2017年我國芯片業進口額高達2601.4億美元，約占世界的68.8%。很多人心目中的芯片就是電腦和手機的CPU（中央處理器），其實芯片多種多樣。

　　△去掉蓋子后的芯片內膽

　　芯片無處不在

　　你家里上網用的路由器需要芯片，冰箱、洗衣機、空調、電視等也需要芯片，甚至大街上的紅綠燈系統都需要芯片，芯片無處不在。

　　△芯片/視覺中國

　　可遺憾的是，這個領域是我們的短板，目前中國芯片自給率很低，這是不是就意味著中國企業在芯片領域沒有機會了？

　　為說明這個問題，咱們先來認識一個新東西，NPU。

　　NPU是什么？

　　這幾年，人工智能（AI）如火如荼，相比過去更多地出現在科幻電影和小說中，現在的人工智能，已經走入大眾。

　　具體到我們身邊的應用，諸如手機上的語音助手、指紋識別、面部識別、虹膜識別等等，都是人工智能的應用場景。軍用的，民用的無人機大量出現，而無人駕駛車輛更是未來的潮流，這些，全都離不開人工智能。

　　△芯片/視覺中國

　　但人工智能不是空中樓閣，她必須附著在某個東西上，這就是芯片金年會官方網站入口。傳統的CPU、GPU（圖形處理器）也能進行AI計算，但效率很低。

　　這不難理解，CPU什么都能干，就好像一個人，他能搞科研，還會畫畫，唱歌好，跳舞棒，會寫作，能演講，還懂管理，這就是CPU——全面發展可能意味著全面平庸。

　　人工智能這么重要，應用面又如此之廣，顯然，我們迫切地需要一種芯片，它特別擅長智能算法、深度學習，這就是NPU，一種嵌入式神經網絡處理器。

　　國產智能芯片

　　2017年9月，華為發布了全球首款人工智能手機芯片麒麟970，之所以被稱為“人工智能芯片”，這是因為芯片公司在他們的芯片上添加了自己的智能芯片“寒武紀1A”。

　　在處理人工智能應用時，“寒武紀1A”的性能是4核CPU的25倍以上，而耗用的電量卻只有五十分之一。

　　搭載“寒武紀1A”的麒麟970芯片每分鐘可識別2005張照片，而蘋果的A11處理器只能處理889張照片，三星S8每分鐘只能識別95張。

　　△照片識別速度對比：左為華為手機，中間iPhone 8，右邊三星S8

　　NPU很重要

　　人工智能需要的計算量通常都很大，有的計算量是手機上的CPU無法獨立完成的，而能完成的那些，要么耗時很長，要么耗電很大，得不償失。無疑，這會限制人工智能在手機以及其他終端上的的各種應用。

　　△機器蝴蝶

　　無人機在自主飛行時需要處理大量數據，假如有數據處理不了，就只能通過網絡上傳到更強大的服務器端來完成，然而，即使上傳后，服務器處理后再發給無人機，也會帶來大量耗時。

　　但如果無人機添加了人工智能處理器，那么，無人機就具備了更大量的本地處理能力。

　　不盲目樂觀 也不盲目悲觀

　　人工智能是通向未來的鑰匙，目前來看，承載人工智能最好的芯片是“神經網絡處理器”，但正如沒有CPU，GPU也沒法用一樣，沒有CPU，NPU也沒法使用。放眼整個芯片領域，中國還未掌握話語權，研發之路任重而道遠。

　　△芯片/視覺中國

　　中國在人工智能芯片上的領先是暫時的，如果沒有持續的研發投入，國外的芯片巨頭技術實力強悍，資金雄厚，我們很容易被趕超。即使中國產的NPU一直領先，但國外手機廠商出于各種自身的原因而一直不使用，也會很麻煩。

　　幸運的是，我們已經有了很多國產手機廠商，只要芯片性能夠好，相信他們會用。人工智能芯片的應用場景絕不局限于手機，在無人機、無人駕駛、智能家居、機器人等領域都會開花結果。

　　▌本文來源：中國科普博覽

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　　編輯/洪碩

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