信息化、数字化、网络化、智能化是引领当前科技、产业乃至社会变革的时代潮流。半导体产业是符合这一时代潮流的基础性、战略性、先导性产业,是衡量一个国家科技发展水平乃至综合国力的重要标志。
目前,原子尺度硅材料的基本物理限制,使得摩尔定律驱动的硅技术进化路径似乎正在迅速接近终点。随着摩尔定律接近尾声,人工智能、物联网、超级计算及相关应用提出了更高的性能要求。半导体产业已经进入需要转型突破的临界点,芯片架构、材料、集成、工艺、安全等方面的创新研究成为新的突破方向。
人工智能芯片目前有两条发展路径。第一种发展路径延续了传统的计算架构,旨在加速硬件的计算能力,主要以GPU、FPGA、ASIC为代表,但CPU仍然发挥着不可替代的作用[5]。另一种发展路径是彻底颠覆经典的冯诺依曼计算架构,采用类脑结构提高计算能力,以美国英特尔公司的Loihi芯片和美国IBM公司的TrueNorth芯片为代表[6]。人工芯片的发展路线图可以概括为以下三个阶段:近期目标,实现异构计算加速各种应用算法的落地;中期目标是开发具有自重构、自学习、自适应、自组织的异构人工智能芯片,支持人工智能算法的进化和仿人智能的升级;长期目标,最终目标是设计和实现通用人工智能(GAI)芯片。
今年我们看到了很多芯片领域的“新现象”,也有很多瞬间会让你“陷入沉思”。