AI革命臨近AIPC市場(chǎng)爆發(fā)推動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)飛躍
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如今AIPC快速崛起，有機構預測，2024年是AIPC的元年，2024年的出貨量有望突破5000萬(wàn)臺，2025年出貨量將突破1億臺。未來(lái)，它將成為市面上的主流電腦，可是提到AIPC，很多人對這個(gè)概念并不太熟悉，其實(shí)顧名思義，AIPC就是AI電腦，是一種集成了人工智能技術(shù)的個(gè)人電腦。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202405/459118.htm
它通過(guò)在處理器中集成NPU，配合CPU、GPU等硬件，通過(guò)人工智能技術(shù)加持，從而釋放人們的生產(chǎn)力和創(chuàng )作力，提升我們的工作效率，AIPC可以應用于各種場(chǎng)景，包括圖形視覺(jué)、語(yǔ)義理解、智能交互等。 除此之外，它區別于普通的PC，AIPC將為用戶(hù)提供包括通用場(chǎng)景下的個(gè)性化服務(wù)，具有即時(shí)、可靠的服務(wù)響應，更低的大模型使用成本，可信、安全的個(gè)人數據和隱私保障等四大價(jià)值。
相比傳統PC，硬件方面，AIPC在傳統PC職能的基礎上，集成了混合AI算力單元，以支持復雜的人工智能算法和大量的數據處理。AIPC通常配備了高性能的處理器，能夠支持包括CPU、GPU、NPU在內的異構計算，整體算力支撐能力更強，能夠本地運行“個(gè)人大模型”、創(chuàng )建個(gè)性化的本地知識庫，實(shí)現自然語(yǔ)言人機交互。
它不僅內置為用戶(hù)提供這兩年大火的ChatGPT類(lèi)似的通用大模型，可以非常方便地讓用戶(hù)通過(guò)LLM（自然語(yǔ)言大模型）進(jìn)行新的交互并有效地提高日常辦公的效率和質(zhì)量，同時(shí)也可能在PC上部署安裝類(lèi)似于Stable Diffusion專(zhuān)業(yè)大模型進(jìn)行本地化AI創(chuàng )作，這將徹底改變PC用戶(hù)的使用習慣和場(chǎng)景，也改變了PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展未來(lái)，PC由個(gè)人計算終端升級成了個(gè)人AI應用中心。
AIPC并非一個(gè)具體的產(chǎn)品名稱(chēng)，而是一個(gè)概念性的術(shù)語(yǔ)，用于描述那些專(zhuān)門(mén)用于人工智能計算的個(gè)人電腦。具體的AIPC產(chǎn)品可能會(huì )因廠(chǎng)商和配置而有所不同。各處理器制造商紛紛進(jìn)軍 AI 芯片。IDC 認為一臺“具備 AI 能力”的 PC 必須擁有專(zhuān)用的芯片組或模塊來(lái) 加速 AI 計算。目前高通的 Hexagon 加速器、蘋(píng)果的神經(jīng)引擎、英特爾的 Movidius VPU 和 AMD 的 APU 可 以滿(mǎn)足以上要求。
與此同時(shí)，芯片廠(chǎng)商英特爾、英偉達、AMD、高通都加入了AIPC芯片市場(chǎng)的軍備競賽。
英特爾最先提出了AIPC這個(gè)概念。2023年9月英特爾發(fā)布了第十四代處理器Meteor Lake，同時(shí)公布了集成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理單元（NPU）處理器酷睿Ultra將于年底上市，這是英特爾歷史上第一款集成了NPC單元的SoC。
英特爾酷睿 Ultra 處理器的誕生，標志著(zhù) PC 全面進(jìn)入 AI 時(shí)代。英特爾通過(guò)發(fā)布最新一代酷睿Ultra系列AI處理器，成功地將AI硬件核心——AI處理器嵌入到pc的心臟部位。該系列涵蓋了三種不同的配置版本：酷睿Ultra 5、酷睿Ultra 7以及頂級的酷睿Ultra 9。
