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​寒武纪的芯片到底是什么?还依赖国外吗?

2025-04-11 18:13 来源:知痕网 点击:

寒武纪的芯片到底是什么?还依赖国外吗?

介于上一篇文章中,有些人评论说寒武纪的产品还是没有自己的芯片架构,依赖的还是美国的芯片架构,那么今天我们先普及下寒武纪产品到底是什么?作为非专业出身的我,赶紧好好查了一下资料,如果有不对的地方还请专业人士指出改正。

首先我们先梳理一下芯片的种类和发展史。我们大家最普遍的认识就是CPU和GPU。

CPU就是我们生活中最熟悉的中央处理器,CPU 的结构主要包括运算器(ALU)、控制单元(Contral unit)、寄存器(Register)、高速缓存器(Cache)。



CPU的运行过程就是运算器负责执行算数的计算、存储单元负责保存运算中产生的数据和指令、控制单元负责对指令译码,并且发出完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。

基本流程就如下图。这就是冯诺依曼架构,但是负责计算的AUL区域有点小,这就导致了CPU在计算能力上有着限制,为了提高运算能力,提高效率就产生了GPU。



GPU,就是我们日常所说的显卡上的核心大脑,他可以多线程并行运行,大大提高了运算能力。GPU(Graphics Processing Unit),原意是图形处理器,多线程的运算就好比,以前的CPU是一条线路运行,相当于1个人在干活,现在有了GPU,就多线程同时运营,就好比是多个人同时干活,这样效率当然就高了。



有人可能就说了,为什么不让GPU单独运行呢,因为GPU的运行需要CPU来发号指令,但是GPU的运行的时候就是靠着多线程,完全就是靠人海战术来提高效率,简单说就是有一群人,有的人擅长英语,有的人擅长数学,有的人擅长语文,但是GPU不管,出现了数学问题,也让全部的人一起上,这样就会造成大量的重复的工作,效率也会低,功耗也高的多,毕竟这么多的人一起干活,你肯定是要多付很多的工资的嘛。

现在为了解决上述问题,就出现了NPU(Neural network Processing Unit),看英文就知道是神经网络处理器的意思,对了这就是模仿人类的神经网络而产生的一种结构。



以前冯诺依曼的架构中,存储器和运算是分离的,如果构建一个神经元,就需要上千条的指令来完成,但是NPU就突破的冯诺依曼的架构设计,一条指令就能够完成一条神经元,既提高了运算能力,还减少了能耗。专人专派,效率高了,工资还不用发那么多。这就是AI芯片。

目前的芯片领域的架构主要有三种主流。电脑端的架构主要是Intel的X86架构,Intel和微软合作,授权给AMD,在电脑领域统治全球。还有一种估计大家可能听过,就是Arm架构,高通、三星、华为、联发科都是在ARM的架构上开发的。ARM在移动端,占据着全球95%以上的市场份额。还有一种是MIPS架构,这种架构是开源的,但是只能做一些最简单的运算,更别说游戏应用了,完全没法和其他两家相比。



在AI芯片领域,寒武纪在全球首个提出AI指令集的公司,寒武纪的架构是自主研发的

DianNao架构,主要方向就是加速计算的辅助芯片,IBM的真北芯片和寒武纪的想法非常的相似。

看到这里应该有一个大体的概念了,寒武纪和Intel和ARM走的不是一条路,这是一条全新的AI智能芯片的跑道,而且寒武纪是2016年成立的,只有4年的时间,背靠中科院计算所,还有多家投资方,现在又将上市募集资金,未来路还很遥远,现在只是起点。

结尾说一下针对华为的自研AI智能芯片,华为前期在2017年的时候著名的麒麟980芯片就是和寒武纪AI芯片合作,后来到了2018年,华为自主研发除了达芬奇架构,推出了昇腾910和昇腾310两款AI芯片。

目前AI芯片跑道上有着很多强力的竞争者,国内有着华为和阿里巴巴旗下的平头哥、百度、国外有着Google,英伟达、英特尔、AMD。在2018年的AI芯片排名中,华为海思排在全球第12位,寒武纪是全球23位。