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AI推理芯片:AI“脑子”里的“发动机”,到底是个啥?(1 / 1)

如果你听说过“ai能写文案、画插画、算数据”,肯定好奇:它这“聪明劲儿”是从哪儿来的?其实ai就像个超级学霸,得先“上学”(学数据),再“考试”(解决问题)。而帮它“考试”的核心装备,就是ai推理芯片——相当于ai“脑子”里的“发动机”,没它,再厉害的ai也动不起来。

但一提到“芯片”,很多人就想到“密密麻麻的电路”“看不懂的参数”。今天就用大白话拆解ai推理芯片:从它是ai的“哪个器官”,到为啥比普通芯片厉害,再到咱们生活中哪儿能用到它,一次性说清楚,哪怕你不懂技术也能听明白。

一、先搞懂:ai推理芯片到底是ai的“啥零件”?

要理解推理芯片,得先知道ai的“工作流程”。咱们拿“ai识别猫”

1 第一步:训练——让ai“认识猫”

就像教小孩认动物,得给ai看几百万张猫的照片,告诉它“这是橘猫、这是布偶猫、这是猫的耳朵\/尾巴”。这个过程叫“ai训练”,得用专门的“训练芯片”,就像给学霸找最好的老师和教材,让它把知识学扎实。

2 第二步:推理——让ai“认出猫”

等ai学完了,你给它一张新照片,问“这是不是猫?”。ai得快速回忆学过的知识,判断“这有尖耳朵、长尾巴,是猫”判断”的过程,就叫“ai推理”,而帮它干这活儿的,就是ai推理芯片。

- 训练芯片是“ai的老师”

- 推理芯片是“ai的答题笔”,负责用知识解决实际问题。

咱们平时用的ai服务,比如刷短视频时的“推荐你喜欢的内容”、扫码支付时的“人脸识别”、聊天机器人的“秒回消息”,背后全是推理芯片在“算答案”。没有它,ai就是个“学了满肚子知识却不会做题的书呆子”。

二、为啥普通芯片不行?推理芯片的“独门绝技”是啥?

有人会问:手机、电脑里不也有芯片吗?为啥非要用专门的ai推理芯片?

这就像“买菜用菜市场秤,称黄金用珠宝秤”——不是普通芯片不好,是它们的“特长不一样”。普通芯片(比如手机里的骁龙、电脑里的酷睿)是“万能选手”,能处理聊天、看视频、写文档等各种杂活,但ai推理是“专业活”,需要“专才”来干。

推理芯片到底有啥“独门绝技”?个核心能力来说:

(一)能“批量干活”几万条数据,普通芯片扛不住

ai推理最核心的需求是“快”——比如你刷短视频,ai得每秒分析你最近看的几十条视频、点赞记录,马上推荐下一条;再比如医院用ai看ct片,得在几分钟内分析几千个像素点,找出肿瘤迹象。

这就像“快递分拣”:普通芯片是“一个人分拣快递,一次拿一个”,遇到双11的快递山,根本忙不过来;推理芯片是“一整个分拣流水线,一次能拿几百个快递”,效率差几十倍甚至几百倍。

为啥能做到?因为推理芯片里有很多“小计算器”(专业叫“计算单元”),这些小计算器不是各自为战,而是能“组队干活”。比如分析一张ct片,普通芯片得一个像素点一个像素点算,推理芯片能让几百个小计算器同时算不同的像素点,算完再汇总结果——就像几百个人一起拼图,肯定比一个人拼得快。

(二)能“省力气”还不费电,手机、汽车都能用

你肯定有过这种体验:手机玩游戏久了会发烫、掉电快——这是普通芯片“干活太费电”。但ai推理芯片不一样,它能“省力气”,比如手机里的ai推理芯片,在做“人脸识别解锁”时,既快又不怎么耗电;汽车里的ai推理芯片,能一直算路况,还不会让车载电池很快没电。

为啥这么省电?因为它会“抓重点”。普通芯片处理任务时,不管用不用得上,都会把所有“工具”(指令)带在身上,干活时难免浪费力气;推理芯片只带“ai推理需要的工具”,比如专门算“图片像素”“语音信号”的指令,没用的工具一概不带——就像出门买菜只带钱包,不带行李箱,自然轻便又省力。

