CPU、GPU、NPU、TPU、SOC,哪种芯片的技术门槛最高?

2022-09-21
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技术门槛,都不低。

相比之下,越是新出现的芯片种类,其技术门槛就越高。

芯片的门槛要看几个方面,包括算法设计、材料工艺,加工工艺和封装测试。

有时设计算法能做好,但是加工环节被卡了脖子也会失败。

另外就是应用生态。

有了芯片要在实际产品上应用,之后才能验证和改进。

这点是国内芯片厂商最困难的。

在进口芯片的挤压下,敢于试用国产芯片,需要很大的勇气、魄力。

从国内目前各公司技术水平看,能达到国际前沿水平的,目前可能只有寒武纪,其他公司还在努力,希望能早日突破。

下面把几个概念通俗介绍一下:CPU,全称是Central Processing Unit,即中央处理器。

这个缩写相信大家最熟悉,它是计算机系统的“大脑”CPU主要包括运算器、控制单元、若干寄存器、高速缓存器和它们之间通讯的数据、控制及状态的总线。

它的工作思路是:存储程序,按顺序执行。

它最擅长于逻辑控制。

由于CPU需要大量的空间去放置存储单元和控制逻辑,计算能力就受限制,所以就有了GPU出场。

目前CPU技术上没有革命性的技术变革,只要我们按照科学的程序,一步步努力,不冒进,早晚能赶上。

GPU全称是Graphics Processing Unit, 即图像处理器;GPU主要解决并行运算问题。

举个生活中的例子。

超市收银台前,顾客有100人排队。

如果只有一个收银员,那么即使他操作速度再快,也要大家排队耗时间。

如果有50个收银员同时收款,很快就解决问题。

GPU解决的就是这个问题。

这个问题在图形图处理时问题最突出,故改变算法规则,由GPU芯片来解决。

但GPU不能独立工作,必须由CPU控制。

NPU全称是Neural network Processing Unit, 即神经网络处理器;NPU,神经网络处理器,在电路层模拟人类神经元和突触,并且用深度学习指令集直接处理,一条指令对应一组神经元的任务。

由于实现存储和计算一体化,故计算效率大大提高。

TPU全称是Tensor Processing Unit, 即张量处理器;是一种为通过基于神经网络运算能力的一种ASIC,即专用集成电路。

他把微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器集成在一个芯片上。

这是解决运算速度的另外一个思路,就是专项任务,专项解决。

它通常根据特定运算任务开发,指向特定用途。

比如人机大战中的AlphaGo。

SOC全称是System on a Chip,其本质上就是上面说的ASIC。

可以叫作系统级芯片,或者叫片上系统

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小草

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