算力芯片可谓算力的载体，通过其提供的计算能力，支撑互联网、金融、科技、制造业等各个行业的发展和数字化转型，赋能人工智能、自动驾驶、智能物联网、高性能计算和元宇宙等应用场景。
农历新年到来前，算力产业又迎来了一场热烈的“讨论”，这次大家关注的话题更加具体，那便是“算力芯片”。
随着数字经济时代的全面开启，算力作为重要“底座”支撑，赋能作用日渐凸显。进入2023年，专家们对于“算力”这一话题，有了新的观点：“算力经济的发展不仅取决于算力基础设施的规模，更依赖于新一代算力服务技术体系，算力产业正迎来前所未有的发展机遇。”
那么，这里提到的“算力基础设施”又该如何理解呢？当前算力基础设施主要以数据中心的形式实现高性能算力供应，其中，算力芯片是算力的具体载体，而高算力芯片则能够提供超算算力、通用算力、智能算力和边缘算力。数字经济时代，算力高低成为综合国力强弱的重要指标之一，算力芯片技术的高度，将是国家核心竞争力的重要体现。接下来，请跟随《中国科技信息》一起来深入探讨这一话题。
算力芯片是算力提升的关键所在
算力泛指计算能力，是计算功能或数据处理能力，代表计算速度，计算方法，通信能力，存储容量，云计算服务能力等，它是承载数据和算法运行的平台。在数字经济时代，各行各业对算力的需求更加迫切，因为数据是信息时代的“石油”，算力则将数据转化为动能，驱动经济和科技的发展，是数字经济时代的引擎。
在这当中，算力芯片可谓算力的载体，通过其提供的计算能力，支撑互联网、金融、科技、制造业等各个行业的发展和数字化转型，赋能人工智能、自动驾驶、智能物联网、高性能计算和元宇宙等应用场景。基于此，专家提出了算力与算力芯片之间的关系公式：算力 = （单芯片）性能 x 规模（即数量） x 利用率。
随着数据爆炸式增长，算法复杂度不断提高，加快高算力芯片发展，是中国打造数字经济新优势、提升国家整体竞争力和国防安全的重要保障。那么，怎样实现“既能低功耗、又能高精度、还能大算力”，已成为全球数字经济体可持续发展的基础与核心，更是我国颇为关注的焦点。
数字经济时代发展不可或缺的竞争力
为何越来越多的人都将心血花在研究“算力芯片”上？答案其实很明显，芯片作为人类社会各产业信息化、数字化、智能化发展的基本生产资料，其发展根植于人类社会信息化、数字化和智能化发展的要求。换句话说，芯片算力影响到我们生活中的方方面面，工作也好、生活日常也罢，都和芯片算力息息相关。
以目前十分火热的智能汽车领域来看，芯片是重点、算力是核心，需要的是软硬结合协同发展，即重点关注芯片的算力。例如，智能自动驾驶的级别越高，数据采集量和传输量也就越大，对汽车芯片的计算能力要求也就越高。比如，L2 级别自动驾驶要求芯片的计算能力为 10 TOPS，L3 级别则需要上百 TOPS 的芯片，到 L3+、L4 级别的自动驾驶就需要上千 TOPS 的芯片。所以，更高水平的算力芯片是自动驾驶发展的核心，也是软件定义汽车的基础。
同理，在3C数码行业，随着手机游戏处理的需求和AI处理的需求越来越大，对手机芯片的算力要求也越来越大。例如，早上起床，唤起手机语音助手，询问今天的天气情况，这个时候AI指令在芯片的调度下，迅速处理，高算力芯片会更高效地收集答案并且以语音的形式反馈；上班路上买早饭需要扫码支付，除了和网络速度有关外，也和芯片算力有关，摄像机捕捉到二维码之后，需要芯片算力支撑解码和调用相关接口，高算力意味着扫码更快；而工作之余，看到美丽的风景时，用手机记录精彩瞬间的时候，芯片算力可以调节出更具细节、更真实的照片色彩。
如此看来，若将算力视作高新技术产业的支柱，那么算力芯片则是决定这根支柱高低的关键因素，是国家发展和竞争中不可或缺的竞争力。
后摩尔时代算力产业迎来前所未有的历史机遇
就过去和目前的发展趋势来看，加速算力芯片的发展是必然的。其实早在很多年前，我国就在为摆脱芯片受制于人的局面大力推动产业创新。
在算力芯片方面，目前服务器加速，主要采用的是GPU芯片，占比接近90%，另外则是ASIC、FPGA等。GPGPU芯片广泛用于商业计算和大数据处理，如天气预报、工业设计、基因工程、药物发现、金融工程等，在人工智能领域，使用GPGPU在云端运行模型训练算法，可以显著缩短海量训练数据的训练时长，减少能源消耗，从而进一步降低人工智能的应用成本。不同应用领域，对芯片计算能力及运算精度要求也有所不同，比如用于商业计算和大数据处理（CAE仿真、物理化学、石油勘探、生命科学、气象环境等），需要双精度浮点、单精度浮点、32位整型运算；人工智能（模型训练、应用推理），要求混合精度浮点、半精度浮点、16位整型、8位整型运算。
针对上述范畴，近几年国内不少企业都有所进展，包括海光信息、壁仞科技、燧原科技、摩尔线程等。而大体上看，我国14nm制造工艺量产，存储芯片批量生产，个人计算机及服务器端的CPU芯片产品线丰富，AI专用芯片快速发展。
总之，后摩尔时代，算力产业迎来巨大变局，我国算力产业迎来前所未有的历史机遇。对此，我国将持续提升核心技术能力。统筹协调部门资源，补齐高端服务器、存储器、CPU/GPU、专用芯片、操作系统等算力产业短板，加大对高性能服务器、异构计算系统、量子计算、光子计算、类脑计算等新兴技术和产品的支持力度，积极布局新型计算架构并加强计算架构整合。强化基础理论研究，加大高端人才培养和引进力度，摸索出真正适合我国的创新追赶路径，推动产业跨越式发展。
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