比如你用手机ai翻译,普通芯片得调动“文字处理、语音识别、翻译算法”等一堆功能,耗电又慢;推理芯片直接用“专门算翻译的模块”,几秒钟出结果,还不怎么发烫。

(三)能“认专业活”:懂ai的“语言”,不用“翻译”

ai有自己的“说话方式”——比如处理图片用“张量(tensor)”、处理语音用“序列数据”,这些都不是普通芯片熟悉的“语言”。普通芯片要处理ai任务,得先把ai的“语言”翻译成自己能懂的“语言”,翻译过程会浪费时间;而推理芯片天生就懂ai的“语言”,能直接“对话”,不用绕弯子。

举个例子:ai把一张猫的照片变成“1000个数字组成的张量”(相当于ai的“猫的密码”),普通芯片得先搞清楚“这1000个数字是啥意思”,再慢慢算;推理芯片一看就知道“哦,这是猫的特征数据”,直接用这些数字算“是不是猫”——就像两个人说同一种方言,不用翻译,沟通效率自然高。

三、推理芯片分哪几类?各自有啥“拿手活”?

市面上的ai推理芯片不是“一刀切”,而是分了好几类,就像“厨师有中餐厨师、西餐厨师、甜品师”,各自擅长不同的活。咱们按“常用场景”分,主要有四类,平时用的ai服务,背后基本都是它们在干活:

(一)gpu:“全能选手”

gpu原本是“显卡里的芯片”,负责帮电脑、手机显示图片、玩游戏。但后来人们发现,它的“批量计算能力”特别强,特别适合ai推理——就像一个厨师既能做中餐,又能做西餐,虽然不是每样都顶尖,但胜在全能。

拿手活:处理“需要大量图片、视频的ai任务”

- 短视频平台的“推荐算法”:每秒分析几百条视频数据,给你推喜欢的内容;

- ai画图工具(比如idjourney):快速把文字变成图片,需要算几百万个像素点;

- 自动驾驶的“环境识别”:汽车摄像头每秒拍30张图,gpu得快速识别“这是行人、这是红绿灯”。

缺点:有点费电,比如电脑用gpu跑ai画图,时间长了会发烫;而且价格不便宜,一块专业的ai推理gpu,可能要几千甚至几万块。

常见品牌:英伟达(nvidia)的a10、t4,ad的i250——你要是听说过“英伟达显卡适合跑ai”,就是因为它的gpu推理能力强。

(二)asic:“专情选手”活,干到极致

asic是“定制芯片”——比如某家公司要做“ai人脸识别”,就专门设计一款只算“人脸识别”的芯片,别的活一概不干。它就像“只做川菜的厨师”,虽然只会一道菜系,但做得又快又好还省钱。

拿手活:处理“固定不变的ai任务”

- 手机里的“人脸识别解锁”:每次解锁都是算“你的脸和手机里存的脸是不是一个人”

- 小区里的“ai监控”:只需要识别“有没有人翻墙、有没有车乱停”

- 智能音箱的“语音唤醒”:比如你喊“小爱同学”,音箱里的asic会快速识别“这是唤醒词”,不用处理别的声音。

优点:超级省电、速度快、价格便宜。比如手机里的asic推理芯片,可能就指甲盖大小,耗电比一颗led灯还少,成本只要几块钱。

缺点:灵活性差——要是你想把“人脸识别asic”改成“ai翻译芯片”,根本改不了,只能重新设计。

常见例子:苹果手机里的“神经网络引擎”(负责face id和拍照ai优化)、华为手机里的“npu”(负责ai拍照、语音助手),其实都是asic的一种。

(三)fpga:“灵活选手”,能改“技能”

fpga是“可重构芯片”——它的“计算单元”像乐高积木,你可以根据需要重新拼搭,比如今天让它算“ai翻译”,明天改改结构,就能算“ai画图”。它就像“会变魔术的厨师”,今天做川菜,明天改改调料和步骤,就能做西餐。

拿手活:处理“经常变的ai任务”

- 银行的“ai反诈骗”:今天要识别“转账金额异常”,明天要识别“收款账户可疑”能快速调整;

