全球首款智慧城市专用芯！比特大陆发第3代云端AI芯片
智东西2019-09-19 18:36
智东西9月17日福州报道，今天上午，比特大陆预告已久的第三代云端AI推理芯片BM1684终于来了！
该芯片采用台积电12nm工艺制程，Winograd卷积加速下INT8算力可达35.2TOPS ，典型功耗仅16W，为视频结构化和加解密算法均做了特别优化。据称是全球唯一一款城市大脑专用芯片。
此外，比特大陆联合创始人兼董事长詹克团表示，7nm云端AI芯片BM1686将于明年发布。
而这只是本次活动的重磅发布之一，福州官宣城市大脑暨闽东北信息化战略，正式启动全国首个自主开放城市大脑建设，并成立福州城市大脑研究院，并点出福州城市大脑的五大亮点。
AI、大数据、云计算，三大技术的助推之下，以智慧交通、安防为主线的城市大脑试点建设正在国内外更多城市及地区如火如荼地兴起。这是AI企业落地探索的机遇，亦是芯片、安防、交通等企业拓展智能化赛道的升级小考。
走过概念化普及阶段，城市大脑已经从声势浩大的蓝图推广逐渐聚焦到实际落地问题。现场，中科院院士陈国良、海康威视董事长陈宗年、瑞芯微董事长励民、平安国际智慧城市副总经理杨建权、依图科技CTO颜水成等业界大咖悉数到场，从不同角度探讨城市大脑实际建设过程中应注意的要点和规避的误区。
一、首款城市大脑专用芯片
本次发布会上，比特大陆联合创始人兼董事长詹克团发布其算丰第三代AI芯片BM1684，具有低功耗、高性能、全定制的特点。
据介绍，这是全球唯一一款城市大脑专用芯片。
该深度学习专用处理器聚焦于云端及边缘应用的AI推理，性能较上一代芯片提升6倍。
BM1684采用台积电12nm工艺，在典型功耗仅16瓦的前提下，FP32精度算力达到2.2 TFLOPS，INT8算力可高达17.6TOPS，在Winograd卷积加速下，INT8算力更提升至35.2TOPS。
其面积约200平方毫米，仅比成年人指甲盖大一点。
如图，比特大陆直观对比BM1684芯片与友商芯片（A53、NT4）的实力比较，左图每秒处理图片数量的能力，右图为BM1684芯片能效比。
BM1684内置张量计算模块TPU，模块含64个NPU运算单元，每个NPU包括16个EU单元，总共有1024个EU运算单元。
另外，BM1684为视频处理做了特别优化。
单芯片最高支持32路H264/H265的解码能力，每秒480帧JPEG/PNG图片编解码，960 fps@1080p视频解码能力，更内置了视频图像前后处理硬件加速模块。
BM1684还支持16个PCIE3.0 lane、2个千兆以太口，具备多芯片级联等特点；并内置Trustzone、secureboot以及多种加解密算法，可保护客户的数据、模型安全可靠。
BM1684也提供了强大的深度学习模型编译器和软件SDK开发包，支持Caffe、TensorFlow等主流的深度学习框架，开发者可轻松把训练完备的神经网络模型移植到BM1684平台上，支持视频结构化分析，可应用于人脸检测与识别、车牌识别等各类AI应用场景，为城市大脑等各项决策提供强大的算力保证。
据詹克团介绍，BM1684将作为整个系统的基础设施，将为城市大脑提供澎湃算力。
二、7nm云端AI芯片明年发布
作为矿机芯片龙头，以及国内最早入局专用AI芯片的企业之一，比特大陆去年营收达230亿人民币，累积纳税超50亿人民币，已成长为全球前十、中国第二的无晶圆厂芯片设计公司。
比特大陆从2015年底就启动造芯计划，此前已发布两代云端AI芯片BM1680、BM1682和一代终端AI芯片BM1880。目前，三款云端芯片都主攻AI推理。
詹克团透露，下一代7nm云端芯片BM1686将在明年发布。
台积电中国区业务总监陈文俊表示，7nm芯片性能将比12nm芯片增长3.3倍，功耗也大幅降低。
▲比特大陆联合创始人兼董事长詹克团
詹克团说，中国有300多个人口过百万的城市，每一个百万人口量级的城市都是千亿级的经济体量，大体量的现代经济体产生了非常有价值的数据，发掘这些数据的价值需要强大算力，城市大脑是城市信息化发展到高级阶段的必然产物，算力中枢是城市大脑的核心部件。
