大模型从训练走向推理,AI芯片的需求结构将随之切换:当前大模型多处于开发阶段,训练芯片需求更大,GPU是绝对主力;未来随着大模型在应用中逐步落地,侧重能耗、时延、成本等综合指标的推理芯片占比有望提升,FPGA与ASIC在推断场景的潜力将逐步释放。 据IDC预测,未来几年AI芯片复合增速有望达到50%左右,需求扩张趋势明确。

训练与推理:两种不同的算力逻辑

AI芯片需求结构的切换,根源在于机器学习的两个步骤对算力的要求截然不同。

训练芯片负责通过海量数据训练出复杂的神经网络模型,计算量庞大,因此更注重绝对计算能力和通用性。目前应用最多的主要是GPU,它是唯一已实现量产、可用于AI训练的芯片。

推理芯片则利用训练好的模型对新数据做出结论,计算量相对较小,更看重能耗、时延、成本等综合指标。除CPU、GPU外,FPGA与ASIC也适用于云端推断,而在边缘推断场景,FPGA凭借低功耗、开发周期快、编程灵活等特性,正成为AI硬件加速的重要方案。

因此,大模型从开发走向成熟应用的过程,将直接推动AI芯片需求从“唯算力论”向“综合性价比”迁移。

FPGA与ASIC:推理时代的潜力选手

在推理需求放量的预期下,两类芯片的关注度显著提升。

FPGA(现场可编程门阵列) 是一种硬件可重构的芯片,用户可通过软件重新配置内部资源实现不同功能,具备开发周期短、灵活性高的特点,在技术迭代频繁的AI领域是较为理想的解决方案。在云端数据中心业务中,FPGA以其灵活性和可深度优化的特点,有望继GPU之后迎来市场机会;目前阿里云、亚马逊、微软等均已探索“云服务器+FPGA芯片”模式。

ASIC(专用集成电路) 为特定用途定制,专用化程度最高,具有高性能、低能耗的特点。受研发成本与壁垒限制,其在AI行业的渗透率仍较低,但随着行业成熟、下游应用反哺研发成本,ASIC有望凭借性能与功耗优势成为AI推断场景的重要选择。

两类芯片的特点对比如下:

芯片类型核心特点在AI推理中的定位
FPGA硬件可重构、开发周期短、灵活云端推理与边缘推断均有潜力
ASIC定制化、高性能、低功耗适合特定AI推断场景

常见问题

推理芯片会完全取代训练芯片吗?

不会。训练与推理是机器学习的不同阶段,需求将长期并存。切换指的是需求增量结构的变化——随着大模型成熟落地,推理场景的算力需求增速可能超过训练,而非训练芯片被淘汰。

GPU在推理时代会失去优势吗?

不会失去优势。GPU目前仍可执行推理运算,且占据AI芯片市场主要份额。FPGA与ASIC的机遇在于推理场景对时延、功耗、成本的差异化要求,为不同架构芯片提供了细分空间,而非对GPU的简单替代。

如何理解FPGA在边缘推断中的价值?

边缘推断对终端设备的实时响应和功耗控制要求较高。FPGA作为低功耗异构芯片,开发周期快、编程灵活,能处理用户实时计算请求及小计量大批次的计算,因此被视为适配边缘AI场景的重要方案。