什么是AI芯片？

AI芯片是一種專門用于人工智能計(jì)算的集成電路。相較于傳統(tǒng)的通用微處理器，AI芯片具備更優(yōu)秀的高性能和低功耗等特點(diǎn)，能夠加速訓(xùn)練和推理過程，是目前在人工智能領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。

AI芯片并不等同于GPU(圖形處理器)。盡管GPU可以用于進(jìn)行一些AI計(jì)算任務(wù)，但AI芯片是專門設(shè)計(jì)和優(yōu)化用于人工智能計(jì)算的芯片。

AI芯片的分類

AI芯片根據(jù)其技術(shù)架構(gòu)，可分為GPU、FPGA、ASIC及類腦芯片，同時CPU可執(zhí)行通用AI計(jì)算，其中類腦芯片還處于探索階段。

AI芯片根據(jù)其在網(wǎng)絡(luò)中的位置可以分為云端AI芯片、邊緣及終端AI芯片;根據(jù)其在實(shí)踐中的目標(biāo)，可分為訓(xùn)練(training)芯片和推理(inference)芯片。

什么是處理器？

處理器是解釋和執(zhí)行指令的功能單元，也稱為中央處理器或cpu，它是計(jì)算機(jī)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，與處理器和內(nèi)存周圍被稱為外設(shè)的設(shè)備形成對比，如鍵盤、顯示器、磁盤、磁帶機(jī)等都是外設(shè)。

按照其處理信息的字長可以分為：八位微處理器、十六位微處理器、三十二位微處理器以及六十四位微處理器等等。

每個處理器都有一個獨(dú)特的諸如ADD、STORE或LOAD這樣的操作集，這個操作集就是該處理器的指令系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者習(xí)慣將計(jì)算機(jī)稱為機(jī)器，所以該指令系統(tǒng)有時也稱作機(jī)器指令系統(tǒng)，而書寫它們的二進(jìn)制語言叫做機(jī)器語言。注意，不要將處理器的指令系統(tǒng)與 BASIC或PASCAL這樣的高級程序設(shè)計(jì)語言中的指令相混淆。

AI芯片和處理器都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可或缺的組件，但它們的設(shè)計(jì)和功能有很大的不同。在本文中，我們將探討AI芯片和處理器之間的區(qū)別，并詳細(xì)介紹它們各自的特點(diǎn)和用途。

首先，讓我們來了解一下處理器。處理器是計(jì)算機(jī)的中央處理單元，它負(fù)責(zé)處理所有的指令和數(shù)據(jù)。在大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，處理器的設(shè)計(jì)通常是通用的，它可以執(zhí)行各種各樣的計(jì)算任務(wù)，并且具有高度的靈活性和可編程性。在過去的幾十年中，處理器的速度和性能不斷地提高，這使得計(jì)算機(jī)能夠完成更為復(fù)雜的任務(wù)。

AI芯片和處理器的區(qū)別

AI芯片如今的發(fā)展也非常迅速，最初是為了解決人工智能應(yīng)用中的瓶頸問題，與處理器相比，AI芯片能夠快速地處理大量的數(shù)據(jù)，并且可以使用更高效的算法來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的任務(wù)。與處理器不同，AI芯片的設(shè)計(jì)是專業(yè)性的，它主要用于處理多種形式的人工智能應(yīng)用程序。

以下是AI芯片和處理器之間的區(qū)別：

1.設(shè)計(jì)目標(biāo)

處理器的設(shè)計(jì)目標(biāo)是通用性，它可以用來完成各種不同的任務(wù)。而AI芯片的設(shè)計(jì)目標(biāo)是專業(yè)性的，它主要用于人工智能應(yīng)用程序。

2.運(yùn)算速度

AI芯片相較于處理器來說，更擅長進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)據(jù)計(jì)算，能夠使用更高效的算法來完成更復(fù)雜的任務(wù)。同時，AI芯片的能耗也比處理器更低，這使得其適合用于移動設(shè)備和其他低功耗設(shè)備中。

3.功耗

AI芯片的設(shè)計(jì)主要基于功耗、速度和效率之間的平衡，它們通常具有更高的效率和更低的功耗，以滿足大規(guī)模AI計(jì)算和邊緣設(shè)備的需求。它們采用一些節(jié)能技術(shù)和優(yōu)化策略，以在保持性能的同時降低功耗。相比之下，處理器的設(shè)計(jì)通常是為高性能而優(yōu)化，故需要較高的功耗。

4.并行計(jì)算能力

AI芯片通常具有更出色的并行計(jì)算能力，這使它們能夠更快速地完成復(fù)雜任務(wù)。處理器的并行計(jì)算能力一般較差，但通過使用多個處理器可以提高系統(tǒng)性能。

5.編程模型

AI芯片通常使用特定的編程模型和編程語言來實(shí)現(xiàn)人工智能應(yīng)用程序。而處理器則可以使用各種不同的編程語言和編程模型來完成各種計(jì)算任務(wù)。

6.架構(gòu)設(shè)計(jì)

AI芯片在架構(gòu)設(shè)計(jì)上與GPU有所不同。AI芯片通常具有專門的硬件加速器，用于執(zhí)行常見的AI計(jì)算任務(wù)，如矩陣運(yùn)算和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操作。這些硬件加速器可以提供更高的計(jì)算性能和能效，以滿足人工智能計(jì)算的要求。

綜上所述，AI芯片和處理器之間的區(qū)別在于設(shè)計(jì)目標(biāo)、運(yùn)算速度、功耗、并行計(jì)算能力、編程模型和架構(gòu)設(shè)計(jì)等方面。兩者都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可或缺的組件，但是它們被用于不同的應(yīng)用程序中。AI芯片通常用于處理各種形式的人工智能應(yīng)用程序，而處理器則廣泛應(yīng)用于各種通用計(jì)算任務(wù)。