人工智能

描述

     AI芯片也被稱為AI加速器或計(jì)算卡，AI芯片專門用于處理人工智能應(yīng)用中的大量計(jì)算任務(wù)的模塊, 其它非計(jì)算任務(wù)仍由CPU負(fù)責(zé)。

    人工智能AI在各個(gè)領(lǐng)域持續(xù)深入應(yīng)用，人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)不斷的融合，現(xiàn)如今，AI技術(shù)廣泛應(yīng)用與智能機(jī)器人、人臉識別、安防視頻、智慧制造、金融建模、新材料發(fā)現(xiàn)、醫(yī)學(xué)影像分析等領(lǐng)域，這意味著世界步入智能時(shí)代。

    而人工智能時(shí)代的科學(xué)研究和工程實(shí)踐都極度依賴計(jì)算力的支持。AI加速卡使用AI加速計(jì)算芯片，為復(fù)雜的訓(xùn)練、推理計(jì)算提供強(qiáng)大的算力支撐。

    1、AI 芯片市場規(guī)模

    隨著嵌入式AI芯片各種智能終端設(shè)備應(yīng)用的增加，一般的處理器已經(jīng)無法滿足終端設(shè)備智能特性的需求，所以越來越多的芯片制造商側(cè)重開發(fā)AI芯片，AI芯片初創(chuàng)公司越來越多，大量風(fēng)投正涌入AI芯片市場，整個(gè)AI芯片市場正蓬勃發(fā)展。

     2 、AI 芯片分類

     從廣義上講，能運(yùn)行AI算法的芯片都叫AI芯片。

     目前通用的CPU、GPU、FPGA、DSP、ASIC等都能執(zhí)行AI算法，只是執(zhí)行效率差異較大。

     但狹義上講一般將AI芯片定義為“專門針對AI算法做了特殊加速設(shè)計(jì)的芯片”。

     3 、AI芯片應(yīng)用領(lǐng)域----云計(jì)算

     ◆  成熟的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，要想應(yīng)用在AI領(lǐng)域（如圖像識別或機(jī)器翻譯），設(shè)計(jì)過程極其復(fù)雜，一般推理計(jì)算密集度過高而無法應(yīng)用在邊緣設(shè)備上，在AI應(yīng)用領(lǐng)域采用云計(jì)算是必須的。 ◆  數(shù)千人同時(shí)使用一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，云服務(wù)器功能需要足夠強(qiáng)大才能支撐復(fù)雜的運(yùn)算。FPGA擅長處理低延遲和計(jì)算密集型任務(wù)，允許云服務(wù)公司修改FPGA，所以FPGA可以成為云服務(wù)器功能需求的選。很多傳統(tǒng)芯片制造商，云服務(wù)供應(yīng)商和初創(chuàng)公司正在使用FPGA解決方案。 ◆  基于深度學(xué)習(xí)云計(jì)算的CPU + FPGA混合芯片，具備兩種處理器的優(yōu)勢，可提供計(jì)算能力，高內(nèi)存帶寬和低延遲的特性。   

      4 AI芯片應(yīng)用領(lǐng)域----邊緣計(jì)算

     ◆  終端設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)化，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)邊緣，高性能處理處理數(shù)據(jù)，專用AI芯片協(xié)同學(xué)習(xí)推理，提取核心結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和判決，篩選有效信息并傳輸?shù)皆贫?，有效降低云的網(wǎng)絡(luò)帶寬和計(jì)算負(fù)載。 ◆  很多初創(chuàng)公司推出自家AI ASIC芯片用于無人機(jī)、機(jī)器人、VR和AR，自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域，大芯片制造商也在處理器中增加了AI功能。 ◆  AI的發(fā)展必然會(huì)帶動(dòng)芯片市場的變化。推演算法開發(fā)框架隨時(shí)都在更新變化，邊緣計(jì)算市場也是現(xiàn)在和將來大公司們和創(chuàng)業(yè)公司競爭激烈的區(qū)域。

      5 AI芯片PCIE信號完整性測試

     (1) PCIE信號量測測試項(xiàng)目： ? Transmitter measurements (CEM-TX) ? TX Preset Test ? TX Signal Quality Test

    ? Link Equalization Testing

    ? Receiver measurements (CEM-RX) ? Link Equalization Response Time ? Initial Tx Equalization Time      ? PLL bandwidth (CEM add-in card)

      (2) PCIE 5 CEM TX 使用設(shè)備及設(shè)置：

      備注：PCIE 5測試配置需要33GHz 以上的示波器

      (3) PCIE 5 CEM TX 眼圖參數(shù)要求：

      TX Gold Suite 測試計(jì)劃

     備注：其中Ln0所有項(xiàng)目都需要測試，其他LN可以選擇性測試。

     (4) PCIE5 Test 測試夾具：

     (5) PCIE 5 Test 測試程序設(shè)置：

     (6)  PCIE 5 CEM RXTest 測試連接示意圖:

     (7) PCIE 5 Debug  Transmitter(發(fā)送端)、Receiver（接收端）解決方案:

    6 AI芯片（加速卡）DDR接口信號完整性測試 

    (1)  LPDDR5特點(diǎn)如下：

    ◆  速率：3200~ 6400 Mbps

    ◆  電壓擺幅：低至0.3V

    ◆  WCK時(shí)鐘 ：引入了WCK時(shí)鐘。差分時(shí)鐘CK是命令，地址的工作時(shí)鐘，而數(shù)據(jù)接口使用差分時(shí)鐘WCK， 用于寫數(shù)據(jù)捕獲和讀數(shù)據(jù)輸出。WCK可以以CK頻率的兩倍或四倍運(yùn)行。RDQS是用于在讀操作期間選通數(shù)據(jù)的差分輸出時(shí)鐘信號。

     ◆  CA bus：DDR(SDR in LP4x)

     ◆  鏈接ECC：支持用于讀取和寫入操作的鏈接ECC功能以恢復(fù)數(shù)據(jù)。在寫操作期間，RDQS（讀數(shù)據(jù)選通）信號 將用作奇偶校驗(yàn)信號。

    ◆  DSM ：深度睡眠模式（DSM）用于將IDD電流降低40％

    ◆  DFE: 當(dāng)WCK高于800 MHz時(shí)，可以啟用DQ RX判決反饋均衡(DFE)功能,以補(bǔ)償信道特性，提升Rx Margin  

    (2)  LPDDR5測試項(xiàng)目：

     (3) SDLA模型設(shè)置–寫入路徑（CPU->DRAM）：

      目前，用于主存的DDR SDRAM系列的芯片已經(jīng)演進(jìn)到了DDR5了，啟威測實(shí)驗(yàn)室DDR測試能力包括:DDR2、DDR3、DDR4。

      Test, Debug and Validate LPDDR5 & DDR5

    (4) LPDDR5和DDR5解決方案：

     (5) LPDDR5和DDR5測試、調(diào)試和驗(yàn)證方案：

    啟威測信號完整性實(shí)驗(yàn)室為你提供：

    AI芯片（加速卡）PCIE接口信號完整測試

    AI芯片（加速卡）DDR接口信號完整性測試

    AI芯片（加速卡）電源完整性PI測試