隨著應(yīng)用要求的提升，以及技術(shù)的不斷成熟，有越來越多的AI芯片開始落地，特別是在云端，AI專用ASIC正在逐步滲透進(jìn)傳統(tǒng)的x86處理器陣地，典型代表就是谷歌及其TPU，而在中國，也有一家公司，正在全發(fā)力專用的AI芯片，這就是一直處于輿論焦點(diǎn)的比特大陸。
長期以來，公眾對于比特大陸的認(rèn)知，主要停留在”礦機(jī)芯片龍頭“層面，但自該公司傳出 IPO 后，尤其是近期其IPO招股書所披露的消息，這家公司的AI 芯片業(yè)務(wù)正在成為業(yè)界關(guān)注的話題。
日前，比特大陸正式發(fā)布了終端人工智能芯片BM1880，一同發(fā)布的還有基于云端人工智能芯片BM1682 的算豐智能服務(wù)器SA3、嵌入式AI迷你機(jī)SE3、3D人臉識別智能終端以及基于BM1880的開發(fā)板、AI模塊、算力棒等產(chǎn)品。
據(jù)悉，這家成立于2013年的公司，2015年就開始啟動AI 芯片業(yè)務(wù)。比特大陸產(chǎn)品戰(zhàn)略總監(jiān)湯煒偉表示，2015年前后，業(yè)界普遍認(rèn)識到通用處理器無法應(yīng)對AI處理任務(wù)，并開始發(fā)力AI專屬處理器。可見，比特大陸的AI芯片布局還是比較早的。
比特大陸最先推出的是云端AI芯片，也就是2017 年發(fā)布的第一代產(chǎn)品BM1680，又在今年第一季度推出了第二代的BM1682。此次又推出了終端側(cè)的AI芯片BM1880。湯煒偉表示，比特大陸云端人工智能芯片以9個(gè)月速度快速迭代，基于芯片的相關(guān)產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn)行中表現(xiàn)良好，客戶給出正面反饋，合作正在廣泛展開，很多安防項(xiàng)目持續(xù)落地。同時(shí)，由于目標(biāo)市場應(yīng)用需要端云一體化的AI解決方案，為了更好的滿足客戶與市場的需求，我們決定開發(fā)并推出端側(cè)的AI芯片及解決方案。
云端AI聚焦安防
云端AI芯片的應(yīng)用場景可以分為四大類：安防，園區(qū)，智慧城市，互聯(lián)網(wǎng)。其中，業(yè)界普遍認(rèn)為最具應(yīng)用潛力的就是安防，由于其市場廣闊，應(yīng)用落地也相對容易，就給了AI芯片足夠大的發(fā)展空間。
比特大陸的BM1682芯片于2018年一季度量產(chǎn)發(fā)布，峰值算力達(dá)到3TFlops，功耗為30W，是該公司面向深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域推出的第二代人工智能芯片，可脫離 X86 CPU 單獨(dú)存在，支持客戶二次開發(fā)，擁有單芯片八路H.264、H.265解碼能力，支持視頻圖像后處理硬件加速，支持以太網(wǎng)、PCIE的多芯片互聯(lián)，易于橫向擴(kuò)展；相比第一代擁有更高密度的特點(diǎn)，實(shí)際性能大幅提升。
圖：第二代云端AI芯片BM1682
基于BM1682芯片，比特大陸研發(fā)了深度學(xué)習(xí)加速卡 SC3、智能服務(wù)器 SA3、人臉識別服務(wù)器 SS3-C3和嵌入式AI迷你機(jī)SE3等，可廣泛應(yīng)用于安防、互聯(lián)網(wǎng)、園區(qū)等領(lǐng)域。
在發(fā)布會上，湯煒偉透露了下一代云端芯片BM1684的進(jìn)展。BM1684預(yù)計(jì)在今年年底推出，采用12nm制程工藝（BM1680和BM1682采用28nm制程），性能將有大幅提升，基于此芯片的服務(wù)器SA5支持視頻結(jié)構(gòu)化路數(shù)也將大幅提升，遠(yuǎn)超同類產(chǎn)品。此外，在BM1684之后，該公司還將于2019年推出BM1686，預(yù)計(jì)會采用7nm制程。
