AI芯片:科技探索與AGI願景

張臣雄

  • 出版商: 人民郵電
  • 出版日期: 2025-05-01
  • 售價: $1,188
  • 語言: 簡體中文
  • ISBN: 7115666032
  • ISBN-13: 9787115666031
  • 相關分類: 半導體
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商品描述

本書旨在從創新的角度探討AI芯片的現狀與未來的發展。內容涵蓋AI芯片的類型與架構,深度學習領域中針對大模型和Transformer算法的優化,以及後Transformer時代的新興算法和計算範式,如超維計算、振蕩計算、神經符號AI等。書中還介紹了半導體芯片技術的最新突破,包括芯粒技術、3D堆疊、晶背供電、光刻工藝和新型晶體管架構,以及分子憶阻器和芯片3D打印等顛覆性技術。此外,本書還探討了使用化學或生物材料製造“AI芯片”的可能性,以及AI芯片在科學發現中的創新應用,展望了“AI科學家”的可能性,以推動科研模式的革新。最後,本書對類腦芯片的系統級創新、具身智能芯片及通用人工智能(AGI)芯片架構未來進行了展望。

本書可供AI 和芯片領域的研究人員、工程技術人員,科技、產業管理人員,創投從業者和相關專業研究生、本科生,以及所有對AI 芯片感興趣的人士閱讀參考。    

作者簡介

張臣雄畢業於上海交通大學電子工程系,在德國卡爾斯魯厄理工學院(Karlsruhe Institute of Technology,KIT,原卡爾斯魯厄大學)理論電子學研究所(原赫茲實驗室)獲得工學碩士和工學博士學位。曾在德國西門子、Interphase任職多年,並在一家世界500 強大型高科技企業擔任首席科學家,也曾在上海通信技術中心任CEO。

張臣雄博士是兩家創業公司的創始人之一。他長期致力於半導體芯片的研究與開發,參與並領導了多個重要國際研究項目,多次獲得業內獎項。他有200 餘項專利在多個國家獲授權或在申請,出版多部專著並發表多篇學術論文,也是《AI 芯片:前沿技術與創新未來》一書的作者。。

目錄大綱

第1章 大模型浪潮下,AI芯片的需求與挑戰 // 1

1.1 生成式AI開創新時代 // 2

1.2 AI芯片:CPU、GPU、FPGA、ASIC // 4

1.3 邊緣側AI芯片 // 34

1.4 AI芯片的算力提升和能耗挑戰 // 37

1.5 本章小結 // 41

參考文獻 // 42

第2章 深度學習AI芯片實現的新方法 // 43

2.1 基於大語言模型的AI芯片 // 46

2.2 用創新方法實現深度學習AI芯片 // 63

2.3 邊緣AI 芯片 // 91

2.4 本章小結 // 108

參考文獻 // 109

第3章 AI 的未來:

提升AI 算力還是提升AI 智力? // 113

3.1 “大語言模型”是一條不可持續發展的道路——深度學習算法的困境 // 114

3.2 超越ChatGPT 的新趨勢:用“小模型”替代“大模型” // 118

3.3 終身學習與遷移學習 // 122

3.4 符號計算 // 126

3.5 本章小結 // 150

參考文獻 // 152

第4章 AI 芯片代表半導體芯片產業的最前沿技術 // 155

4.1 摩爾定律仍在不斷演進 // 156

4.2 從“集成電路”到“集成芯片” // 168

4.3 開發使用新材料、新工藝的芯片 // 186

4.4 本章小結 // 201

參考文獻 // 204

第5章 從AI 硬件到AI 濕件:用化學或生物方式實現AI // 206

5.1 化學計算 // 209

5.2 生物計算 // 226

5.3 本章小結 // 242

參考文獻 // 244

第6章 AI 實現諾貝爾獎水準的科學發現 // 246

6.1 科學發現的4 個傳統範式及正在開啟的第五範式 // 248

6.2 科學發現的過程和方法 // 252

6.3 直覺和靈感與諾貝爾獎和重大科學發現 // 255

6.4 AI 替代人類生成假說 // 256

6.5 用AI 實現諾貝爾獎水準的科學發現 // 263

6.6 AI 芯片用於“AI 科學家”系統 // 270

6.7 用量子啟發AI 技術發現新型超材料的案例 // 272

6.8 本章小結 // 275

參考文獻 // 277

第7章 神經形態計算和類腦芯片實現的新方法 // 279

7.1 雲端使用的類腦芯片和神經形態計算 // 282

7.2 基於大語言模型的神經形態計算架構 // 286

7.3 超導和非超導的低溫類腦芯片 // 290

7.4 以樹突為中心的“合成大腦” // 298

7.5 自旋波類腦芯片 // 304

7.6 本章小結 // 307

參考文獻 // 310

第8章 具身智能芯片 // 312

8.1 AI 的下一個前沿:具身智能 // 313

8.2 AI 感知技術和芯片 // 318

8.3 具身智能系統和芯片 // 336

8.4 濕件具身智能 // 347

8.5 本章小結 // 349

參考文獻 // 352

第9章 從AI 芯片到AGI 芯片 // 355

9.1 生成式AI 點燃AGI 之火 // 356

9.2 現階段更智能、更接近AGI 的6 種算法和模型 // 359

9.3 AGI 芯片的實現 // 383

9.4 未來:AGI 和ASI——神話還是悲歌 // 393

9.5 本章小結 // 396

參考文獻 // 397

附錄:芯片技術發展進程中具有里程碑意義的幾本書籍 // 399