英特爾酷睿Ultra AI處理器采用Intel 4先進(jìn)制程工藝打造，通過(guò)Foveros 3D封裝技術(shù)，性能和能效都顯著(zhù)提升，并首次使用了分離式的模塊化架構設計 ，在提高續航的同時(shí)離電性能更好。全新架構提升了每時(shí)鐘周期指令執行能力，并通過(guò)性能核（P-cores）、能效核（E-cores）及低功耗能效核（LP E-cores）的協(xié)同工作，極大地優(yōu)化了多任務(wù)處理性能。
5 月 11 日，英特爾人工智能創(chuàng )新應用大賽總決賽暨頒獎典禮在北京舉辦，在本次大賽中，針對不同的應用開(kāi)發(fā)場(chǎng)景，參賽者在搭載英特爾酷睿 Ultra 處理器的 AIPC 上靈活利用 CPU、GPU 和 NPU 三大 AI 引擎，以及 OpenVINO、IPEX-LLM 等豐富的開(kāi)源軟件框架及優(yōu)化工具鏈，快速進(jìn)行 AI 調優(yōu)及部署，開(kāi)發(fā)可落地的創(chuàng )新應用。
英特爾業(yè)務(wù)總監透露，隨著(zhù)芯片算力的不斷進(jìn)步，未來(lái)幾年內將有顯著(zhù)的增長(cháng)。他預計，明年芯片算力的提升將是大踏步的，到2028年時(shí)，約80%的PC出貨量將是AI個(gè)人電腦（AIPC）。
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幾乎在同時(shí)，X86處理器陣營(yíng)的英特爾和ARM陣營(yíng)的高通推出了集成NPU單元的桌面處理器，AMD和微軟的活動(dòng)展示了AI在PC領(lǐng)域的應用加速，預示著(zhù)AIPC的市場(chǎng)潛力。預計2024年AIPC的滲透率將顯著(zhù)提升，帶動(dòng)PC出貨量增長(cháng)和產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司的機會(huì )。
在去年更早一些時(shí)候，X86陣營(yíng)的另外一家主力處理器廠(chǎng)家AMD就宣布，在其最新Zen4架構的7000系列處理器中，加入了AI引擎，全面支持AI應用程序加速。Zen架構處理器其中集成了RDNA3架構集顯、XDNA架構的AI計算單元，在A(yíng)I性能與游戲性能上均有不同幅度的提升，其中AI算力高達業(yè)界領(lǐng)先的39TOPS。
從以往的歷史來(lái)看，AMD可以說(shuō)是對AI PC特別有話(huà)語(yǔ)權的一家廠(chǎng)牌，因為早在很多年前的APU時(shí)代，他們其實(shí)就已經(jīng)嘗試過(guò)一些基于異構融合算力的通用計算、甚至機器學(xué)習功能。而從人臉識別到視頻插幀，在當時(shí)的APU產(chǎn)品上也都給我們留下過(guò)深刻的印象。
與其它廠(chǎng)商的AI PC方案相比，AMD的Ryzen AI PC擁有高達16TOPs的純NPU算力，是目前x86架構處理器中的最高水平，并且它實(shí)現了CPU、GPU和NPU的單芯片整合設計，就代表著(zhù)在有需要的時(shí)候，這些不同的單元也能進(jìn)行異構計算的配合，值得一提的是，與現階段其他家的AI PC方案相比，AMD的整套驅動(dòng)、軟件環(huán)境在安裝難度上要低得多。
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從AMD目前的產(chǎn)品規劃來(lái)看，無(wú)論是支持AVX512指令集的銳龍7000、8000系、線(xiàn)程撕裂者CPU，用于超算的CDNA加速卡，RDNA3.0架構的獨顯與核顯，以及最新銳龍CPU內置的XDNA加速器（即NPU），它們都成為了AMD旗下產(chǎn)品AI算力的一部分。
蘋(píng)果于 2020 年 Q4 推出 M1 神經(jīng)引擎，隨著(zhù) 2023 年第二季度推出的 M3 系列，蘋(píng)果成為了第 一家完全具備 AI 能力的 PC 制造商。
蘋(píng)果作為全球消費電子產(chǎn)業(yè)的龍頭，每次重大產(chǎn)品升級和創(chuàng )新都有望帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈整體的進(jìn)步和投資機遇。例如，M4芯片可能會(huì )采用先進(jìn)的制造工藝，如3nm甚至2nm技術(shù)，以提高性能和能效，芯片制造商臺積電（TSMC）有望受益于蘋(píng)果的訂單。此外，供應鏈中的其他環(huán)節，如內存、存儲和電源管理芯片供應商，也需要與蘋(píng)果的新芯片設計保持兼容。對于提供AI相關(guān)服務(wù)和應用的公司來(lái)說(shuō)，M4芯片的AI增強功能可能會(huì )激發(fā)新的應用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)機會(huì )。