基于，BM1682，比特大陸推出了自主研發(fā)的算豐智能服務(wù)器SA3。其中，SA3-23服務(wù)器為19英寸標(biāo)準(zhǔn)2U高度的高密度服務(wù)器，攜帶3個(gè)智能處理單元，每個(gè)單元含6顆BM1682。SA3主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：
第一：高性能
SA3內(nèi)部采用多個(gè)BM1682芯片的互聯(lián)集群式架構(gòu)，擁有低功耗的主控技術(shù)，提供集群管理、任務(wù)作業(yè)調(diào)度、負(fù)載均衡、視頻圖像API接口等服務(wù)，具備海量視頻數(shù)據(jù)的并行計(jì)算能力，穩(wěn)定、可靠、及時(shí)響應(yīng)外界請求，具備可管理性。
第二：高能效比
基于BM1682的SA3服務(wù)器，相比傳統(tǒng)廠商依靠GPU通用圖形處理器而設(shè)計(jì)的服務(wù)器，具備更高的性能功耗比，使其在滿足高性能視頻分析的同時(shí)，降低了功耗，性能功耗比提升了2倍以上。
第三：高計(jì)算空間密度
智能服務(wù)器SA3在提供超強(qiáng)算力、降低整機(jī)功耗的同時(shí)，也大大降低了計(jì)算的空間密度。相比于行業(yè)算力相當(dāng)?shù)闹髁?U服務(wù)器，SA3所具有的2U高度，在實(shí)際的機(jī)房部署中占用更小的機(jī)柜空間，能讓客戶選擇更靈活的部署方案，從而減少了在數(shù)據(jù)中心部署的總體擁有成本（TCO），達(dá)到為行業(yè)賦能的同時(shí)，降低使用成本。
值得一提的是，SA3視頻結(jié)構(gòu)化服務(wù)器（2U）能夠支持的視頻結(jié)構(gòu)化路數(shù)達(dá)到90路，性能超過傳統(tǒng)行業(yè)服務(wù)器（基于GPU）2.2倍；人臉識別方面性能達(dá)到傳統(tǒng)服務(wù)器3倍（基于GPU）。
圖：算豐智能服務(wù)器 SA3
比特大陸還在積極拓展智慧園區(qū)市場，基于BM1682 的嵌入式 AI 迷你機(jī) SE3, 體積小巧，尺寸僅為210mm*115mm*45mm，其單精度峰值運(yùn)算力可達(dá) 3 TFLOPS，額定功耗為 60W，單臺設(shè)備便可支持4路動態(tài)或10路靜態(tài)人臉識別，遠(yuǎn)超市場同類產(chǎn)品，受到客戶廣泛認(rèn)可。
此外，基于BM1682，比特大陸還推出了3D人臉識別智能終端，具有極高的安全級別 提供3D人臉識別、聲紋識別、語音識別等多重系統(tǒng)級生物識別驗(yàn)證技術(shù), 解決傳統(tǒng)生物識別技術(shù)因誤識率高、非活體攻擊,及防偽能力不足而產(chǎn)生的安全性問題，也是業(yè)內(nèi)業(yè)界首款支持多模混合型生物識別的3D人臉識別智能終端。
圖：3D 人臉識別智能終端
在研發(fā)、迭代芯片及相關(guān)產(chǎn)品的同時(shí)，比特大陸也在積極推動行業(yè)合作及項(xiàng)目落地。
在2018年百度AI開發(fā)者大會的AI Computing System論壇上，百度公司發(fā)布了其最新的AI 推理加速引擎——Anakin v0.1.0，比特大陸AI芯片BM1682運(yùn)行Mobilenet時(shí)的latency數(shù)據(jù)在所有測試硬件中表現(xiàn)最優(yōu)，其性能約為TensorRT或Anakin優(yōu)化過的業(yè)內(nèi)主流芯片的2-4倍。
2018年，比特大陸與福州市簽署城市級戰(zhàn)略合作協(xié)議，通過人工智能技術(shù)，助力福州的智慧城市、平安城市建設(shè)；比特大陸人工智能產(chǎn)品參與湖北省公安廳安防算法測試，測試結(jié)果位居第一；此外在其他省市的安防與人工智能項(xiàng)目中，比特大陸產(chǎn)品也有陸續(xù)落地。
在園區(qū)方面，比特大陸提供的人臉識別解決方案連續(xù)為“中國海峽項(xiàng)目成果交易會”以及“第20屆中國國際投資貿(mào)易洽談會”等大型展會服務(wù)，服務(wù)多達(dá)40萬人次，在這樣的“壓力測試”中表現(xiàn)穩(wěn)定可靠。目前，比特大陸AI+園區(qū)的產(chǎn)品與解決方案已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工廠、產(chǎn)業(yè)園、寫字樓、新零售等多個(gè)場景，并與高端房地產(chǎn)公司密切合作。
