人工智能芯片从训练主导向推理主导的转型,是随着大模型从开发阶段走向应用落地而逐步发生的。这一过程经历了几个关键拐点:首先是深度学习兴起后GPU取代CPU成为训练主力,其次是Transformer架构推动大模型对训练算力的极致需求,最后是2023年后推理需求快速攀升,未来推理芯片占比有望超过训练芯片。

训练主导阶段:GPU成为AI算力核心

在深度学习早期,训练复杂神经网络需要处理海量数据,对芯片的绝对计算能力通用性要求极高。GPU凭借其大规模并行计算能力,成为目前唯一可用于AI训练的已量产芯片,占据了AI芯片市场的主要份额。这一阶段,AI算力需求爆发式增长,从2019年到2026年,中国AI算力规模预计从30 EFLOPS增长至1270 EFLOPS,年增速保持在38%以上。

推理需求崛起:大模型应用加速落地

随着各类大模型逐步成熟,并在生产生活中应用,推理场景对芯片的综合指标(如能耗、时延、成本)提出了更高要求。相比训练,推理计算量较小,CPU、GPU、FPGA及ASIC均可参与。其中,FPGA凭借硬件可重构、开发周期短、效率高的特点,在AI推理市场潜力巨大;ASIC则因高性能、低能耗,被视为AI技术的首选。目前国内FPGA厂商(如紫光国微、复旦微电、安路科技)已崭露头角,国产ASIC在7nm工艺与算力上比肩海外。

未来趋势:推理芯片占比将逐步提升

由于当前大部分大模型仍处于开发阶段,训练芯片需求更大。但未来随着大模型在下游应用端大规模落地,适用于推理的FPGA和ASIC占比有望逐步提升,推理芯片的市场规模预计将超过训练芯片,标志行业进入新拐点。

常见问题

训练芯片和推理芯片的主要区别是什么?

训练芯片更注重绝对计算能力和通用性,以处理海量数据;推理芯片更注重综合指标,如能耗、时延和成本,计算量相对较小。

为什么GPU目前是AI训练的主流选择?

GPU具备大规模并行计算能力,且设计和制造工艺成熟,是目前唯一可用于AI训练的已量产芯片,因此占据市场主要份额。

未来哪种芯片在AI推理领域更有潜力?

FPGA和ASIC在推理领域潜力巨大。FPGA灵活、开发周期短;ASIC高性能、低能耗。随着大模型应用落地,这两类芯片的占比预计将逐步提升。

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