随着人工智能(Artificial Intelligence,AI)的热潮席卷各行各业,作为人工智能核心的“AI芯片”变得炙手可热,它是所有智能设备必不可少的核心器件,专门用于处理AI相关的计算任务。AI芯片领域不光是半导体芯片公司竞争的舞台,连互联网公司、云计算公司都纷纷发布推出芯片的计划。而大大小小的AI芯片初创公司更是像雨后春笋般出现,各种AI芯片相关的发布会、研讨会上人头涌动、热闹异常,都说明了人们对于AI芯片的浓厚兴趣。
AI芯片包含两个领域的内容:一个是计算机科学领域,简单地说就是软件,即研究如何设计出高效率的智能算法;另一个是半导体芯片领域,简单地说就是硬件,即研究如何把这些算法有效地在硅片上实现,变成能与配套软件相结合的最终产品。
下面,让我们先回顾一下AI芯片的简要历史、AI芯片到底需要完成什么样的运算,再作后续讨论与介绍,包括:
(1)AI芯片(包括深度学习加速器和类脑芯片等)的实现方法;
(2)各种新颖的算法和架构;
(3)新的计算范式(如模拟计算、存内计算、近似计算、随机计算、可逆计算、自然计算、仿生计算、储备池计算、量子启发计算、有机计算等);
(4)光子AI芯片和“自进化”“自学习”的AI芯片,量子场论、统计物理、信息论等基础理论如何引领AI算法的创新,以及基于信息论的新颖AI芯片;
(5)如何实现能够“带创造力”和“自供电”的AI芯片;
(6)“后摩尔定律时代”的芯片技术;
(7)AI芯片的“杀手锏”应用和分“左右脑”的新颖AI芯片等;
(8)AI芯片的发展前景及面临的挑战。