百度AI芯片再進一步：明年初量產，三星代工

2019-12-22 10:31

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

原創：力琴、凡雪機器之能

自主可控的 AI 芯片和深度學習框架，是構建自主 AI 生態的關鍵，其中量產是衡量技術開發的最后一關。百度昆侖再進一步，至此百度和阿里都為其云上芯片栓上了一層自主化保險。

去年 7 月，百度發布了首款云端全功能 AI 芯片「昆侖」。時隔一年多，昆侖終于走上量產議程，采用三星 14 納米工藝和 i-Cube TM 封裝解決方案。

這是百度和三星的首次代工合作，百度選擇三星代工可看出其在工藝和制造資源上的差異化打法（阿里首顆云端 AI 芯片含光 800 采用 12nm 制程），百度提供先進的 AI 平臺來最大化 AI 性能，三星將把代工業務擴展到專為云計算和邊緣計算設計的高性能計算（HPC）芯片領域。

機器之心 12 月 18 日消息，據三星官網消息顯示，百度首款用于云計算和邊緣計算的昆侖 AI 芯片已經完成研發，由三星代工明年初實現量產。

昆侖芯片將基于百度針對云、邊緣和人工智能的 XPU 神經處理器架構構建，采用三星 14 納米工藝和 i-Cube TM 封裝解決方案。

三星的 14nm 工藝是其最廣泛使用的制造節點之一，該工藝的晶體管密度為 32.5 MTr /mm，主要用于英偉達的 GeForce 10 系列，以及許多高通和三星芯片。它有多種變體，包括 14nm LPE（Low Power Early）和 14nm LPP（Low Power Plus）。

目前三星已經為高通、蘋果、Nvidia 和許多其他廠商生產芯片，并且還將其 14nm 工藝許可給美國半導體公司 GlobalFoundries。

三星電子代工行銷副總裁 Ryan Lee 表示，「對于三星代工來說，百度昆侖是一個重要的里程碑，因為我們正在通過開發和批量生產 AI 芯片將業務領域從移動擴展到數據中心應用。三星將提供從設計支持到尖端制造技術（例如 5LPE，4LPE 以及 2.5D 封裝）的全面工藝解決方案。」

在制造工藝布局上，全球各大半導體公司都在廣泛布局。英特爾進入 10nm 工藝時代，并將推出 7nm，臺積電、三星也紛紛完成 7nm 工藝，并將推出 5nm、3nm。

前段時間臺積電表示，早期 5nm 測試芯片良率 80%，明年或迎來大規模量產。臺積電聲稱，5nm EUV 工藝的整體改變在于：邏輯密度增加約 1.84 倍，能效增益 15%，功耗降低 30%。目前對 256Mb 的 SRAM 和一些邏輯芯片進行測試，平均產率為 80%，產率峰值大于 90%。

制造工藝一定程度上決定了處理器的集成度。由于在 AI 和 HPC 等各種應用中需要更高的性能，因此芯片集成技術變得越來越重要。

三星的 I-Cube 技術通過插入器連接邏輯芯片和高帶寬存儲器，可通過利用三星的差異化解決方案以最小的尺寸提供更高的密度/帶寬。

與以前的技術相比，這些解決方案將電源/信號完整性提高了 50％以上，從而最大限度地提高了產品性能，預計 I-Cube 技術將標志著異構計算市場的新紀元。三星還在開發更先進的封裝技術，包括再分配層（RDL）插入器和 4x，8x HBM 集成封裝。

百度昆侖AI芯片明年初量產

最開始，百度開始嘗試為深度學習而設計的現場可編程門陣列 (FPGA) 芯片，后逐步演進成「昆侖」項目，昆侖的速度比百度的第一個 FPGA 芯片快 30 倍，并且能夠達到每秒 260 tera-operations(TOPS) 和 512 GB /秒的內存帶寬，并以 150 瓦的功率提供每秒 260 Tera 操作（TOPS）。

此外，該芯片使用于自然語言處理的預訓練模型 Ernie 的推理速度比傳統 GPU / FPGA 加速模型快三倍。

利用昆侖的極限運算能力和能效，百度可以有效支持多種功能，包括大規模的 AI 工作負載，例如搜索排名、語音識別、圖像處理、自然語言處理、自動駕駛和 PaddlePaddle（飛槳）等深度學習平臺。

去年 7 月，百度正式推出首款云端全功能 AI 芯片「昆侖」，其中包含訓練芯片昆侖 818-300，推理芯片昆侖 818-100。昆侖可應用于云和邊緣場景，例如數據中心、公共云和自動駕駛汽車。

早在 2011 年，百度就已經開始使用專門為深度學習而設計的現場可編程門陣列（FPGA）芯片。隨著 AI 芯片的發布，百度也逐漸加入谷歌、英偉達、英特爾和其他許多制造專門用于人工智能處理器的科技公司的行列。

這是百度和三星的首次代工合作，百度選擇三星代工可看出其在工藝和制造資源上的差異化打法，百度提供先進的 AI 平臺來最大化 AI 性能，三星將把代工業務擴展到專為云計算和邊緣計算設計的高性能計算（HPC）芯片領域。

機器之心Pro

追動態 | 查數據 | 找資源 | 讀報告 | 做調研

機器之心Pro 是基于「機器之心團隊構建的百萬級規模人工智能知識圖譜及結構化數據庫」搭建的人工智能領域專業信息平臺。

目前已上線五個模塊：dashboard、新聞數據庫、行業數據庫、人工智能知識庫和深度精選，覆蓋 38 個技術領域及 55 個智能應用領域。