首款終端AI芯片
滿足多種應(yīng)用場景需求
此次，比特大陸推出了其首款終端AI芯片BM1880，并基于此，一次性推出了多款用于邊緣計(jì)算的AI終端。
BM1880 芯片于2018年7月成功流片，是一款聚焦于邊緣應(yīng)用的深度學(xué)習(xí)推理人工智能芯片，可為 8位整數(shù)運(yùn)算提供1TOPS算力，在Winograd 卷積加速下，支持高達(dá)2TOPS@INT8，特殊設(shè)計(jì)的 TPU 調(diào)度引擎能有效地為所有的張量處理器核心提供極高的帶寬數(shù)據(jù)流。芯片內(nèi)含2MB內(nèi)存, 可以為性能優(yōu)化和數(shù)據(jù)重用提供最佳的編程靈活性。同時(shí)，BM1880也為用戶提供了強(qiáng)大的深層學(xué)習(xí)模型編譯器和軟件SDK開發(fā)包，Caffe、Tensorflow等主流深層學(xué)習(xí)框架可以輕松地移植到 BM1880 平臺上，常見的 CNN/RNN/ DNN 等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型也均可運(yùn)行。
圖：終端AI芯片BM1880
BM1880芯片可以作為深度學(xué)習(xí)推理加速的協(xié)處理器，也可以作為主處理器從以太網(wǎng)接口或USB接口接收視頻流、圖片或其它數(shù)據(jù)，執(zhí)行推理和其他計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)；其它主機(jī)也可以發(fā)送視頻流或圖片數(shù)據(jù)給BM1880，BM1880做推理并將結(jié)果返回主機(jī)。
據(jù)悉，在推出第一代終端AI芯片BM1880后，比特大陸將于2019年推出第二代產(chǎn)品BM1882，以及2020年的BM1884，按照規(guī)劃，BM1882和BM1884的主要應(yīng)用場景將是智能攝像機(jī)、智能機(jī)器人和智能家居等。
基于BM1880，比特大陸推出了算豐邊緣計(jì)算開發(fā)板，專為各種需要強(qiáng)大深度學(xué)習(xí)能力的邊緣計(jì)算應(yīng)用而設(shè)計(jì)，利用其快速且完整的原型設(shè)計(jì)，可以迅速幫助開發(fā)者完成各種類型的應(yīng)用程序開發(fā)。算豐邊緣計(jì)算開發(fā)板內(nèi)含BM1880芯片，同時(shí)支持 Arduino 和 Rasperry Pi 的開發(fā)模塊。開發(fā)人員可以利用現(xiàn)成的模塊來開發(fā)領(lǐng)先的深度學(xué)習(xí)或機(jī)器視覺相關(guān)應(yīng)用程序，包括人臉檢測和識別、臉部表情分析、物體檢測和識別、車牌識別、聲紋識別等。
圖：邊緣計(jì)算開發(fā)板
除此之外，比特大陸還設(shè)計(jì)了兩款通過USB 界面、為各種邊緣應(yīng)用使用的AI模塊和AI算力棒。兩款產(chǎn)品均內(nèi)含 BM1880芯片，通過USB接口，為傳統(tǒng)產(chǎn)品增添 AI 功能，可應(yīng)用于智慧工控機(jī)、機(jī)器人、工業(yè)計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品上。
圖：USB人工智能算力棒
由于AI 芯片的研發(fā)非常復(fù)雜，絕不是簡單砸錢就能實(shí)現(xiàn)的，需要非常扎實(shí)的技術(shù)和人才積累。而比特大陸在加密貨幣挖礦芯片上的成功和積累，為該公司AI芯片發(fā)展提供了強(qiáng)有力的硬件技術(shù)支持。未來幾年，比特大陸在AI專用ASIC領(lǐng)域及相關(guān)服務(wù)器等產(chǎn)品方面的表現(xiàn)很值得期待。