- 工厂里的“ai质检”:今天检查“零件有没有划痕”,明天检查“零件尺寸对不对”改改程序就能用;

- 科研机构的“ai实验”:科学家今天测试“新的图片识别算法”,明天测试“新的语音翻译算法”,fpga不用换芯片,改改设置就行。

优点:比asic灵活,比gpu省电,适合需要“频繁改任务”的场景。

缺点:编程麻烦——要改fpga的“技能”,得写专门的代码,普通人干不了;而且批量计算速度不如gpu,复杂任务跑不过gpu。

常见品牌:赛灵思(xilx)的alveo u280、英特尔(tel)的stratix 10。

(四)tpu:“谷歌专属选手”

tpu是谷歌专门为自己的ai服务(比如谷歌搜索、谷歌翻译、deepd)设计的推理芯片,相当于“谷歌家的专属厨师”,只做谷歌需要的ai菜。

拿手活:处理“谷歌系的ai任务”

- 谷歌搜索的“ai推荐结果”:你搜“最好的咖啡”,tpu快速分析你的搜索历史、地理位置,推荐附近的咖啡店;

- 谷歌翻译的“实时翻译”:你输入中文,tpu秒译成英文,还能保持语句通顺;

- deepd的“ai下棋”:alphago下围棋时,tpu帮它快速算“下一步走哪儿赢面大”。

优点:和谷歌的ai算法完美适配,跑谷歌的任务比其他芯片快3-5倍;而且省电,谷歌数据中心用tpu,电费能省一半。

缺点:不对外卖——你想买一块tpu装在自己电脑上用,门都没有,谷歌只给自己用。

四、生活中哪儿能用到?藏在这些地方

很多人觉得“推理芯片离自己很远”,其实它早就藏在你每天用的东西里,只是你没发现。咱们从“衣食住行”,看看推理芯片到底有多近:

(一)“衣”:网购时的“ai推荐”推理芯片在算

你在淘宝、京东刷衣服时,是不是觉得“怎么推的都是我喜欢的风格”?是推理芯片在干活:

1 你浏览、点赞、加购的衣服数据,会传到平台的服务器;

2 服务器里的gpu或tpu推理芯片,快速分析“你喜欢宽松还是紧身、喜欢碎花还是纯色”

3 几秒钟内,推理芯片算出“你可能喜欢的100件衣服”,推到你手机上。

要是没有推理芯片,普通芯片得算几分钟甚至几小时,等结果出来,你早就划走页面了。

(二)“食”:外卖平台的“ai送餐路线”

你点外卖时,外卖小哥总能“差不多准时送到”是推理芯片:

1 平台的推理芯片(一般是gpu或fpga),会实时收集“天气、路况、小哥当前位置、你的位置”

2 快速算出“最优路线”——比如“走xx路不堵车,比平时快5分钟”

3 要是路上突然堵车,推理芯片还能秒改路线,提醒小哥“绕xx路走”。

以前没有推理芯片时,靠人工规划路线,经常出现“小哥绕远路、餐品凉了”的情况,现在有了推理芯片,送餐准时率提高了30以上。

(三)“住”:家里的“智能设备”

你家里的智能音箱、智能摄像头、智能门锁,里面都藏着小尺寸的推理芯片(大多是asic):

- 智能音箱:你喊“小爱同学,放首歌”推理芯片会快速识别“这是唤醒词+指令”数据传到云端,几秒内就能放歌;

- 智能摄像头:晚上有人靠近门口,asic会识别“这不是家人”,马上推送报警信息到你手机,不用一直盯着屏幕;

- 智能门锁:你刷脸开门时,asic推理芯片会对比“你的脸和存的脸”,05秒内判断“能不能开门”,比指纹解锁还快。

这些小芯片虽然不起眼,但让“智能家居”真的“智能”起来,不用你手动操作,设备自己就能判断该干啥。

(四)“行”:自动驾驶和导航,推理芯片是“大脑发动机”

现在的汽车,不管是“辅助驾驶”还是“导航”开推理芯片:

- 辅助驾驶:比如特斯拉的“自动刹车”车摄像头和雷达每秒收集1000+条数据,gpu推理芯片会快速识别“前面有车,要刹车”

