张韵东：下一代人工智能芯片将是多模异构XPU

【环球网科技报道 记者 樊俊卿】近年来，光电子信息工程科技的发展带动了航空航天、新材料、智能制造、生物技术等技术领域的加速演进，同时，光电子信息技术也对现代社会的发展起到了基础支撑作用。

8月5日， 在2019年中国(北京)国际高新技术交流展洽会暨第十一届光电子·中国博览会会上，“数字多媒体芯片技术”国家重点实验室执行主任、北京中星微电子公司总经理张韵东在接受环球网科技专访时表示：下一代人工智能芯片将是多模异构的XPU。

据介绍，北京中星微电子有限公司成立于1999年，由多位来自硅谷的博士企业家落户北京中关村科技园区，致力于数字多媒体芯片的开发、设计和产业化。该公司旗下“星光中国芯”系列芯片产品成功走向海内外市场，应用于个人电脑、宽带、移动通讯、信息家电等多媒体应用领域。中星微电子坚持自主创新，先后突破七大核心技术，申请了千余项国际和国内专利，彻底结束了中国的“无芯时代”，并荣膺2004年度国家科技进步一等奖。

在对话中，张韵东表示，我们现在身处物联网时代，在这一时代背景下，中国未来的光电子科技发展应当遵循一定的发展趋势。首先中国的传感技术应当实现智能化，从传统的二维码FID、GPS、红外传感、激光扫描等技术逐步升级到音频自动识别、图像人工智能识别、视频目标识别和视频行为分析、多模融合的智能感知等高科技现代化技术。其次，无线广域网、无线局域网、无线个域网应当进一步发展，网络泛在化进一步加深，最终推动物联网的网络覆盖无处不在。最后应当加强处理多元化，应对实时性的应用需求，积极发展边缘计算以及云计算，推动两种计算方式齐头并进、高速发展。

而说到物联网时代的人工智能芯片，特别是下一代人工智能芯片的发展趋势，其面临的首要挑战是如何实现单芯片兼顾。张韵东认为，“人工智能技术拥有依靠大数据驱动的深度学习算法，也有深度学习算法所不能覆盖的需要凭借小数据、小样本场景，从而利用别的智能算法去覆盖的学习方式。如何在一颗芯片同时融合多种不同的人工智能的处理算法，这便是人工智能技术所面对的下一个挑战。“

中星微旗下首款集成神经网络处理单元的“星光智能一号”于2016年正式面世，时隔两年后，中星微于2018年推出了第二代神经网络处理器芯片“星光智能二号”，性能比上一代提升了十倍。2019年，中星微创新性提出“智能摩尔”技术路线，期望能够凭借这一技术发展规划，进一步提升智能芯片信息处理的能力。

张韵东解释道：“所谓‘智能摩尔’技术路线，是我们通过实验发现，在物理层面智能芯片的发展已经受到了物理规律‘摩尔定律’的限制，看似已经接近了极限，但在信息层面的技术创新还远远没有碰到天花板。我们认为，下一次信息革命的关键就在于如何通过进一步借鉴人脑的智慧机制，来研究新型的人工智能的计算方法。这个计算方法包括了算法的升级以及芯片架构的更新，从而达到进一步提升信息处理的性能功耗，达到最优功耗比。”

“起初，我们运用深度学习理论，开发出NPU神经网络处理器芯片，后来我们又提出支持多模融合计算的多核异构芯片架构，我们称之为XPU。展望未来，我们预测未来会出现多模融合架构的XPU芯片，它的最大特点就是将智能分析、解算前移至传感器之后，在传感器端边进行信息的人工智能预处理，将实时处理好的信息回输给后端，不但实现了数据的实时分析、实时处理，还大幅度降低数据通道中的数据传输量，极大的环节了带宽压力，为物联网、无线等设备的应用提供了性能卓越的处理器芯片。因此，XPU的多核异构架构是我们预测未来人工智能芯片发展的一个关键技术。” 张韵东说道。