在當今數(shù)字化時代，人工智能(AI)技術正以前所未有的速度蓬勃發(fā)展，深刻改變著各個行業(yè)的面貌。從智能語音助手到自動駕駛汽車，從醫(yī)療影像診斷到金融風險預測，AI 的應用場景日益廣泛。然而，隨著 AI 模型規(guī)模的不斷擴大和應用復雜度的提升，對算力的需求也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長。與此同時，高算力帶來的高功耗問題成為了制約 AI 進一步發(fā)展的瓶頸。在此背景下，低功耗大算力技術應運而生，成為推動 AI 生態(tài)持續(xù)發(fā)展的關鍵力量。

近年來，AI 模型的規(guī)模和復雜度呈指數(shù)級增長。以 GPT-4 為代表的大型語言模型，其參數(shù)量達到了萬億級別，對算力的需求極為龐大。傳統(tǒng)的計算架構在處理如此大規(guī)模的計算任務時，不僅面臨算力不足的問題，而且功耗極高。據(jù)統(tǒng)計，一些數(shù)據(jù)中心為了維持 AI 計算的運行，其電力消耗甚至超過了一些小型城市。這種高功耗不僅增加了運營成本，還對環(huán)境造成了巨大壓力。因此，研發(fā)低功耗大算力技術迫在眉睫。

在硬件架構方面，眾多企業(yè)和科研機構不斷探索創(chuàng)新。例如，合肥君正推出的 AI 加速引擎(AIE)采用領域專用架構(DSA)，通過多核 CPU、NNA(神經網(wǎng)絡加速器)、SIMD 指令集等組合，實現(xiàn)了 “三高三低” 優(yōu)勢：算力高(8T 算力)、利用率高(MAC 利用率提升 1 - 2 倍)、靈活性高;功耗低(加速功耗小于 0.5W)、外圍成本低、帶寬需求低(降低 35% - 85%)。相比傳統(tǒng) NPU，其推理速度提升 2 - 4 倍，RAM/ROM 消耗減少 50% - 70%。全志科技 V853 芯片通過模塊化低功耗設計和系統(tǒng)級優(yōu)化，實現(xiàn)每百 Gflops 算力僅需 20mW 的功耗表現(xiàn)，典型 AI 視覺方案整體能耗小于 500mW。

算法優(yōu)化也是實現(xiàn)低功耗大算力的重要途徑。模型壓縮與量化技術通過剪枝、量化感知訓練(QAT)等方法減少模型參數(shù)和計算復雜度。Magik 平臺提供全流程開源代碼支持典型網(wǎng)絡優(yōu)化，并集成量化工具，顯著降低端側部署的資源需求。動態(tài)調整與電源管理技術，如動態(tài)電壓頻率調整(DVFS)，華為通過動態(tài)調整芯片電壓和頻率，結合任務調度算法減少無效能耗;睡眠模式與智能調度則讓設備在非活動期進入低功耗狀態(tài)，并通過算法優(yōu)先分配關鍵任務資源，蘋果 M9 協(xié)處理器通過低功耗算法實現(xiàn)息屏喚醒功能。此外，高效算法設計采用自適應采樣(僅在需要時處理數(shù)據(jù))、對數(shù)系統(tǒng)(LNS)替代線性運算(減少位元活躍度)等技術，進一步降低計算負載。

低功耗大算力技術在實際應用中已經取得了顯著成果。在智能視覺領域，君合科技的全棧式低功耗 AI 技術，包括 AI 硬件加速引擎 AIE 和全棧深度神經網(wǎng)絡開發(fā)平臺 Magik，通過 CPU 與 NPU 的同構設計，有效突破了端側 AI 的算力瓶頸，實現(xiàn)了 2T 至 32T 的算力提升，在 8T 算力場景下，典型功耗小于 500mW，能耗比最低達到了 0.05W/T。在智慧零售場景中，通過低功耗 AI 技術，可以實現(xiàn)高效的物體檢測和人臉識別，提升顧客體驗和運營效率;在智能安防領域，在邊緣設備上部署低功耗 AI 模型，能夠實現(xiàn)實時視頻分析和異常行為檢測，提高安全監(jiān)控的準確性和響應速度。

后摩智能研發(fā)的全新端邊大模型 AI 芯片 —— 后摩漫界 ®M50，實現(xiàn)了 160TOPS@INT8、100TFLOPS@bFP16 的物理算力，搭配最大 48GB 內存與 153.6 GB/s 的超高帶寬，典型功耗僅 10W，就能讓 PC、智能語音設備、機器人等智能移動終端高效運行 1.5B 到 70B 參數(shù)的本地大模型，真正實現(xiàn)了 “高算力、低功耗、即插即用”，和傳統(tǒng)架構相比，M50 的能效提升 5 - 10 倍，完美適配了端邊設備 “算得快又吃得少” 的需求，可廣泛應用于消費終端、智能辦公、智能工業(yè)等多元領域。

江原科技與品高股份聯(lián)合推出的搭載全國產江原 D10 加速卡的 “品原 AI 一體機” 系列，江原 D10 單卡集成 64GB 大顯存，功耗僅 72W，就能支持 DeepSeek - R1 系列 1.5B 至 70B 全部 6 個蒸餾模型，8 卡即可實現(xiàn)滿血量化版運行，以 “低功耗 + 高算力” 重新定義 AI 推理效率。依托江原 D10 加速卡，品原 AI 一體機在文本生成、圖像識別等場景展現(xiàn) “單機即集群” 的算力密度優(yōu)勢，成為千行百業(yè)落地 AI 的 “剛需級” 算力引擎。

低功耗大算力技術的發(fā)展為 AI 生態(tài)的繁榮帶來了諸多積極影響。它降低了 AI 應用的門檻，使得更多企業(yè)和開發(fā)者能夠參與到 AI 的創(chuàng)新應用中。無論是中小企業(yè)還是個人開發(fā)者，都能夠以較低的成本獲取強大的算力支持，推動 AI 技術在各個領域的快速普及。低功耗大算力技術提升了 AI 設備的性能和續(xù)航能力，改善了用戶體驗。在智能移動設備、物聯(lián)網(wǎng)設備等領域，低功耗意味著設備可以更長時間運行，減少充電頻率，同時高算力保證了設備能夠快速響應用戶指令，提供更加流暢的交互體驗。這有助于加速 AI 與物聯(lián)網(wǎng)、5G 等新興技術的融合，創(chuàng)造出更多創(chuàng)新的應用場景，如智能家居、智能醫(yī)療監(jiān)測、智能交通等，進一步拓展 AI 生態(tài)的邊界。

低功耗大算力技術作為 AI 生態(tài)發(fā)展的新引擎，正引領著 AI 技術邁向新的高度。隨著技術的不斷創(chuàng)新和完善，我們有理由相信，AI 將在更多領域實現(xiàn)突破，為人類社會帶來更加智能、便捷、高效的未來。