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同時(shí)，CES 2024 大會(huì )期間，英偉達、英特爾、AMD 再次圍繞 AIPC 推出新產(chǎn)品。 英偉達發(fā)布了三款 GeForce RTX 40 SUPER 系列 GPU，包括 GeForce RTX 4080 SUPER、GeForce RTX 4070 Ti SUPER 和 GeForce RTX 4070 SUPER。新 GeForce RTXSUPER GPU 的專(zhuān)用 AI Tensor 核心可提供高達 836 個(gè) AI TOPS，為游戲、創(chuàng )造和日常生產(chǎn)力領(lǐng)域的 AI 提供變革性功能。 英特爾推出全新酷睿 HX 和 U 系列 CPU，增加核顯數量提高 AI 性能?？犷?HX 系列以酷睿 i9-14900HX 為主，該處理器擁有 24 個(gè)核心，分別是 8 個(gè)性能核心（P 核心）和 16 個(gè)高效核心（E 核 心）。U 系列移動(dòng)處理器以酷睿 7 處理器 150U 為主導，具有 10 核/12 線(xiàn)程和高達 5.4 GHz 的睿 頻頻率。英特爾表示，此次更新提高了 51%的多任務(wù)處理性能，支持高達 192 GB 的 DDR5-5600 兆 傳輸/秒 (MT/S) 內存總量，為 AI PC 提供了更強勁的解決方案。 AMD 推出 Ryzen 8000G 系列、Ryzen 5000 系列桌面處理器、Radeon RX7600 XT GPU。AMD Ryzen 8000G 系列桌面處理器，配備內置顯卡 Ryzen 7 8700G 并首次將 NPU 引入臺式電腦處理器。RX 7600 XT GPU 將 VRAM 從 8GB 增加到 16GB，定價(jià) 330 美元，低于英偉達最新發(fā)布的 GPU。
AIPC滲透率提升的同時(shí)，也給產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)了更多的想象空間。從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，AIPC最具有投資價(jià)值、最值得關(guān)注的領(lǐng)域包括上游芯片制造環(huán)節和中游整機制造環(huán)節，特別是主營(yíng)業(yè)務(wù)為CPU、GPU、NPU、存儲等的上游芯片制造公司。
AI PC 的紅利不僅僅體現在用戶(hù)層面，對應用廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)同樣具有顯著(zhù)的優(yōu)勢，能夠分攤云端算力成本。將 一些處理從云端轉移到終端，不僅可以減輕云基礎設施的壓力，同時(shí)也有助于降低運營(yíng)成本。這種本地化處理 的趨勢為應用開(kāi)發(fā)商和應用開(kāi)發(fā)者提供了更為經(jīng)濟和高效的方式來(lái)探索和構建應用。據估算 ChatGPT 每天的運 營(yíng)成本可能超過(guò) 70 萬(wàn)美元。通過(guò)在 AI PC 上進(jìn)行本地處理，應用廠(chǎng)商能夠減少對云端的依賴(lài)，降低了 在維護和更新云基礎設施上的投入。這對于小型獨立應用開(kāi)發(fā)商尤其重要，因為他們可能沒(méi)有龐大的云服務(wù)預 算，AI PC 提供了一個(gè)更為可行的選擇。另一方面，AI PC 的本地化大模型能力為應用開(kāi)發(fā)者提供了更豐富的工 具和資源，使他們能夠更加靈活地創(chuàng )造各種應用。這種高效性和經(jīng)濟性有助于激發(fā)更多獨立應用的創(chuàng )新和發(fā)展。 應用開(kāi)發(fā)者可以更容易地探索新的功能、提升用戶(hù)體驗，而不用過(guò)分擔心云端服務(wù)的性能和成本問(wèn)題。
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