华为AI芯片计算密度全球最大 台积电7nm EUV芯片流片成功

华为每年至少拿出10亿美元的研发预算,用于与数据中心相关的投入。
2017年9月,华为发布了面向企业、政府的人工智能服务平台华为云ei。今年4月,华为又发布了面向智能终端的人工智能引擎hiai。
ai再次进入了“收获”的季节。这是60年来全球ict学术界和工业界长期耕耘,相互合作的成果。如同公元前的轮子和铁,19世纪的铁路和电力,以及20世纪的汽车、电脑、互联网一样,华为认同:人工智能是一组技术集合,是一种新的通用目的技术(gpt)。
华为在ai上的全新战略,包括人工智能芯片、基于芯片赋予技术框架的cann和训练框架mindspore、以及modelarts,华为将其称之为“全栈全场景ai解决方案”。
“之前一直传华为要做ai芯片,这确实是真的。”华为轮值董事长徐直军在今天上海举行的第三届huawei connect 2018(华为全联接大会)上如是说。
徐直军提出了10个人工智能的重要改变方向:模型训练、算力、ai部署、算法、ai自动化、实际应用、模型更新、多技术协同、平台支持、人才获得。这十个改变不是人工智能的全部,但是基础。
基于这十个改变,华为制定了人工智能发展战略:投资基础研究、打造全栈方案、投资开放生态和人才培养、解决方案增强、内部效率提升。
今天发布的华为昇腾910(ascend 910),是目前全球已发布的单芯片计算密度最大的ai芯片,还有ascend 310,是目前面向计算场景最强算力的ai soc。”
具体来看,华为所说的“全栈”包含四个部分:
一是ascend (昇腾) ,ai ip和芯片,皆是基于达芬奇架构。芯片分为5个系列,max、lite、mini、tiny、nano。
二是cann,全称为compute architecture for neural networks (为神经网络定制的计算架构) ,是高度自动化的算子开发工具。根据官方数据,cann可以3倍提升开发效率。除了效率之外,也兼顾算子性能,以适应学术和行业应用的迅猛发展。
三是mindspore架构,友好地将训练和推理统一起来,集成了各类主流框架 (独立的和协同的) :包括tensorflow、pytorch、paddlepaddle、keras、onnx、caffe、caffe 2、mxnet等等。这一架构全面适应了端、边、云场景。
四是modelarts,这是一个机器学习paas (平台即服务) ,提供全流程服务、分层分级api,以及预集成方案。用于满足不同开发者的不同需求,促进ai的应用。
此外,徐直军在现场透露,华为昇腾910将在2019年2季度上市。
根据现场的介绍,这款属于max系列的昇腾910,采用7nm工艺制程,最大功耗为350w。在现场的ppt中,华为将其和谷歌tpu v2、谷歌tpu v3、英伟达 v100进行了对比。“可以达到256个t,比英伟达 v100还要高出1倍!”徐直军说。
华为昇腾芯片910和310都是基于“达芬奇架构”,是一个全新的ai架构。
之前有媒体写到华为有个“达芬奇计划”,是近十年来最重要的一个计划,也是徐直军负责的项目。此次,徐直军做了澄清,他说确实有“达芬奇项目”但没有“达芬奇计划”,除此之外,其他信息外界传递的信息都不是真的。
徐直军表示,自己会关心每个项目,而达芬奇项目是其中之一。
“为什么要构建新架构来支持人工智能芯片,是因为这是基于华为对人工智能的理解,基于端管云对对人工智能的需求自然产生的。”徐直军表示,“寒武纪也很好,但无法支持我们的全场景。”
其表示,华为需要覆盖从云、到边缘、到端到物联网端,需要全新的架构,创造力的架构。
“现在,我们找到了这个架构。我们开创性的达芬奇架构,满足了极致的算力需求和极致的功耗需求,目前我们还没看到市场上有何架构可以实现全覆盖。”徐直军表示。
台积电7nm euv芯片首次流片成功
全球一号代工厂台积电宣布了有关极紫外光刻(euv)技术的两项重磅突破,一是首次使用7nm euv工艺完成了客户芯片的流片工作,二是5nm工艺将在2019年4月开始试产。
今年4月开始,台积电第一代7nm工艺(cln7ff/n7)投入量产,苹果a12、华为麒麟980、高通“骁龙855”、amd下代锐龙/霄龙等处理器都正在或将会使用它制造,但仍在使用传统的深紫外光刻(duv)技术。
而接下来的第二代7nm工艺(clnff+/n7+),台积电将首次应用euv,不过仅限四个非关键层,以降低风险、加速投产,也借此熟练掌握asml的新式光刻机twinscan nxe。
7nm evu相比于7nm duv的具体改进公布得还不多,台积电只说能将晶体管密度提升20%,同等频率下功耗可降低6-12%。
如今在7nm euv工艺上成功完成流片,证明了新工艺新技术的可靠和成熟,为后续量产打下了坚实基础。
台积电没有透露这次流片成功的芯片来自哪家客户,但是想想各家和台积电的合作关系,其实不难猜测。
7nm之后,台积电下一站将是5nm(cln5ff/n5),将在多达14个层上应用euv,首次全面普及,号称可比初代7nm工艺晶体管密度提升80%从而将芯片面积缩小45%,还可以同功耗频率提升15%,同频功耗降低20%。
2019年4月,台积电的5nm euv工艺将开始风险性试产,量产则有望在2020年第二季度开始,正好满足后年底各家旗舰新平台。
台积电5nm工艺的eda设计工具将在今年11月提供,因此部分客户应该已经开始基于新工艺开发芯片了。
随着半导体工艺的急剧复杂化,不仅开发量产新工艺的成本大幅增加,开发相应芯片也越来越费钱,目前估计平均得花费1.5亿美元,5nm时代可能要2-2.5亿美元。
ps:intel刚发布的秋季桌面平台仍然都是14nm,而拖延已久的10nm要到明年才能量产,7nm则是遥遥无期,5nm就更别提了。

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