AI驅(qū)動(dòng)未來(lái)計(jì)算生態(tài)的變革

隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展，硬件設(shè)計(jì)、應(yīng)用場(chǎng)景與可持續(xù)實(shí)踐正迎來(lái)全面革新。我們將會(huì)看到半導(dǎo)體行業(yè)更多地采用AI輔助的芯片設(shè)計(jì)工具，利用AI來(lái)優(yōu)化芯片布局、電源分配和時(shí)序收斂。如此不僅能優(yōu)化性能結(jié)果，還能加速優(yōu)化芯片解決方案的開發(fā)周期，使小型公司也能憑借專用化芯片進(jìn)入市場(chǎng)。與此同時(shí)，邊緣側(cè)AI的崛起推動(dòng)了AI去中心化的趨勢(shì)。在2025年，我們很可能會(huì)看到先進(jìn)的混合AI架構(gòu)，這些架構(gòu)能夠?qū)I任務(wù)在邊緣設(shè)備和云端之間進(jìn)行有效分配。邊緣設(shè)備上的AI算法會(huì)先識(shí)別出重要的事件，然后云端模型會(huì)介入，提供額外的信息支持。而決定在本地還是云端執(zhí)行AI工作負(fù)載，則將取決于可用能源、延遲需求、隱私顧慮以及計(jì)算復(fù)雜性等考慮因素。

2025年，AI推理工作負(fù)載將繼續(xù)增加，這將有助于確保AI的廣泛和持久普及。AI推理能力的增強(qiáng)使更多智能設(shè)備能夠快速、高效地完成日常任務(wù)，而為了支持這一增長(zhǎng)，設(shè)備需要搭載能夠?qū)崿F(xiàn)更快的處理速度、更低的延遲和高效電源管理的技術(shù)。Armv9架構(gòu)所具備的SVE2和SME2兩大關(guān)鍵特性，共同作用于Arm CPU，使其能夠快速高效地執(zhí)行AI工作負(fù)載。

此外，小型語(yǔ)言模型（SLM）的普及進(jìn)一步拓展了AI在資源受限設(shè)備上的應(yīng)用潛力，從語(yǔ)言交互到本地化專家系統(tǒng)，其高效、緊湊的特性正在改變?cè)O(shè)備間的交互方式。與此同時(shí)，進(jìn)一步涌現(xiàn)的多模態(tài)模型將通過能夠聽到聲音的音頻模型、能夠看到的視覺模型、以及能夠理解人與人之間、人與物體之間關(guān)系的交互模型，來(lái)執(zhí)行更復(fù)雜的AI任務(wù)。這將賦予AI感知世界的能力，就像人類一樣，能聽、能看、能體驗(yàn)。

在應(yīng)用場(chǎng)景方面，醫(yī)療服務(wù)似乎已成為AI的主要用例之一，而這一趨勢(shì)將在2025年加速發(fā)展。研究證明，使用AI可以將藥物研發(fā)周期縮短50%。此外，通過將移動(dòng)設(shè)備、傳感器和AI相結(jié)合，用戶將能夠獲得更優(yōu)質(zhì)的健康數(shù)據(jù)，從而對(duì)個(gè)人健康做出更明智的決策。而在可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域，AI將加速融入可持續(xù)實(shí)踐。能源是AI的另一大關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景，除了使用高能效技術(shù)，“綠色?AI”?策略也將受到越來(lái)越多的關(guān)注。例如，為了應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的能源需求，AI模型訓(xùn)練可能會(huì)來(lái)越多地選擇在碳排放較低的地區(qū)和電網(wǎng)負(fù)荷較低的時(shí)間段進(jìn)行，這可能會(huì)成為未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)操作。其他可行的方式還包括優(yōu)化模型能效、重復(fù)使用或重新定位預(yù)訓(xùn)練的AI模型以及采用“綠色編碼”等。隨著可再生能源與AI的進(jìn)一步融合，整個(gè)能源行業(yè)的創(chuàng)新有望得到進(jìn)一步推動(dòng)。AI將能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)能源需求，實(shí)時(shí)優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行，并提高可再生能源的效率。AI還將能夠優(yōu)化電能儲(chǔ)存解決方案的電池性能和壽命。這些都將極大地提高能源系統(tǒng)的效率和可持續(xù)性。

創(chuàng)新技術(shù)與生態(tài)合作應(yīng)對(duì)芯片設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)的復(fù)雜性

隨著傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)和制造難度的加劇，行業(yè)正在重新思考設(shè)計(jì)模式，芯粒（chiplet）技術(shù)成為突破摩爾定律瓶頸的重要解決方案。芯粒通過模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)性能和成本優(yōu)化，為不同市場(chǎng)提供了高度差異化的產(chǎn)品選擇。目前，芯粒技術(shù)已經(jīng)能夠有效應(yīng)對(duì)特定市場(chǎng)需求和挑戰(zhàn)，并預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年持續(xù)發(fā)展。比如在汽車市場(chǎng)，芯?？蓭椭髽I(yè)在芯片開發(fā)過程中實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)認(rèn)證，同時(shí)通過不同的計(jì)算組件，幫助擴(kuò)大芯片解決方案的規(guī)模并實(shí)現(xiàn)差異化。與此同時(shí)，行業(yè)也將對(duì)摩爾定律進(jìn)行“重新校準(zhǔn)”，比如在芯片設(shè)計(jì)過程中，不再僅僅將性能作為關(guān)鍵指標(biāo)，而是將每瓦性能、單位面積性能、單位功耗性能和總體擁有成本作為核心指標(biāo)。隨著科技行業(yè)大規(guī)模地朝著更高效的 AI 工作負(fù)載計(jì)算發(fā)展，這些指標(biāo)將在相關(guān)領(lǐng)域變得更加重要。

