10月14日，工信部印發(fā)了一份與人工智能相關(guān)的通知，宣布開展2021年人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥申報(bào)工作，進(jìn)一步探索完善揭榜掛帥機(jī)制，促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新。對于人工智能這種科研密切相關(guān)的技術(shù)，“揭榜掛帥”的模式有效杜絕了“論文導(dǎo)向”的科研怪圈，轉(zhuǎn)為以需求和成果為導(dǎo)向。申報(bào)并入圍后，相關(guān)單位將開展技術(shù)攻關(guān)，工信部將在兩年內(nèi)跟蹤測評，最終選出優(yōu)勝單位。

本次揭榜掛帥工作分為三類創(chuàng)新任務(wù)，芯片、傳感器、框架與開發(fā)服務(wù)平臺等核心基礎(chǔ)任務(wù)，機(jī)器翻譯、身份識別、語音交互、自動(dòng)駕駛仿真、智能機(jī)器人/無人機(jī)等智能產(chǎn)品任務(wù)，以及訓(xùn)練資源庫、預(yù)訓(xùn)練模型、安全監(jiān)測平臺等公共支撐任務(wù)。

實(shí)際上，早在去年，工信部就公布了新一代人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)任務(wù)揭榜優(yōu)勝單位名單，業(yè)界不少頭部AI產(chǎn)品與方案均獲此殊榮。該名單的篩選工作從2018年底就已經(jīng)啟動(dòng)，經(jīng)過持續(xù)的評定才決出優(yōu)勝單位。而此次發(fā)布的2021年申報(bào)指南中，工信部為2023年的國產(chǎn)AI發(fā)展定下了不少參數(shù)目標(biāo)，我們不妨用這些目標(biāo)與現(xiàn)有產(chǎn)品的參數(shù)做個(gè)對比參考。

云端人工智能芯片——高算力低功耗

在云端人工智能環(huán)境中，訓(xùn)練芯片與推斷芯片都是不可或缺的。申報(bào)指南給出的預(yù)期目標(biāo)里，工信部指出到2023年，人工智能的云計(jì)算環(huán)境需要支持三種以上主流神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與推斷，比如計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理與智能語音等。與此同時(shí)，訓(xùn)練與推理芯片可支持FP32、TF32、FP16與INT8等常用計(jì)算精度。訓(xùn)練芯片要求算力達(dá)到32TFLOPS@FP32、64TFOPS@TF32、512TOPS@INT8，但芯片的典型功耗不得高于400W。

直接給出這些參數(shù)可能難以理解其概念，我們先拿現(xiàn)有的幾個(gè)旗艦訓(xùn)練芯片對比一下，比如位列揭榜優(yōu)勝單位的寒武紀(jì)。寒武紀(jì)的思元290基于臺積電7nm工藝，算力達(dá)到512TOPS@INT8，且功耗只有300W。華為的昇騰910芯片同樣采用了臺積電7nm工藝，算力達(dá)到640TOPS@INT8，功耗為310W。

然而在AI訓(xùn)練中，往往需要用到FP32以上的高精度或混合精度，因此目標(biāo)中32TFLOPS@FP32與64TFLOPS@TF32等參數(shù)反而更加關(guān)鍵。燧原科技的邃思2.0芯片目前看來在單精度浮點(diǎn)計(jì)算上性能最高，該芯片采用格芯的12nm工藝打造，其算力指標(biāo)最高達(dá)40TFLOPS@FP32，且支持TF32精度并實(shí)現(xiàn)160TFLOPS算力，最大功耗也只有300W。

那么這個(gè)基準(zhǔn)線與國外大廠相比又如何呢，我們可以對比英偉達(dá)最新的A100芯片，該芯片也用到了臺積電的7nm工藝，算力表現(xiàn)分別是624TOPS@INT8、19.5 TFLOPS@FP32，最高功耗為400W。特斯拉在近期公布的D1芯片，也只做到了22.6 TFLOPS@FP32和400W的性能。如此看來，這確實(shí)是一個(gè)高規(guī)格的預(yù)期目標(biāo)，不過決定云端人工智能芯片表現(xiàn)的不僅是算力與功耗，還要看其擴(kuò)展能力與帶寬等。

車規(guī)激光雷達(dá)——距離、FOV與分辨率

面對智能傳感器，申報(bào)指南中重點(diǎn)提及了車規(guī)級的攝像頭與雷達(dá)等傳感器，其中車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)要在自動(dòng)駕駛場景下實(shí)現(xiàn)250米以上的探測距離，視場角范圍為120°x 20°，水平與垂直角分辨率均要小于0.075°。

我們還是先來看進(jìn)入上次優(yōu)勝名單的單位，深圳激光雷達(dá)公司鐳神智能。鐳神智能的LS21G是一款車規(guī)級的長距混合固態(tài)激光雷達(dá)，選用了1550nm的激光光源，視場角范圍為120°x 25°，測距范圍達(dá)250米，分辨率高達(dá)0.075°x 0.05°。

嶺緯智能的固態(tài)激光雷達(dá)Titan M1-Pro也擁有優(yōu)異的指標(biāo)，其視場角范圍同為120°x 25°，測距范圍可達(dá)200米，水平角分辨率為0.03°，垂直角分辨率為0.05°。與LS21G一樣，Titan M1-Pro也是采用了1550nm光源的MEMS激光雷達(dá)。

單論視場角范圍的話，其實(shí)國內(nèi)不少固態(tài)激光雷達(dá)都能實(shí)現(xiàn)這一指標(biāo)，只不過要想實(shí)現(xiàn)0.075°的分辨率和250米以上的探測距離，就稱得上一大挑戰(zhàn)了。如果只要求實(shí)現(xiàn)20°的垂直視場角的話，為了做到0.075°的分辨率就必須做到至少200以上的等效線束。不僅如此，由于功率限制、光源和測距方式的不同，200米成了諸多激光雷達(dá)的探測距離極限，哪怕是國外的頂級激光雷達(dá)也少有達(dá)標(biāo)者。

當(dāng)然了，這些參數(shù)只能決定一個(gè)前向長距激光雷達(dá)的一部分性能表現(xiàn)，不少短距激光雷達(dá)雖然探測距離短，卻可以做到更高的分辨率。何況紙面參數(shù)不能決定一切，通過車規(guī)、實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)等因素，才是激光雷達(dá)商業(yè)化的根本。申請單位填報(bào)的也不只是參數(shù)，產(chǎn)業(yè)化與應(yīng)用情況也是最終的優(yōu)勝評定項(xiàng)之一。

小結(jié)

在這份申報(bào)指南中，工信部已經(jīng)為人工智能的創(chuàng)新給出了相當(dāng)詳細(xì)的攻堅(jiān)方向，足見國家對AI產(chǎn)業(yè)的重視。除了相關(guān)企業(yè)外，高校和科研院所同樣是創(chuàng)新的中堅(jiān)力量，尤其是在公共支撐類產(chǎn)品的建設(shè)上。在產(chǎn)學(xué)研的共同努力下，揭榜掛帥這種模式才能發(fā)揮出國內(nèi)AI最大的優(yōu)勢。

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