他表示，所有算法厂商都是比特大陆的客户和生态合作伙伴。比特大陆的使命是聚焦算力芯片，参与星球级的算力芯片市场竞争，在自己的领域争取做到世界第一。
詹克团也谈到自2016年开始的AI芯片热潮，他认为讲故事的时代已经过去，关键还是要把市场落地做好。
三、福州城市大脑顶层设计纲要
发布会上，福州市领导发布福州城市大脑顶层设计纲要，全面启动全国首个自主开放城市大脑建设。
福州自主开放城市大脑可形象概括为“一云一湖一生态”，即一个自主可控的AI算力云、一个融合共享的数据湖和一个开放创新的生态体系。
其中，一个生态体系又包含了开放算法生态、场景应用生态和协同创新生态三个层面的含义。
福州“城市大脑”主要建设内容为“131N”：1个中心、3个平台、1个IOC和N个创新应用场景。
其中，1个中心是指AI算力中心；3个平台是指城市大数据平台、城市开放算法平台和感知汇聚服务平台；1个IOC即城市智能运行中心；N个项目和创新应用场景是指包括经济运行、城市管理、公共安全、交通出行、海洋治理、生态环保、应急管理、营商环境、政务服务、公共服务10个领域及县（市）区特色的城市大脑创新应用场景。
此外，福州城市大脑科技创新产业联盟暨福州城市大脑研究院正式成立，闽东北协同发展区信息化协同发展战略合作签约仪式、首届“数字福州”创新应用解决方案征集发布也在本次大会上完成。
四、福州城市大脑三年行动计划和五大亮点
福州“城市大脑”三年行动计划将在2019年初建成AI算力中心和6个应用领域的共计11个项目，总投资预算约2.16亿元，并封装首批8个应用领域19个应用场景。
到2020年，福州将发布福州城市大脑1.0，拓展提升10个；到2021年发布福州城市大脑2.0，持续迭代应用场景。
1、国产芯片，自主可控
依托AI专用TPU处理器构筑基础设施，为城市各类算法与应用提供强大算力支持，自主可控的特性保障城市大脑数据和应用安全。
2、开放生态，赋能创新
坚持安全与发展并重，推进安全可控技术、产品、平台和解决方案的研发和应用，通过开放城市创新应用场景，营造国内外企业共同参与建设的开放生态。汇聚行业应用主流算法，补充和丰富应用场景。
3、机制创新，应用牵引
构建福州城市大脑建设运营管理机制，设立福州城市大脑专班、研究院和产业联盟，明确各主体责任，聚焦城市治理痛点难点，以应用为导向，加强需求管理，挖掘业务场景。
4、统筹协调，复用共享
坚持统一规划布局和突出重点特色，坚持资源复用、填平补齐、扩展提升和深化融合相结合，加强城市大脑与“数字福州”和新型智慧城市建设一体化统筹推进。避免重复建设。
5、迭代演进，持续发展
持续推进城市大脑共性基础平台的迭代升级及数据、算法、算力等资源能力的开放共享，推进新技术与新场景深入融合和快速迭代，保障城市大脑的先进性、实效性、持续性。
五、城市大脑建设的要点和陷阱
81岁高龄的中国科学院院士、中国科学技术大学教授陈国良也来到现场，谈及他所看到的信息技术基础设施的演进进程。
他认为，AI专用芯片是AI发展的基础，是必须抢占的战略高地。在部分推理场景，预计性能功耗比更优的ASIC专用芯片会逐步替代GPU成为主流。
随后，海康威视董事长陈宗年、瑞芯微董事长励民、平安国际智慧城市科技副总经理杨建权、依图科技CTO颜水成就城市大脑的具体落地建设问题提出自己的看法和建议。
1、海康陈宗年：城市大脑实际建设要经济可循环
海康威视董事长陈宗年说，大数据和AI是数字化转型的两大特征，基础设施方面，多传感器融合、云边融合、物信融合这三大融合从技术到落地都已经能实现。
而在城市大脑的实际建设过程，陈宗年认为要掌握一些规律，顶层设计本身也是动态，信息基础设施变化周期很短，必须把握演进规律，避免建好即过时。
如今，数据越来越多、越来越全，算法越来越先进、精准，基础设施越来越完整、效率越来越高。但与此同时，城市大脑建设也必须警惕一些问题。
比如，过分强调顶层设计，完全照搬图纸，基础设施建的太全，反而可能导致不可用，投入产出不成比例。
陈宗年建议，在实际操作过程应注意如下两点：
（1）应用和基础设施相互促进，不求一步到位。用应用拉动基础设施，反过来基础设施将能够支持更多应用。
他希望，城市大脑从政府、企业到老百姓都是具有经济价值、可循环的。
