【原创】芯原在边缘AI算力开启“芯”纪元

作者:电子创新网张国斌

2025开年以来,随着技术的成熟和应用场景的拓展,边缘AI市场在2025年迎来了快速增长。据预测,到2025年,边缘计算市场将接近500亿美元,成为催生新商业模式和优化资源配置的重要引擎。边缘计算对高效能、低功耗芯片的需求被推向新高,在这场技术变革中,芯原微电子(以下简称“芯原”)凭借其全球领先的AI 系列IP和前瞻性的Chiplet技术布局,成为推动边缘AI算力升级的核心力量。

大模型触发端侧AI革命,芯原AI系列 IP成算力底座

近年来,随着AI技术的快速发展,半导体产业迎来了高速增长期。这一增长主要受到了包括ChatGPT、DeepSeek等在内的AIGC大模型快速迭代和商业化落地的极大驱动。研究机构IBS的数据显示,到2030年, AI相关半导体将占据全球半导体市场71.7%的市场份额;受DeepSeek的影响,该比例或上升到74%-76%。

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图:全球半导体市场规模和AI半导体市场规模,按产品分类,IBS

由于AI模型的算法复杂,而且需要进行海量数据处理,AIGC模型在云侧进行训练、端侧进行微调和推理时,产生了很大的算力需求,直接推动了半导体企业加速研发更先进的制程工艺、创新的芯片架构(如Chiplet)和各类专用的AI ASIC芯片。

DeepSeek采用了更优化的硬件使用策略、创新的训练方法、高效的模型压缩技术,充分符合端侧设备对AI模型紧凑、高效、易用的需求,为发展端侧的“小的大模型”或者“小模型”提供了很好的技术条件,加速了千行百业与AI大语言模型的融合与端侧部署。

芯原多年前就发力NPU(神经网络处理器)IP,为DeepSeek在端侧部署提供了强有力的技术底座,截至目前,芯原NPU IP已嵌入全球82家客户的142款AI类芯片中,累计出货量超1亿颗,覆盖从可穿戴设备到智能汽车的10余个领域。

芯原最新一代NPU架构针对Transformer类模型进行了优化,既能高效运行Qwen、LLAMA类的大语言模型,也能支撑Stable Diffusion、MiniCPM等AIGC和多模态模型。

芯原的NPU还与自有的众多处理器IP深度集成,形成包括AI-ISP、AI-Display、AI-VPU、AI-GPU、AI-DSP在内的众多AI加速子系统解决方案。

基于其可编程、可扩展特性以及公司自有的创新NeuroBrick片上硬件加速解决方案,芯原的NPU IP还可针对不同应用场景极大优化客户芯片的PPA特性。正是由于优点突出,82家客户在设计中采用了芯原的NPU。

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在2025CES上爆火了有AI功能的AR眼镜,其实早在三年前,芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民博士就指出在消费电子领域,AR眼镜是新的增量市场。“因为AR眼镜可以减少人们对手机的依赖,使人和设备的交互更自然,所以AR眼镜在应用上有刚需,也有很多想象空间。”他表示,“更重要的是,AR眼镜重要的显示组件MicroLED和光波导的产业链主要集中在中国,这对国内发展AR眼镜产业来说有很大的优势。”

目前,芯原为某全球头部互联网公司定制的AR眼镜芯片,成为边缘AI轻量化的标杆案例。

在端侧AI设备方面,2025年将火爆的一个另一个产品是教育用的AI Pad,近日,市场调研机构洛图科技(RUNTO)发布的统计报告显示,2024年中国学习平板市场全渠道销量高达592.3万台,与2023年相比,实现了25.5%的显著增长,更重要的是,有AI功能的中高端产品占据了市场份额的一半以上。

随着大模型日益成熟和场景化,针对教育用的平板,不仅能通过多模态能力为用户答疑,还能够根据学生的学习进度、理解能力和知识掌握情况,规划个性化学习路径,改变题海战术的学习模式,真正做到为学生减负。

未来,这样的“AI老师”可以取代父母,成为帮助孩子学习提升的好助手,这样的AI Pad是学生和家长都欢迎的产品,必将引领一波增长。

从产业端得到的消息,针对AI Pad芯原已经拥有了一系列面向快速发展市场的平台化解决方案。以芯原的高端应用处理器平台为例,该平台基于高性能总线架构和全新的先进内存方案(终极内存/缓存技术),为高性能计算、笔记本电脑、平板电脑等提供一个全新的实现高性能、高效率和低功耗的计算平台,并可显著地降低系统总体成本。

Chiplet技术破局:芯原如何解决边缘算力“不可能三角”?

边缘AI场景对芯片提出了“高性能、低成本、低功耗”的“不可能三角”挑战,而Chiplet(芯粒)技术正成为破局关键。芯原早在5年前便布局Chiplet研发,芯原已在基于Chiplet的生成式人工智能大数据处理和高端智驾两大赛道实现领跑,正在推进基于Chiplet架构、面向智驾系统和AIGC高性能计算的芯片平台研发项目。

目前,公司在Chiplet领域取得的切实成果包括:已帮助客户设计了基于Chiplet架构的Chromebook芯片,采用了SiP(System in Package)先进封装技术,将高性能SoC和多颗IPM内存合封;已帮助客户的AIGC芯片设计了2.5D CoWos封装;已设计研发了针对Die to Die连接的UCIe物理层接口,相关测试芯片已流片,即将返回进行封装和测试。

此外,芯原已和Chiplet芯片解决方案的行业领导者合作,为其提供包括GPGPU、NPU和VPU在内的多款芯原自有处理器IP,帮助其部署基于Chiplet架构的高性能人工智能芯片,该芯片面向数据中心、高性能计算、汽车等应用领域。此外,为了应对先进封装技术可能出现的供应和成本等问题,芯原已针对新一代面板级封装(Panel level package)技术进行了先行设计开发,为接下来的规模量产做好了准备。本土封装厂也正在积极布局该封装技术,芯原将与之携手,共同打造更具成本效益且供应安全的先进封装解决方案。

行业数据显示,至2030年,全球边缘AI芯片市场规模将突破千亿美元,其中超过60%的增量来自智能汽车与消费电子。芯原凭借AI产品以及Chiplet技术的超前布局,已占据赛道制高点。

结语:边缘算力的“芯”未来

DeepSeek的开源真正实现了AI技术平权,降低了AI大模型的应用门槛,边缘设备的算力革命才真正开始。芯原通过较早布局AI领域,通过NPU、GPU、GPGPU、AI GPU和Chiplet等布局实现了AI领域算力全赛道覆盖,不仅解决了大算力瓶颈,更开启了边缘端算力的“芯”未来。

芯原所推出的GPGPU IP可提供从低功耗嵌入式设备到高性能服务器的计算能力,以高度可扩展的IP核重新定义了计算市场,可满足广泛的人工智能计算需求。

目前,芯原的GPU和GPGPU-AI IP在全球范围内获得了多次架构授权,在众多高性能计算产品中获得应用。

芯原还推出了全新Vitality架构的GPU IP系列,集成了诸多先进功能,如一个可配置的张量计算核心(Tensor Core)AI加速器和一个32MB至64MB的三级(L3)缓存,提供强大的处理能力和出色的能效表现,并支持多核扩展,广泛适用于云游戏、AI PC、独立显卡和集成显卡等应用领域。

在这场由算法与芯片共舞的新质生产力大变革中,芯原的“芯篇章”或许也是中国AI产品升级换代的起点。

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