从学术空间通往商业之路 系统性AI芯片专著《人工智能芯片设计》面世

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摘要：从理论研究到产品应用，当前介绍人工智能或集成电路设计的书籍都很多，但针对被作为智能时代引擎的AI芯片，市面上却没有一本对其系统性介绍的专著，《人工智能芯片设计》一书于近期问世，弥补了这一缺憾。

芯片从设计到制造，是凝聚人类智慧结晶的最精密的工程；而作为科技革命的重要驱动力，人工智能也正以前所未有的力量加速着新兴科技与传统产业的融合，推动着人类社会进入智能时代。如果说芯片是现代社会的基础，那么AI芯片就是我们进入智能时代的加速引擎。

人工智能从上世纪50年代诞生至今，经过了三次起伏，前两次因为没有成熟应用，最终落寂收场，而第三次的高潮因为在语音、图像等领域的真正落地，依靠应用对技术的反哺作用，人工智能逐渐进入了一个正向的螺旋循环发展轨迹，而以大量计算作为基础的AI自然对计算能力提出更高要求，因为传统芯片“强而不精”，因此在2015年前后，业界开始研发人工智能专用芯片，通过计算架构创新和软硬协同优化，带来了计算效率的进一步提升。

无疑，如今人工智能芯片已成为全球科技、产业和社会关注的焦点，学界从各种不同的技术路线对AI芯片性能提升进行探索，世界各地也涌现出了诸多优秀的AI芯片公司，从算法和架构等不同的维度去实现高能效的AI计算。

但与业界如此关注的氛围不相匹配的却是，长期以来没有一本系统性的介绍AI芯片的书籍问世。原因当然多种多样，但一个不可否认的事实是：与其他领域相比，AI算法和计算架构正在快速演进，做好AI芯片需要对算法、架构和集成电路设计都有深刻理解。

而此次《人工智能芯片设计》一书正是凝结了全体作者在新型计算架构、集成电路设计和AI算法方面的长期技术积累和丰富工程经验，才得以问世。主创尹首一教授是清华大学微纳电子系/微电子所教授、微纳电子系副主任、微电子学研究所副所长，IEEE/ACM DAC执委会成员，MICRO、DAC、ICCAD、A-SSCC等体系结构和集成电路领权威国际会议技术委员会委员；曾荣获国家技术发明二等奖、中国发明专利金奖、教育部技术发明一等奖、中国电子信息领域优秀科技论文奖，在学术上有着深厚的造诣。他同时还是北京清微智能科技有限公司创始人，公司成立以来已量产发布多款在市场上颇受关注的智能芯片产品，企业连续获得“中国芯”优秀技术成果转化项目奖、世界互联网大会优秀科技成果项目、“最具影响力AI企业”，“优秀AI应用案例企业”等多项荣誉。

《人工智能芯片设计》一书总结了人工智能芯片的发展历程以及当前面临的挑战和问题，介绍了人工智能芯片设计的新思路、新方法和新技术，展望了未来发展趋势。新书前两章主要概述人工智能的发展历程，介绍深度学习的基础理论和常见算法；第三章介绍深度神经网络的数学模型，分析了网络结构给智能计算带来的各种挑战，讨论了人工智能芯片在性能、功耗以及灵活性方面的设计需求；第四到八章分别从计算架构、数据复用、网络映射、存储优化、软硬件协同设计五个方向详细探讨了人工智能芯片的设计思路、优化方法和实验结果，对各方面的设计优化方法进行了量化评估；最后一章总结全书并展望了人工智能芯片设计的未来趋势，简要介绍了软件定义芯片、存算一体等未来发展方向。

“通过创新计算架构、设计智能芯片来大幅增强人工智能技术创新和应用的条件已经成熟，未来十年是人工智能芯片发展的重要阶段，对于相关领域的从业者而言充满了机遇和挑战。希望本书能够为广大读者提供参考和帮助，并能带来一些思考和启发，为我国人工智能芯片产业的持续发展起到积极作用。”尹首一教授表示。

值得一提的是，《人工智能芯片》一书为《集成电路设计丛书》压轴的最后一本，该套丛书针对集成电路设计领域的关键核心技术，总结了近年来我国在该领域的学术成就和技术攻关成果，以及国内外集成电路设计领域的最新进展，编者希望该套丛书可以为我国开展集成电路的创新研究和工程应用奠定基础。

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