（2）城市大脑需要“小脑”组成，云也是从轻量云一步一步成长起来，越重视“小脑”，“大脑”才会更扎实。
海康威视从零发展到现在，品牌和研发实力全球领先，关键在于两点，一是持续稳定的团队响应，二是持续稳定的国家平安中国建设需求拉动。
2、瑞芯微励民：当前人工智能90%都是人工
瑞芯微董事长励民说，场景是AI核心制约因素。目前AI集中在人脸识别和语音识别，缺乏落地场景，步态识别等技术还没实现大规模应用，未来需谨慎看待。
他认为，现在连“小脑”都还没达到，现在做的还是神经元。芯片方面，AI计算、CPU控制计算、GPU图形计算缺一不可。
他将城市大脑总结为三点：整体设计、分部试点、快速开始，为福州城市大脑建设提出4个建议：
（1）福州作为长三角、粤港澳大湾区中间的城市，要通过制度、规划、城市、企业创新，发挥“马上就干”的精神。
（2）城市创新是整体行为，有大脑、神经、传输网络。
（3）分布试点，抓住一部分交通、ETC、安防等市场。
（4）“马上就干”，抓住一小部分，边干边试。
励民表示，当前所谓的人工智能，90%是人工，智能只占10%。他也为发展AI/IoT提出5点建议：
（1）合理有序，对有资质的企业开放经处理（脱敏、脱密）的大数据。
（2）开发或公开与城市神经系统有关的项目，鼓励大家组合参与。
（3）开放场景、应用，开放测试环境。
（4）对参与机构在安全资质允许的前提，分配公有云的使用。
（5）让高校参与AI数据的产生和标定。
3、平安杨建权：大脑指挥小脑，小脑聚合大脑
平安国际智慧城市副总经理杨建权表示，全球已有33个超千万的超大城市，中国城镇人口已超过8亿。
他分享了平安集团建设城市智脑的总体思路：
一方面是自上而下的大脑指挥小脑，优先构建城市智能，实现“中台+智慧应用”平台集约化和应用迭代更新。
另一方面是自下而上的小脑聚合大脑，优先建设各业务板块小脑，构造底层数据平台，再统筹建设和接入城市大脑。
最后，杨建权对城市智脑建设提出十点思考， 包括国家标准、数据真实、价值回报、效率优先、安全策略、唯一大脑、信息闭环、可扩展性、备胎机制、城市品牌。
4、依图颜水成：智能城市应打造双引擎
依图科技与福州渊源颇深，依图的联合创始人朱珑和林晨曦都在福州出生、成长。
据依图科技CTO颜水成介绍，今年依图发布AI芯片后，已从软件提供商升级为基础设施提供商、整体解决方案提供商，在智慧城市、AI芯片、智慧医疗、AI制药四方面深入探索。
颜水成说，智慧城市不仅是AI算法问题，智慧城市需要软硬件一体化解决方案，让AI算法和AI芯片相互优化。
常识和时空上下文是人类提升判断力的基础手段，高密度传感器群体智能将弥补算法的不完美性。
他提出智能城市的双引擎理念，即前场聚力“群体智能”的潜能，后场打造“算法即芯片”方案。
颜水成将智慧城市划分为5个智能分级，从L1-L5依次是代替人记录、代替人识别、代替人推理、代替人决策、代替人统筹，智能密度与之提升。
依图承接的视觉计算国家新一代人工智能开放创新平台，目标发挥“连接器”作用，通过在线芯片测试服务，促进平台内AI算法方和AI芯片方的深度融合与相互制定。
算法模型上传到平台后，自动转化芯片实时评测，将评测报告分享给芯片用户及开发者，同时为AI产品方提供“即插即用”的软硬件一体化组件，快速形成产品解决方案。
结语：城市大脑尚处落地初级阶段
城市大脑的蓝图计划可追溯到2008年IBM提出“智慧地球”，而近些年，在AI、物联网、云计算等新兴技术的飓风席卷之下，智慧城市建设陆续在国内上百个地区如火如荼地展开，也为各行业带来前所未有的产业升级新风口。
从去年到今年，广州、杭州、苏州、澳门、吉隆坡、重庆、合肥、海口、北京海淀、上海、深圳、西安……城市大脑在一个个城市或地区落户，如今福州也刻下它的印记。
从今天的论坛中，我们看到福州城市大脑从顶层设计上所做的一系列探索，但城市大脑不是纸上谈兵，智能基础设施怎么建设、工程难题怎么攻克、应用如何与顶层设计相互协调等众多实际落地的建设难题有待一一破解。
这仅仅是一个开端，至少到目前为止，各地城市大脑的落地建设都还处在初级阶段，我们离理想的城市大脑尚有不小的距离。
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