- 导航软件:你用高德、百度导航时,推理芯片(可能是服务器里的gpu,也可能是手机里的asic)会实时分析“实时路况、红绿灯时长”,算出“最快路线”,比如“走xx高架,比走地面快15分钟”

- 网约车平台:你下单后,平台的推理芯片会快速匹配“最近的司机”,还能算“司机到你这儿要多久、到目的地要多少钱”,几秒钟内就能派单。

没有推理芯片,自动驾驶就是“瞎子”,导航就是“慢半拍的地图”,出门会麻烦很多。

五、为啥要争“推理芯片”?这东西有多重要?

现在不管是中国、美国,还是谷歌、英伟达、华为,都在抢着做推理芯片。为啥大家这么看重它?因为它是“ai时代的基础设施”,就像20年前的“互联网服务器”——谁掌握了更好的推理芯片,谁就能在ai时代占先机。

(一)对企业:没有好的推理芯片,ai业务就是“空架子”

比如某家公司想做“ai画图工具”,要是用普通芯片,用户画一张图要等10分钟,肯定没人用;要是用英伟达的gpu推理芯片,画一张图只要10秒,用户才会愿意用。

再比如手机厂商,要是没有好的asic推理芯片,手机的“ai拍照”就会模糊、“人脸识别”就会慢,用户就会觉得“这手机不行”,转而买有好芯片的手机。

现在很多互联网公司(比如阿里、腾讯)、手机厂商(比如华为、苹果),都在自己做推理芯片,就是怕“被别人卡脖子”——要是依赖别人的芯片,别人涨价、断货,自己的ai业务就会停摆。

(二)对国家:推理芯片是“ai时代的核心竞争力”

就像20年前,谁掌握了“互联网核心技术”,谁就能主导互联网时代;现在,谁掌握了“推理芯片核心技术”,谁就能主导ai时代。

比如美国有英伟达、谷歌,它们的推理芯片技术领先,很多国家的ai公司都得买它们的芯片;中国也在大力发展自己的推理芯片,比如华为的昇腾芯片、寒武纪的思元芯片,就是为了“不依赖进口”,在ai时代有自己的话语权。

要是一个国家没有自己的推理芯片,所有ai业务都得用别人的芯片,不仅要花很多钱,还可能“数据不安全”——比如你的聊天记录、照片,都要通过别人的芯片处理,风险很大。

(一)选手机:看“有没有独立npu”机里的推理芯片

现在的智能手机,大多搭载“独立npu(神经网络处理单元)”,这就是手机里的asic推理芯片,专门负责ai拍照、人脸识别、语音助手等任务。选手机时看npu性能,直接关系到ai功能的体验好坏。

怎么判断npu好不好?

1 算力(s):s是衡量npu每秒能执行多少次整数运算的单位,1s相当于每秒1万亿次操作,数值越高,ai处理速度越快[__lk_in]。比如华为ate 60 pro的npu算力约400s,能快速完成“ai消除图片路人”“实时翻译视频字幕”;而一些入门机npu算力只有10-20s,处理同样任务可能要等几秒,甚至出现卡顿。

注意:s只是理论值,实际体验还和芯片架构、算法优化有关。比如苹果的神经网络引擎,算力虽不是最高,但和ios系统适配紧密,人脸识别、ai拍照的流畅度反而更优[__lk_in]。

2 实际功能适配:好的npu不只是参数漂亮,还要有实用的ai功能支撑。

- 拍照党重点看“ai影像优化”:npu能实时优化人像肤色、夜景亮度,像小米的“徕卡ai调色”、vivo的“蔡司自然色彩”,背后都是npu在快速计算场景参数。

- 商务人士关注“ai办公功能”:荣耀手机的“ai文档扫描”能自动扶正倾斜的文件、去除阴影,oppo的“ai实时翻译”能在通话时同步转文字,这些都依赖npu的高效推理。

避坑提醒:别信“ai芯片”噱头,有些手机只在宣传里提“ai”,实际没有独立npu,靠cpu勉强跑ai任务,不仅慢还费电。买前查参数表,认准“独立npu”字样,比如骁龙8 gen3芯片搭配的“hexagon npu”、联发科天玑9300的“apu 790”。

(二)选电脑:ai pc靠“专用ai芯片”,普通电脑可加“外置加速卡”

2025年的电脑已经分了“普通pc”和“ai pc”两类,核心区别就在有没有专门的ai推理芯片。

1 选ai pc:认准“集成ai加速单元”

ai pc里藏着专门的推理芯片(可能是集成在cpu里的npu,也可能是独立的fpga模块),能本地跑ai任务,比如离线写文案、修图、做ppt,不用依赖云端。

怎么选?

