AI未來(lái)發(fā)展需打破馮諾依曼瓶頸

人工智能（AI）持續(xù)火熱。但是，對(duì)AI內(nèi)涵其實(shí)有不同的理解。實(shí)際上，20年以前，語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別都是很熱的AI究領(lǐng)域。現(xiàn)在，顯然不再有人關(guān)注了。

AI是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。中科院微電子所副總工程師趙超對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，AI發(fā)展，首先要了解智能的實(shí)質(zhì)，再模擬人類(lèi)智能，制造智能機(jī)器。

現(xiàn)在，大家理解的AI，包括像AlphaGo這樣的深度學(xué)習(xí)機(jī)器，采用的是傳統(tǒng)馮諾依曼構(gòu)架，數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)是分離的，需要大量的數(shù)據(jù)傳輸，造成馮諾依曼瓶頸的存儲(chǔ)墻和功耗墻。

趙超對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者表示：“AlphaGo本身的機(jī)器學(xué)習(xí)，不存在實(shí)用的可能。臨時(shí)的解決方案，采用三維封裝，把存儲(chǔ)器和處理器集成在一起。或者，像寒武紀(jì)深度學(xué)習(xí)處理器那樣，把存儲(chǔ)器跟處理器做在同一個(gè)芯片內(nèi)，實(shí)現(xiàn)所謂的近存儲(chǔ)器計(jì)算，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽?rdquo;

趙超認(rèn)為，AI未來(lái)的希望在于真正打破馮諾依曼瓶頸，直接用存儲(chǔ)器計(jì)算，即算即存。更長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)，直接用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)完全模擬大腦。這個(gè)任務(wù)，最終能不能完成、什么時(shí)候完成還不確定。趙超認(rèn)為，AI對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的直接貢獻(xiàn)度，在短期內(nèi)不會(huì)太大。

嵌入式MRAM應(yīng)用成為近期亮點(diǎn)

新型存儲(chǔ)器，特別是嵌入式MRAM在邏輯芯片的應(yīng)用，是近期的亮點(diǎn)。MRAM，即Magnetic Random Access Memory，是一種非易失性(Non-Volatile)的磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器。它擁有靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)的高速讀取寫(xiě)入能力，以及動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)的高集成度，而且基本上可以無(wú)限次地重復(fù)寫(xiě)入。

“嵌入式MRAM的大規(guī)模量產(chǎn)已成定局。除了替代嵌入式閃存、DRAM，還會(huì)取代一部分SRAM。這種替代，不僅在‘先進(jìn)技術(shù)代’，而且在‘大尺寸技術(shù)代’也會(huì)發(fā)生。國(guó)內(nèi)的邏輯代工企業(yè)再不跟上步伐，可能要犯歷史性錯(cuò)誤。”趙超說(shuō)。

多因素造成存儲(chǔ)器價(jià)格波動(dòng)

存儲(chǔ)器市場(chǎng)波動(dòng)的現(xiàn)象已經(jīng)存在幾十年了。存儲(chǔ)器價(jià)格不斷起伏，幅度非常大。全球存儲(chǔ)市場(chǎng)從2017年開(kāi)始走向高峰，至2019年逐漸下滑。趙超認(rèn)為，存儲(chǔ)器價(jià)格的這種起伏，是由很多因素造成，包括為了打壓競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的企業(yè)策略等等。

“這一波存儲(chǔ)器的繁榮，已經(jīng)有兩年時(shí)間，存儲(chǔ)器價(jià)格上升主要是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)因素推動(dòng)的。目前，DRAM普遍降價(jià)，可能因?yàn)槠谪浭袌?chǎng)的無(wú)規(guī)律波動(dòng)。比如，前期庫(kù)存過(guò)多，需要減倉(cāng)。如果說(shuō)有技術(shù)方面的影響，可能跟Intel的新型處理器推遲上市有點(diǎn)關(guān)聯(lián)。”趙超說(shuō)。

在微軟的VISTA剛面市之時(shí)，奇夢(mèng)達(dá)預(yù)測(cè)DRAM需求會(huì)有大的增加，但此操作系統(tǒng)很不受客戶(hù)待見(jiàn)，造成了預(yù)測(cè)錯(cuò)誤，成為奇夢(mèng)達(dá)倒閉的直接原因之一。

“其實(shí)，這種價(jià)格波動(dòng)對(duì)期貨市場(chǎng)的影響要大于制造廠(chǎng)商，特別是對(duì)于制造業(yè)內(nèi)，一些還不能向市場(chǎng)提供DRAM產(chǎn)能的廠(chǎng)商，近期來(lái)看，制造業(yè)市場(chǎng)上的這些廠(chǎng)商不會(huì)受到價(jià)格波動(dòng)的影響。”趙超說(shuō)。

“長(zhǎng)期來(lái)看，跟友商之間的價(jià)格戰(zhàn)在所難免。然而，不管價(jià)格怎么走，芯片制造業(yè)是一個(gè)周期非常長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)，短期價(jià)格波動(dòng)不應(yīng)該成為影響企業(yè)決策的主要因素。”趙超說(shuō)。

培養(yǎng)人才需全社會(huì)共同努力

對(duì)于我國(guó)市場(chǎng)發(fā)展未來(lái)需要面對(duì)的挑戰(zhàn)，趙超表示，目前人才的供需矛盾十分突出。“高校人才培養(yǎng)數(shù)量完全不能滿(mǎn)足業(yè)界需求。人才培養(yǎng)不像資金流動(dòng)一樣具有周期性，怎么解決這個(gè)問(wèn)題，需要教育部門(mén)和全社會(huì)一起努力解決，包括企業(yè)、地方政府聯(lián)合高校一起組織高水平職業(yè)培訓(xùn)。可以建立對(duì)碩士、博士的研究生培養(yǎng)班。我們最近有一些嘗試，見(jiàn)到一些效果。”趙超說(shuō)。