok çekirdekli APU'lar kaldırılabilecek. Farklı senaryolarda farklı uygulamalarla başa çıkmak ve cep telefonlarının hesaplama hızını artırmak için bilgi işlem gücünü kullanın.
APU ayrıca piyasadaki neredeyse tüm mevcut AI mimarilerini de destekler ve cep telefonlarıyla birleştirildiğinde daha iyi bir deneyim olacaktır. Google'ın TensorFlow'u, Caffe, Amazon'un MXNet'i, Sony'nin NNabla'sı vb. Dahil. İşletim sistemi açısından MediaTek, akıllı IoT'nin desteklenmesinde önemli bir etkiye sahip olan hem Android hem de Linux sistemlerini destekler.
Çünkü otomobiller gibi giderek daha fazla akıllı donanım Linux sistemlerini benimsiyor, farklı AI mimarilerine uyum sağlıyor ve APU'ların farklı bilgi işlem platformlarına tanıtımını kolaylaştırıyor.
dört
Tick-Tock kırılacak
Bu aynı zamanda son soruyu da içerir - gelecekte yapay zeka işlemcilerin uygulama senaryoları nelerdir?
5G teknolojisi ve AI teknolojisinin bir araya getirilmesiyle, gelecekte akıllı telefonlar, akıllı evler, otonom sürüş ve hatta AR ve VR bir paket çözüm haline gelecek ve bağımsız sinir ağı işleme birimlerine yönelik çapraz platform talebi daha da güçlenecek.
Çin'in AI çipi "küçük üç dev" - Horizon, Cambrian ve Shenjian Technology, bu pazarda öncülerdir.
Cambrian, cep telefonu işine dik, Shenjian Teknolojisi (Xilinx tarafından satın alındı) esas olarak güvenliğe odaklanıyor ve Horizon üç alanda çözümler sunacak: akıllı perakende, akıllı şehir ve otonom sürüş.
Üç küçük devin ortaya çıkışı, işlemci pazarının platformlar arası yatay genişleme için pazar alanı aradığını kesin olarak gösteriyor.
APU, çapraz platformun ana odak noktasıdır.Bu yılın başında MediaTek, akıllı telefonların, akıllı evlerin ve otonom arabaların uç hesaplamasına odaklanan NeuroPilot yapay zeka platformunu CES'te piyasaya sürdü. MediaTek, yalnızca AI işlemcileri ve NeuroPilot SDK yazılım geliştirme kiti teknolojisini entegre etmekle kalmaz, aynı zamanda AI'yı çok çeşitli tüketici ürünlerine de getirir. Ayrıca, cep telefonu işlemcisinin AI birimini diğer tüketici elektroniği ürünlerine bağlar. APU'yu önceden düzenlemek aslında gelecekte bilgi işlem platformlarının ortaya çıkmasını ve entegrasyonunu düşünmektir.
Bu sorunu ele alan sadece MediaTek değil, Samsung da.
Kore medyası ETNews, bu yılın başında Samsung Electronicsin LSI Bölümü'nün "Exynos Auto" adında bir otomotiv yongası geliştirdiğini bildirdi. Şirket, bu yılın sonuna kadar seri üretimini yapmayı ve Audi, Harman ve diğer şirketlere tedarik etmeyi planlıyor. İkincisi, bir Samsung yan kuruluşu haline geldi. şirket.
Samsung Exynos Auto, yerleşik NPU modülüne sahip ilk Samsung çipi olacak. NPU, araç içi görüntü sensörü tarafından alınan görüntü sinyalini analiz etmek için arabada kullanılabilir. Bu nedenle, şeritleri ve engelleri tanımlamak için kullanılabilecek daha verimli bir ADAS (Gelişmiş Sürücü Yardım Sistemi) oluşturmaya yardımcı olabilir.
Yıllar önce Intel Semiconductor, "Tik-Tak" sarkaç yasasını yarattı. "Zanaatkarlık yılı-mimarlık yılı" on yıldan fazla bir süredir hüküm sürüyor ve her yıl işlemcinin algıda yalnızca minimum doğrusal büyüme var.
Günün gününün evrimiyle birlikte, AI çipleri nihayet Tick-Tock un demir yasasını çiğneme aşamasına ulaştı.