2 普通电脑升级:加“外置ai加速卡”

如果你的旧电脑没有专用ai芯片,不用换整机,加个“外置ai加速卡”就能补推理能力,像给电脑装了个“ai小马达”。

- 入门体验款(几百元):比如英特尔的“神经计算棒2”,插在b口就能用,算力约05s,适合跑“ai语音助手”“简单图像识别”,比如让电脑自动分类照片里的人物、物体。

- 性能进阶款(几千元):英伟达的“rtx a2000”、ad的“i250”,体积和显卡差不多,插在主板pcie插槽上,算力可达100-200s,能支撑“ai视频剪辑”“本地大模型问答”(比如部署chatgl4-13b),适合自媒体、程序员提升效率。

注意:普通电脑升级前要查主板接口,比如2接口的加速卡适合轻薄本,pcie接口的适合台式机;另外要确认系统兼容性,dows对ai加速卡的支持比lux更全面。

(三)玩“本地大模型”:组装“家用ai服务器”到高端都有选择

如果你想深度体验ai,比如本地部署chatgpt级模型、做ai实验,就得搞“家用ai服务器”——本质是一台装了高性能推理芯片(主要是gpu)的电脑,能独立跑复杂ai任务,还能当家庭智能中枢。

2025年的家用ai服务器已经很亲民,按预算分三类:

1 入门体验款(预算5000元以下):尝鲜本地ai,适合新手

核心配置:cpu选ad ryzen 5 7600x(6核12线程),内存32gb ddr5,gpu用二手nvidia gtx 1080(4gb显存),存储1tb nv ssd[__lk_in]。

能干嘛:跑phi-3、tyla等10b以下轻量级模型,推理速度约5-10 token\/s(每秒生成5-10个汉字),可以当“离线问答助手”,帮孩子查知识点、给自己写简单文案。

优点:成本低、功耗小(待机功耗约50w),插在客厅插座就能用,适合第一次玩本地ai的人。

2 中端实用款(预算5000-元):全家共享,满足多数需求

核心配置:cpu用tel re i7-k(16核24线程),内存64gb ddr5,gpu上nvidia rtx 4090(24gb显存),存储2tb nv ssd+4tb hdd[__lk_in]。

能干嘛:流畅运行la 3-13b、chatgl4等20b以下模型,推理速度20-40 token\/s,支持多模态任务——比如上传一张照片,ai能立刻生成文案;孩子用它学英语,ai能实时纠正发音;还能当智能家居中枢,用语音控制灯光、空调,断网也能用。

优点:平衡性能和价格,一家人能同时连接使用,是2025年最受欢迎的家用方案。

3 高端性能款(预算元以上):开发者专属,能跑大模型

核心配置:cpu选ad epyc 9654(96核192线程),内存128gb ddr5 e,gpu上双nvidia h100(80gb显存x2),存储8tb nv ssd raid阵列[__lk_in]。

能干嘛:部署70b以上参数的gpt-4级模型,推理速度100+ token\/s,能做“实时视频理解”“3d渲染”“ai模型微调”——比如你自己训练一个“专属聊天机器人”,让它记住全家人的喜好;甚至能帮小企业做“ai客服”原型。

缺点:功耗高(满负荷约1000w,相当于一台电暖气),需要单独走线,适合有技术基础的开发者或极客。

选购提醒:苹果用户可以直接选3 ultra芯片的ac studio,统一内存拉到192gb,不用折腾装机,开箱就能跑本地模型,能效比还高(功耗不到300w),就是价格贵一些(元起)[__lk_in]。

(四)选智能家居:小芯片藏大作用,重点看“响应速度”

