Различия между чипами искусственного интеллекта и чипами SoC

Основные различия состоят в Искусственный интеллект (AI) чипы и чипы SoCКак профессиональный веб-переводчик, переводы следующие:

Искусственный интеллект:

Это микросхема, специально разработанная для обработки задач искусственного интеллекта. Ее основная функция - эффективное выполнение алгоритмов глубокого обучения, таких как обучение и вывод нейронных сетей. Например, в задачах распознавания изображений искусственный интеллект может быстро обрабатывать информацию о пикселях в изображениях, распознавая целевые объекты через многочисленные операции свертки и пулинга. Обычные сценарии применения включают искусственный интеллект в центрах обработки данных, умные голосовые помощники и восприятие окружающей среды в автономных транспортных средствах. Основное внимание уделяется ускорению выполнения алгоритмов искусственного интеллекта для обеспечения высокопроизводительных вычислительных возможностей искусственного интеллекта.

Система на кристалле (SoC)

Это микросхема, которая интегрирует несколько функциональных компонентов с целью предоставить полное системное решение. Обычно она включает в себя процессор (например, ЦПУ, ГПУ), блоки памяти, различные интерфейсы (например, USB, Ethernet, SPI и т. д.) и другие периферийные устройства (например, таймеры, контроллеры прерываний и т. д.). Микросхема SoC может управлять и координировать работу нескольких устройств. Например, в смартфоне микросхема SoC управляет различными компонентами, такими как дисплей, камера и модуль связи, позволяя им работать вместе для предоставления функций, таких как совершение звонков, просмотр интернета и съемка фотографий.

Искусственный интеллект:

Архитектурное проектирование сосредотачивается на том, как эффективно обрабатывать матричные операции и тензорные операции в задачах искусственного интеллекта. Обычно оно имеет большое количество специализированных вычислительных блоков, таких как Tensor Processing (TPU) или специализированные процессоры нейронных сетей (NPU). Эти вычислительные блоки могут обрабатывать большие объемы данных параллельно, ускоряя вывод и обучение моделей обучения. Например, некоторые чипы искусственного интеллекта используют архитектуру систолического массива, где данные перемещаются между вычислительными блоками упорядоченным образом, подобно тому, как кровь течет по венам, что значительно повышает вычислительную эффективность.

Микросхема SoC:

Архитектура относительно сложна, поскольку требуется интеграция различных типов функциональных модулей. Обычно она центрируется вокруг одного или нескольких универсальных процессоров (например, ЦПУ), окруженных различными специализированными аппаратными ускорителями (например, ГПУ для графической обработки, ЦАП для цифровой обработки сигналов), подсистемы хранения, включающей кэши высокой скорости, контроллеры памяти и т. д., а также различные контроллеры интерфейсов. Эти модули взаимодействуют друг с другом через шины высокой скорости (например, шины AMBA), чтобы данные могли быстро передаваться между различными компонентами.

Искусственный интеллект:

Облачные центры данных: используются для обучения масштабных моделей глубокого обучения, ускоряя процесс для улучшения точности и эффективности модели. Например, интернет-гиганты используют высокопроизводительные кластеры чипов искусственного интеллекта при обучении больших языковых моделей.

Улучшение функций искусственного интеллекта в умных устройствах, таких как искусственный интеллект в фотографии смартфонов, который использует чипы искусственного интеллекта для оптимизации изображений в реальном времени, распознавания сцен и объектов, и автоматической настройки параметров съемки. Или распознавание голоса и обработка естественного языка в умных динамиках, где чипы искусственного интеллекта быстро анализируют голосовые команды и генерируют ответы.

Промышленная автоматизация и робототехника: помогает роботам распознавать объекты в своем окружении, планировать и принимать решения о действиях.

Микросхема SoC:

Потребительская электроника: Ядро чипа в устройствах, таких как смартфоны, планшеты и умные часы. Например, чип SoC в смартфоне интегрирует ЦП, ГПУ и модуль связи, поддерживая работу различных приложений, мультимедийных функций и коммуникационных возможностей.

Умный дом: используется для управления устройствами умного дома, такими как умные камеры, умные дверные замки и умные бытовые приборы. Он координирует работу этих устройств через интегрированные многопроцессорные интерфейсы, обеспечивая автоматизацию дома.

В промышленных системах управления чипы SoC могут управлять и контролировать различные промышленные устройства. В области электроники они используются в информационно-развлекательной системе автомобиля, системе управления кузовом и других аспектах.

Искусственный интеллект чип:

При выполнении искусственного интеллекта энергопотребление в основном сосредоточено на большом количестве параллельных вычислительных блоков. Поскольку он специально разработан для задач искусственного интеллекта, он может достигать высокой энергоэффективности при выполнении алгоритмов обучения, при условии, что алгоритм и архитектура чипа хорошо сочетаются. Например, во время задач распознавания изображений искусственные интеллектуальные чипы могут быстро завершить вычисления и перейти в режим низкого энергопотребления. Однако, если использовать их для не-искусственного интеллекта, энергопотребление может быть высоким или эффективность низкой из-за архитектурных особенностей.

Микросхема SoC:

Ситуация с потреблением энергии более сложная, поскольку она включает в себя несколько функциональных модулей, и потребление энергии различных модулей различается в различных рабочих состояниях. Например, когда в чипе SoC выполняются сложные вычисления или GPU отрисовывает графику, потребление энергии значительно увеличивается. Во время ожидания или выполнения простых задач технология управления питанием снижает потребление энергии некоторых модулей. При проектировании чипов SoC необходимо учитывать потребление энергии каждого функционального модуля для достижения общего низкопотребляющего дизайна.