為借助芯片解決方案實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)差異化，企業(yè)不斷地追求更加專用化的芯片。這也反應(yīng)在計(jì)算子系統(tǒng)（CSS）的日益普及，這些核心計(jì)算組件使得不同規(guī)模的公司能夠?qū)ζ浣鉀Q方案進(jìn)行差異化和個(gè)性化定制，每個(gè)解決方案都經(jīng)過配置，以執(zhí)行或支持特定的計(jì)算任務(wù)或?qū)I(yè)功能。

此外，生態(tài)系統(tǒng)的深度合作正成為應(yīng)對(duì)芯片與軟件復(fù)雜性的關(guān)鍵。顯然，復(fù)雜性的增加使得沒有任何一家公司能獨(dú)自包攬芯片和軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)與集成的所有環(huán)節(jié)。正因如此，生態(tài)系統(tǒng)圍繞芯片和軟件所開展的緊密合作至關(guān)重要。此類合作能為各類規(guī)模的不同公司提供特有的機(jī)會(huì)，使各公司能夠根據(jù)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力提供不同的計(jì)算組件和解決方案。這對(duì)汽車行業(yè)尤為重要，從芯片供應(yīng)商、一級(jí)供應(yīng)商到軟件供應(yīng)商、整車廠，通過將整個(gè)供應(yīng)鏈匯集在一起，分享各自的專業(yè)知識(shí)、技術(shù)和產(chǎn)品，以定義AI驅(qū)動(dòng)的軟件定義汽車（SDV）的未來(lái)，讓最終用戶能夠享受到AI的真正潛力。同時(shí)，虛擬原型技術(shù)的日益普及，為汽車行業(yè)芯片和軟件開發(fā)流程帶來(lái)革新。虛擬原型加速了芯片和軟件開發(fā)，使公司能夠在物理芯片準(zhǔn)備就緒之前就著手開發(fā)和測(cè)試軟件。在汽車行業(yè)，Arm的虛擬平臺(tái)推出后，汽車開發(fā)周期可縮短多達(dá)兩年。2025年，在芯片和軟件開發(fā)流程持續(xù)轉(zhuǎn)型的浪潮中，Arm預(yù)計(jì)將有更多公司推出自己的虛擬平臺(tái)。在節(jié)省時(shí)間和成本的同時(shí)，讓開發(fā)者有更多的時(shí)間利用軟件解決方案來(lái)提升性能。

智能終端市場(chǎng)熱度持續(xù)

科技行業(yè)正在向設(shè)備小型化與智能化的方向快速演進(jìn)。高能效和輕量化技術(shù)的結(jié)合，使AR智能眼鏡等可穿戴設(shè)備變得更輕、更小巧、更時(shí)尚。此外，小巧的新語(yǔ)言模型正在提升這些小型設(shè)備的AI體驗(yàn)，使設(shè)備的沉浸感更強(qiáng)，互動(dòng)性更好。在2025年，高能效的輕量化硬件將與小型AI模型加速結(jié)合，推動(dòng)更小巧、功能更強(qiáng)大的消費(fèi)電子設(shè)備的發(fā)展。

盡管如此，Arm預(yù)計(jì)智能手機(jī)仍將是未來(lái)數(shù)十年的主導(dǎo)性消費(fèi)電子設(shè)備。隨著Armv9在主流智能手機(jī)中的廣泛應(yīng)用，預(yù)計(jì)2025年新發(fā)布的旗艦智能手機(jī)將擁有更強(qiáng)的算力和更好的應(yīng)用體驗(yàn)，這將進(jìn)一步鞏固智能手機(jī)作為首選設(shè)備的地位。與此同時(shí)，消費(fèi)者會(huì)根據(jù)不同需求使用不同的設(shè)備，從生產(chǎn)力工具的角度來(lái)說，筆記本電腦依然會(huì)是首選設(shè)備。

在2024年，Windows on Arm（WoA）生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)勁的發(fā)展，主流應(yīng)用已紛紛推出Arm原生版本。最近的一個(gè)例子是Google Drive，其于2024年底推出了Arm原生版本。Arm預(yù)計(jì)2025年WoA的發(fā)展勢(shì)頭將進(jìn)一步保持，且隨著對(duì)用戶日常體驗(yàn)至關(guān)重要的Arm原生應(yīng)用實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的性能提升，WoA 對(duì)開發(fā)者和消費(fèi)者的吸引力將不斷增強(qiáng)。

結(jié)語(yǔ)

展望未來(lái)，AI和芯片技術(shù)將繼續(xù)深度融合，為人類社會(huì)帶來(lái)更多驚喜和變革。我們將共同見證更智能的設(shè)備、更便捷的應(yīng)用和更美好的生活。

lixiangjing

算力豹主編