智算未來(lái)，創(chuàng)領(lǐng)算力模組新趨勢(shì) | 美格智能AI算力模組系列開(kāi)創(chuàng)先河

數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的關(guān)鍵資源是數(shù)據(jù)、算力和算法，其中數(shù)據(jù)是新生產(chǎn)資料，算力是新生產(chǎn)力，算法是新生產(chǎn)關(guān)系，這三者構(gòu)成了數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代最基本的生產(chǎn)基石。

算力：社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力

算力通俗來(lái)說(shuō)，就是計(jì)算能力，指的是數(shù)據(jù)的處理能力，通常采用Tops作為單位。Tops是Tera Operations Per Second的縮寫(xiě)，1Tops代表處理器每秒鐘可進(jìn)行一萬(wàn)億次操作。小至手機(jī)、筆記本電腦、大到超級(jí)計(jì)算機(jī)，算力存在于各種智能硬件設(shè)備中，沒(méi)有算力就沒(méi)有各種軟硬件的正常應(yīng)用。

“新摩爾定律”指出，未來(lái)每18個(gè)月，人類(lèi)新增的數(shù)據(jù)就將是計(jì)算機(jī)有歷史以來(lái)的數(shù)據(jù)量總和，呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)的長(zhǎng)期趨勢(shì)。而超大規(guī)模的數(shù)據(jù)量，對(duì)算力的需求也將呈現(xiàn)出前所未有的高度和強(qiáng)度。算力，將成為支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)向縱深發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?

沒(méi)有算力，數(shù)字計(jì)算就如無(wú)源之水：算力與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)緊密相關(guān)，據(jù)IDC測(cè)算，計(jì)算力指數(shù)平均每提高1點(diǎn)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP將分別增長(zhǎng)3.3‰和1.8‰?！皷|數(shù)西算”正如“南水北調(diào)”“西氣東輸”一樣，上升為未來(lái)十年提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力以及拉動(dòng)GDP增長(zhǎng)的重要支柱力量。

最初行業(yè)里沒(méi)有專(zhuān)用的AI算力芯片，只能采用傳統(tǒng)芯片諸如CPU/GPU/DSP等，其好處是可以利用現(xiàn)成的產(chǎn)品快速切入市場(chǎng)，缺點(diǎn)則體現(xiàn)在性能功耗比偏低。

隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算的發(fā)展，針對(duì)特定任務(wù)的定制化芯片(ASIC)走上了歷史舞臺(tái)，與CPU、GPU的通用性相比，ASIC只做一件事情，它的處理速度更快，能耗更低，不足的是成本相對(duì)較高。幾種類(lèi)型各有優(yōu)勢(shì)，如下表所示：

可以看到通用芯片和專(zhuān)用芯片各有特點(diǎn)，那么現(xiàn)在市場(chǎng)主流的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)就很好理解了。所謂異構(gòu)計(jì)算，就是多種計(jì)算單元(CPU、GPU、ASIC、FPGA等)的集成和融合。一般來(lái)說(shuō)，異構(gòu)計(jì)算的芯片中既有通用計(jì)算單元，也有高性能的專(zhuān)用計(jì)算單元，與傳統(tǒng)的通用計(jì)算芯片相比，異構(gòu)架構(gòu)具有高性能、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。

如下圖所示，一個(gè)典型的AI運(yùn)算通常需要一個(gè)CPU或者ARM內(nèi)核來(lái)執(zhí)行調(diào)度處理，然后大量的并行計(jì)算靠GPU、FPGA或者ASIC來(lái)完成。SoC(System on Chip系統(tǒng)級(jí)芯片)就是一種典型的異構(gòu)計(jì)算芯片。

算力模組：智能模組蓬勃發(fā)展的重要分支

前面談到的SoC芯片是一種典型的異構(gòu)計(jì)算芯片，而作為美格智能標(biāo)志性產(chǎn)品的智能模組，全部基于SoC芯片開(kāi)發(fā)而成。因此智能模組先天性具備了SoC異構(gòu)計(jì)算的特性，從最早的CPU+GPU，逐步發(fā)展成為CPU+GPU+DSP的架構(gòu)，而最新一代產(chǎn)品已經(jīng)導(dǎo)入了NPU，形成了CPU+GPU+DSP+NPU的強(qiáng)組合，如下圖是美格智能5G智能模組的框架：

