2024年芯片時(shí)代

　　芝能科技出品

　　2024年，芯片和系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)⒔?jīng)歷巨大的變革，這一變革將在人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）領(lǐng)域達(dá)到新的高度。從定制硬件到數(shù)字孿生，從數(shù)據(jù)中心到邊緣計(jì)算，一起探討這一波芯片行業(yè)的創(chuàng)新潮流。

　　1. 人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)的巨變

　　隨著Google Gemini AI的發(fā)布，AI/ML領(lǐng)域即將進(jìn)入全新的篇章。Gemini不僅對(duì)ChatGPT形成競(jìng)爭(zhēng)，還推動(dòng)了多模式AI的突破。Gemini系列的靈活性和廣泛應(yīng)用范圍，從數(shù)據(jù)中心到電池供電設(shè)備，使其在市場(chǎng)上引起了廣泛關(guān)注。大公司（如谷歌和特斯拉）都在開發(fā)定制人工智能芯片，以加速創(chuàng)新。這一趨勢(shì)將在未來(lái)幾年中加速，各行各業(yè)都將從這些定制硬件中受益。對(duì)于初創(chuàng)企業(yè)而言，利用云技術(shù)構(gòu)建AI芯片將成為解決特定問(wèn)題的有效途徑，從汽車到醫(yī)療設(shè)備。

　　人工智能將繼續(xù)深刻改變我們的生活和工作方式。專用芯片的崛起，如Gemini，將在推動(dòng)AI技術(shù)的進(jìn)步和推動(dòng)其廣泛應(yīng)用方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。低功耗加速算法和在計(jì)算能力較強(qiáng)領(lǐng)域運(yùn)行AI工作負(fù)載的芯片將受到更多關(guān)注，涵蓋大型語(yǔ)言模型、生成式人工智能和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。

　　2. 人工智能助力芯片設(shè)計(jì)

　　人工智能不僅在AI芯片領(lǐng)域有所突破，還在芯片設(shè)計(jì)流程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。AI的引入可以優(yōu)化生產(chǎn)力，特別是在面對(duì)工藝幾何尺寸減小和設(shè)計(jì)時(shí)間壓力的情況下。通過(guò)引入人工智能，設(shè)計(jì)師能夠更有效地應(yīng)對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的勞動(dòng)力短缺。

　　數(shù)字孿生技術(shù)的崛起為芯片設(shè)計(jì)工程師提供了更多可能性。數(shù)字孿生與大型語(yǔ)言模型的集成將在未來(lái)十年成為一個(gè)巨大的市場(chǎng)。生成式網(wǎng)絡(luò)將成為數(shù)字孿生技術(shù)中的重要角色，使其在工作場(chǎng)所決策中發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。

　　3九游會(huì)j9網(wǎng)站首頁(yè). 數(shù)據(jù)中心的演進(jìn)（數(shù)字孿生）

　　人工智能在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用將持續(xù)演進(jìn)，尤其是在解決較小問(wèn)題方面。任務(wù)如填補(bǔ)體力勞動(dòng)缺口、提供能源管理建議或自動(dòng)化容量管理等，將由人工智能來(lái)完成。

　　人工智能在解決一些重大挑戰(zhàn)，如運(yùn)行整個(gè)數(shù)據(jù)中心而不需要人類操作員，方面還有待發(fā)展。數(shù)據(jù)中心也在與邊緣計(jì)算共同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更多分布式智能和實(shí)時(shí)響應(yīng)。邊緣人工智能推理的興起意味著在企業(yè)運(yùn)營(yíng)方面邁出了一大步，尤其是與汽車等行業(yè)的交叉，帶來(lái)了巨大的變革。

　　AI對(duì)芯片設(shè)計(jì)工程師的價(jià)值不僅體現(xiàn)在硬件方面，還表現(xiàn)在與數(shù)字孿生的集成上。數(shù)字孿生的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將在2030年達(dá)到1112億美元。數(shù)字孿生將生成式網(wǎng)絡(luò)納入技術(shù)中，使其成為工作場(chǎng)所決策的關(guān)鍵要素。此外，數(shù)據(jù)中心也開始與邊緣共享訓(xùn)練和推理，實(shí)現(xiàn)更多分布式智能和實(shí)時(shí)響應(yīng)。

　　在2024年，數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用將更加多樣，從填補(bǔ)體力勞動(dòng)缺口到提供能源管理建議，AI將在其中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。然而，實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的自主運(yùn)行仍然是一個(gè)待解決的挑戰(zhàn)。j9九游會(huì)

　　4.定制化和軟件定義架構(gòu)（SDAs）

　　定制化芯片的發(fā)展正引起人們對(duì)軟件定義架構(gòu)（SDAs）的關(guān)注。SDAs將功能由軟件定義，使得產(chǎn)品更加靈活。特斯拉等公司展示了大量芯片和處理器的例子，這些芯片在設(shè)計(jì)上由軟件驅(qū)動(dòng)。這種趨勢(shì)與RISC-V的興起相吻合，RISC-V為芯片設(shè)計(jì)人員提供更大的自由度，促使越來(lái)越多的公司采用RISC-V架構(gòu)。在構(gòu)建混合架構(gòu)SoC時(shí)，從一個(gè)相對(duì)封閉的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾枰缭剿袠?biāo)準(zhǔn)互操作的生態(tài)系統(tǒng)，需要解決一系列不同的挑戰(zhàn)。在這一過(guò)程中，小芯片可能成為解決方案之一，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性確保更定制的芯片能夠在不同市場(chǎng)中快速投放市場(chǎng)。

　　5.量子計(jì)算

　　2023年底，IBM推出了IBM Quantum Heron和IBM量子系統(tǒng)二號(hào)，DARPA團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了帶有邏輯量子位的量子電路。這為量子計(jì)算帶來(lái)了巨大的突破。然而，隨著量子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，安全性也成為一個(gè)重要問(wèn)題。設(shè)計(jì)師需要考慮新的加密方案，以應(yīng)對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的量子計(jì)算對(duì)傳統(tǒng)加密的威脅。

　　當(dāng)然除了這些以外，一些比較傳統(tǒng)的地方：

　　● 企業(yè)將更加注重電力傳輸和散熱方面的效率，以確保計(jì)算能力的增長(zhǎng)是可持續(xù)的。監(jiān)管要求的增加也推動(dòng)了可持續(xù)發(fā)展的舉措，企業(yè)需要按照可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)建造系統(tǒng)。

　　● 隨著電子產(chǎn)品不斷演進(jìn)，對(duì)可靠性和抗輻射性的需求也在增加。在較低的制程節(jié)點(diǎn)，α粒子可能對(duì)可靠性產(chǎn)生影響，這可能導(dǎo)致需要更昂貴的抗輻射芯片，在商業(yè)客戶中引起更多關(guān)注，尤其是對(duì)于超高可靠性的商業(yè)應(yīng)用。

　　結(jié)論：2024年，芯片和系統(tǒng)行業(yè)將經(jīng)歷科技的巨大變革。從AI/ML到量子計(jì)算，從可持續(xù)發(fā)展到可靠性和抗輻射性，這一變革將為未來(lái)的技術(shù)發(fā)展打開新的大門。在這個(gè)充滿活力的時(shí)代，芯片設(shè)計(jì)師、工程師和創(chuàng)業(yè)者將迎來(lái)更多的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)，共同推動(dòng)技術(shù)的輝煌未來(lái)。