家里的智能音箱、摄像头、门锁里,都藏着小巧的asic推理芯片,虽然算力不高(一般01-5s),但决定了设备的“智能程度”。

选这些设备时不用看参数,直接“上手试”注三个细节:

好的asic芯片能05秒内唤醒(比如喊“小度小度”立刻有反应),还能准确识别“指令边界”——比如你说“小度,放首歌,再开灯”,它能分清两个指令,不会只做一件事。差的芯片唤醒要等1-2秒,还容易把“开灯”听成“开电视”。

安防摄像头的推理芯片负责“人形识别”“异常行为检测”,好的芯片能分清“路人”和“家人”,不会因为风吹动窗帘就误报警;高端款还能识别“摔倒”“高空抛物”,这需要芯片快速处理视频帧,普通芯片根本做不到。

人脸识别门锁的asic芯片要快速对比面部特征,好的芯片不管白天黑夜,03秒就能解锁,戴帽子、戴眼镜也能识别;差的芯片不仅慢,还经常“认不出”,得反复摘口罩重试。

七、推理芯片的“未来趋势”、省电费、人人用得起

聊完怎么选,再说说推理芯片的未来——不用等太久,你身边的ai设备会因为它变得更聪明、更便宜。

(一)“端侧芯片”:手机能跑大模型,不用联网

以前跑chatgpt级别的大模型,得靠数据中心里的巨型服务器;未来,手机、平板里的小芯片也能搞定。比如后摩智能刚发布的50芯片,只有指甲盖大小,算力却有160s,功耗才10w(和手机快充功率差不多),能轻松跑70b参数的大模型。

以后你在地铁里没网,也能用手机ai写报告、做ppt;山区的医生用平板ai看ct片,不用等云端结果,几分钟就能出诊断建议。

(二)“能效比”:算得快还省电,设备续航更久

现在的推理芯片已经很省电了,未来会更极致。比如现在手机的npu跑一小时ai任务耗电10,未来可能只耗2;家用ai服务器的功耗会从现在的1000w降到200w,一个月电费只要几块钱。

这得益于“存算一体”等新技术——以前芯片要先从内存里取数据再算,浪费电;现在数据直接存在计算单元里,像“把食材直接放在炒锅里”,效率高还省电。

(三)“成本越来越低”务变便宜,人人用得起

2025年已经出现“每百万token成本1元”的推理方案,未来只会更便宜。比如现在ai画图一张要5毛钱,以后可能几分钱;企业用ai做客服,成本会从现在的每月几万块降到几千块,小商家也用得起。

成本下降的关键是“芯片量产”和“技术成熟”,就像20年前的手机芯片卖几千块,现在几十块就能买到,推理芯片也会走这条路。

八、最后总结:普通人不用懂技术,跟着“需求”

看到这儿,你可能会说“参数太多记不住”——其实根本不用记,推理芯片的选择逻辑很简单,就三条:

1 日常用:选“自带好芯片的设备”

如果你只是用手机拍照、刷ai推荐,用电脑写文案、开视频会,直接选口碑好的ai设备就行:手机选华为、苹果、小米的中高端机型(认准独立npu);电脑选tel ultra、ad ryzen 7以上芯片的ai pc;智能家居选小米、华为、科沃斯的主流款,上手试着重响应速度,准没错。

2 进阶玩:按“预算和需求”

想试试本地ai助手,5000元的入门级ai服务器足够;想做ai创作、模型调试,元的中端款性价比最高;不是开发者,千万别买元以上的高端款,性能用不完就是浪费。

3 不用怕:未来芯片会更友好,跟着用就行

就像20年前没人懂“互联网服务器”,现在人人会用手机;未来也没人需要懂“推理芯片”,设备会越来越智能,你只需要享受ai带来的方便——比如手机自动整理相册、电脑自动写报告、家里的设备主动帮你做事,这就够了。

说到底,推理芯片再牛,也是服务人的工具。它就像ai的“发动机”,我们不用懂发动机原理,只要知道“开什么车能到目的地”就行。ai时代的核心不是芯片本身,而是用芯片把ai变成好用的工具——这和马云说的“技术是工具,用工具的人才是关键”,其实是一个道理。

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