從上圖可以看出，算力模組是智能模組(通信+智能操作系統(tǒng)+強(qiáng)算力支撐)的一個(gè)子集。標(biāo)準(zhǔn)通信模組從1.0時(shí)代的純通信能力，到2.0時(shí)代利用Open CPU技術(shù)替代外部MCU實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的邏輯控制能力，到3.0時(shí)代的同時(shí)具備4G/5G高速通信能力以及內(nèi)置智能化操作系統(tǒng)和豐富的外設(shè)接口;復(fù)雜系統(tǒng)的智能模組經(jīng)歷了史無(wú)前例的快速發(fā)展，大大加速了傳統(tǒng)行業(yè)的信息化和智能化的改造進(jìn)程。

然而，智能模組由于系統(tǒng)復(fù)雜(同時(shí)支持Android、Linux以及HarmonyOS)，且同時(shí)支持5G、Wi-Fi、BT、以太網(wǎng)、工業(yè)PCIE等各類(lèi)通信方式，對(duì)于專(zhuān)用場(chǎng)景下的算力需求，迫切需要專(zhuān)用的硬件算力模組以及輕量化的算力系統(tǒng)支持行業(yè)的迅速發(fā)展。

同時(shí)，2020年全球疫情的爆發(fā)，使得在線經(jīng)濟(jì)、遠(yuǎn)程辦公、元宇宙、AI+千行百業(yè)迎來(lái)了高速發(fā)展的窗口期，智能、高效的生產(chǎn)力工具正在走入千行百業(yè)。More intelligent, More efficient成為數(shù)字化社會(huì)的代名詞。如何提高新生產(chǎn)力工具的效率，如何加速新應(yīng)用場(chǎng)景下商業(yè)化步伐，如何為新數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展插上騰飛的翅膀，重新被定義的算力模組在市場(chǎng)的強(qiáng)烈需求下應(yīng)運(yùn)而生。

算力模組的要素組成：專(zhuān)用場(chǎng)景可提供動(dòng)態(tài)高效的算法支撐、可同時(shí)支持不同類(lèi)型的通信方式、可編譯的輕量化操作系統(tǒng)以及適應(yīng)苛刻工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硬件性能，成為新一代基于ARM平臺(tái)的輕量化算力模組的必備要素。

與蜂窩通信的解耦：根據(jù)不同場(chǎng)景配置不同的通信方式，是算力模組的一個(gè)重要特征。隨著以ARM為基礎(chǔ)的復(fù)雜系統(tǒng)的硬件產(chǎn)品的飛速迭代以及半導(dǎo)體工藝的迅速發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)分工細(xì)化程度越來(lái)越高，如何能在細(xì)分領(lǐng)域提供高性?xún)r(jià)比、高契合度的產(chǎn)品和解決方案成為擺在大家面前迫切需要解決的問(wèn)題。解耦蜂窩通信不是弱化其通信功能，而是根據(jù)不同場(chǎng)景需求提供更高性?xún)r(jià)比，更高契合度的產(chǎn)品。

匹配智能化核心應(yīng)用場(chǎng)景：固定的邊緣計(jì)算設(shè)備，高算力模組搭配千兆以太網(wǎng)的鏈接方式成為主要的系統(tǒng)架構(gòu);智能汽車(chē)輔助駕駛領(lǐng)域，端側(cè)的超強(qiáng)算力模組搭配中速率Cat.4通信模組;而在智能汽車(chē)的智慧座艙領(lǐng)域，多屏多音響的處理需求和實(shí)時(shí)的在線高清視頻的需求，甚至需要一個(gè)高算力模組搭配2-3個(gè)5G無(wú)線通信模組;專(zhuān)業(yè)的游戲玩家將海量的游戲計(jì)算放置到由算力模組構(gòu)建的云端計(jì)算，弱化對(duì)端側(cè)設(shè)備的算力需求;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，海量的機(jī)器數(shù)據(jù)和高時(shí)效性的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，正是高算力模組+5G R16高速傳輸模組的用武之地;全屋智能時(shí)代到來(lái)之時(shí)，以家庭設(shè)備和家庭成員為單位的智能存儲(chǔ)、智能計(jì)算和智能傳輸，雙算力模組+強(qiáng)Wi-Fi 6室內(nèi)傳輸+ 室外5G ODU傳輸將真正做到人與物的智能化連接，并逐步成為運(yùn)營(yíng)商智能化產(chǎn)品方案的最優(yōu)選擇。

