性能輕松提升1萬倍是不是覺得有些夸張了,顯然,這類的處理器指的是一些專用領(lǐng)域產(chǎn)品。
01 Intel、微軟合作開發(fā)全新處理器
除了自家的CPU、GPU等芯片之外,Intel還在不斷擴(kuò)展其他類型的處理器,最近就跟微軟合作接下了美國國防高級(jí)研究局(DARPA)的項(xiàng)目,將開發(fā)新的ASIC處理器,目標(biāo)是將性能提升10000倍。
這個(gè)項(xiàng)目是國防高級(jí)研究局(DARPA)資助的,給了5000萬美元的資金,主要是研究“數(shù)字環(huán)境中的數(shù)據(jù)安全”(data protection in virtual environments),由Intel、微軟合作開發(fā)一種ASIC芯片。
其中Intel負(fù)責(zé)芯片的開發(fā),微軟主要是將Intel的芯片整合到云服務(wù)中,實(shí)現(xiàn)軟硬件一體。
這次的芯片主要是用于同態(tài)加密,是近年來大熱的加密安全研究熱點(diǎn)之一,相比傳統(tǒng)加密技術(shù)更加安全,有助于保護(hù)用戶隱私,特別是在AI人工智能時(shí)代。
同態(tài)加密允許第三方在加密數(shù)據(jù)上直接做運(yùn)算,并且將加密的計(jì)算結(jié)果直接返回給用戶,而用戶則可以通過解密獲得計(jì)算結(jié)果,這個(gè)過程中第三方既能提供服務(wù),又不會(huì)獲得用戶的加密數(shù)據(jù),效率與安全兼顧。
要想保證跟未加密數(shù)據(jù)一樣的速度,同態(tài)加密需要高性能算力,通常要提升4000-16000倍才行,而Intel、微軟合作開發(fā)的同態(tài)加密處理器目標(biāo)就是性能提升10000倍,不過具體能提升多少還要看芯片研發(fā)出來的結(jié)果。
02 特別的ASIC處理器
目前,在集成電路界ASIC被認(rèn)為是一種為專門目的而設(shè)計(jì)的集成電路。是指應(yīng)特定用戶要求和特定電子系統(tǒng)的需要而設(shè)計(jì)、制造的集成電路。ASIC的特點(diǎn)是面向特定用戶的需求,ASIC在批量生產(chǎn)時(shí)與通用集成電路相比具有體積更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強(qiáng)、成本降低等優(yōu)點(diǎn)。
ASIC的特點(diǎn)是面向特定用戶的需求,品種多、 批量少,要求設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期短,它作為集成電路技術(shù)與特定用戶的整機(jī)或系統(tǒng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物,與通用集成電路相比具有體積更小、重量更輕、 功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強(qiáng)、 成本降低等優(yōu)點(diǎn)。
特幣礦機(jī)的ASIC芯片可以說是當(dāng)下大眾最熟悉的ASIC芯片了,以比特大陸的Antminer S9礦機(jī)為例,其內(nèi)部集成了189個(gè) ASIC芯片(BM1387),而且采用的是臺(tái)積電16nm FinFET制程。同樣,目前主流的礦機(jī)廠商都采用的是定制的ASIC芯片。這也使得ASIC芯片開始被大眾所熟知。但是ASIC芯片并不僅僅能被用于“挖礦”,還被用于包括人工智能在內(nèi)等眾多領(lǐng)域。
相較于我們常見的CPU、GPU等通用型芯片以及半定制的FPGA來說,ASIC芯片的計(jì)算能力和計(jì)算效率都直接根據(jù)特定的算法的需要進(jìn)行定制的,所以其可以實(shí)現(xiàn)體積小、功耗低、高可靠性、保密性強(qiáng)、計(jì)算性能高、計(jì)算效率高等優(yōu)勢。
所以,在其所針對(duì)的特定的應(yīng)用領(lǐng)域,ASIC芯片的能效表現(xiàn)要遠(yuǎn)超CPU、GPU等通用型芯片以及半定制的FPGA。這一點(diǎn),我們從前面提到的“礦機(jī)”市場所采用的芯片的變化上就能夠看到。
當(dāng)然,ASIC芯片的缺點(diǎn)也很明顯,因?yàn)槠涫轻槍?duì)特定算法設(shè)計(jì)的,一旦芯片設(shè)計(jì)完畢,其所適應(yīng)的算法就是固定的,所以一旦算法發(fā)生變化就可能將會(huì)無法使用。
如比特大陸發(fā)表了一種基于新款A(yù)SIC芯片的礦機(jī)螞蟻礦機(jī) X3,主要是針對(duì)門羅幣(XMR)以及依賴 CryptoNight 算法的加密貨幣。但是隨后門羅幣隨即發(fā)出反制聲明,將改變核心算法以對(duì)抗ASIC算力的入侵。如果門羅幣的核心算法真的改變的話,那么比特大陸的這款新的ASIC芯片的能效將會(huì)大打折扣,甚至可能會(huì)面臨效能低下的尷尬局面。
不過總體而言,ASIC市場前景還是相當(dāng)廣闊的。
從目前眾多行業(yè)巨頭的布局來看,都在積極的布局定制化芯片,特別是在AI芯片布局方面,已經(jīng)成為了眾多行業(yè)巨頭的重心,因?yàn)榘ㄉ疃葘W(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析及判斷、自動(dòng)決策等各種AI應(yīng)用如雨后春筍般出現(xiàn),而針對(duì)不同應(yīng)用打造的特殊應(yīng)用芯片(ASIC)需求也自然呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢。
小伙伴們,你們還知道哪些ASIC芯片和應(yīng)用呢?