美格智能算力模組：開(kāi)創(chuàng)先河

早在2017年，美格智能就推出第一代支持0.2-0.5T算力的智能模組，成功的應(yīng)用于第一代“兩客一?！睂?zhuān)用ADAS輔助駕駛產(chǎn)品。模組提供了專(zhuān)用的AI接口函數(shù)，通過(guò)CPU與GPU提供的算力實(shí)現(xiàn)了針對(duì)駕駛員抽煙、眨眼、睡眠、接打電話行為的精準(zhǔn)識(shí)別和提醒，并通過(guò)LTE通信實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆破脚_(tái)，有效降低了長(zhǎng)途駕駛車(chē)量的事故發(fā)生率。

2019年以來(lái)，新零售行業(yè)迎來(lái)了行業(yè)的爆發(fā)期，人臉識(shí)別與無(wú)接觸支付正悄悄的改變著大家的生活方式。人臉3D識(shí)別對(duì)于算力的需求遠(yuǎn)高于上一代的ADAS輔助監(jiān)控類(lèi)產(chǎn)品。美格智能研發(fā)的可支持1.2T算力，同時(shí)支持高速以太網(wǎng)高速傳輸?shù)乃懔δ＝M一經(jīng)推出，便得到客戶(hù)的熱捧，廣泛應(yīng)用于阿里支付、微信支付、智能門(mén)禁、樓宇閘機(jī)等領(lǐng)域。

2022年3月，美格智能攜手高通，推出了新一代旗艦級(jí)插槽式高算力模組，正式進(jìn)軍服務(wù)器、云計(jì)算、復(fù)雜視頻計(jì)算行業(yè)。高通產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)Nagaraju Naik表示：“高通技術(shù)公司領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)解決方案和全球生態(tài)系統(tǒng)成員正在眾多領(lǐng)域?yàn)橄乱淮K端帶來(lái)變革。我們很高興能夠支持美格智能推出基于QCS8250頂級(jí)平臺(tái)的SNM951物聯(lián)網(wǎng)模組。我們的解決方案將持續(xù)賦能創(chuàng)新并支持全球客戶(hù)面向企業(yè)級(jí)和商用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用打造終端及產(chǎn)品，包括視頻協(xié)作、智能攝像頭、聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、智慧零售及其他領(lǐng)域”。算力模組正在進(jìn)入深航道，更大規(guī)模的應(yīng)用會(huì)接踵而至。

在算力概念逐漸走入大眾生活之時(shí)，美格智能的算力模組已歷經(jīng)三代產(chǎn)品的演進(jìn)，形成了從0.2T到27T的矩陣產(chǎn)品式組合?！盁o(wú)算力不智能”正在成為智能模組3.0時(shí)代的重要發(fā)展趨勢(shì)，而美格智能豐富的算力模組產(chǎn)品線也勢(shì)必在智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)、云計(jì)算、數(shù)字經(jīng)濟(jì)應(yīng)用等領(lǐng)域厚積薄發(fā)，開(kāi)創(chuàng)先河。

最豐富的算力模組產(chǎn)品線 助力算力行業(yè)迅速發(fā)展

在長(zhǎng)坡厚雪的算力時(shí)代，美格智能提前布局產(chǎn)業(yè)，精準(zhǔn)把握產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，并與各行業(yè)專(zhuān)家、電信運(yùn)營(yíng)商、高校科研單位深入合作，發(fā)揮美格智能深厚研發(fā)實(shí)力以及全系統(tǒng)解決方案的優(yōu)勢(shì)，正式推出算力模組產(chǎn)品線，一經(jīng)發(fā)出即得到客戶(hù)和行業(yè)專(zhuān)業(yè)的一致好評(píng)，相信在未來(lái)的大數(shù)據(jù)高算力時(shí)代，算力模組勢(shì)必發(fā)揮更大的作用。

觀往知來(lái)，不斷探索，萬(wàn)物互聯(lián)到萬(wàn)物智聯(lián)，將不是一句空話。人與人、人與物、物與物的關(guān)系，從簡(jiǎn)單的互聯(lián)互通，逐步向互動(dòng)變化，并且互動(dòng)的需求日趨強(qiáng)烈，而算力模組將成為海量鏈接上的重要處理節(jié)點(diǎn)，成為不可或缺的重要工具，我們將拭目以待，也將全力以赴!