以设计理念进行划分的话，AI芯片大致可分为两大类别。第一类是“AI加速芯片”第二类是“智能芯片”。其中，“智能芯片”，它让芯片像人一样能使用不同的AI算法进行学习和推导，处理包含感知、理解、分析、决策和行动的一系列任务，并且具有适应场景变化的能力。
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第一类是“AI加速芯片”，它是确定性地加速某类特定的算法或任务，从而达到目标应用领域对速度、功耗、内存占用和部署成本等方面的要求。目前，AI加速芯片的研发有两种主要的方式：一种是利用已有的GPU、众核处理器、DSP、FPGA芯片来做软硬件优化；另一种是设计专用的芯片，也就是ASIC。
第二类是“智能芯片”，它让芯片像人一样能使用不同的AI算法进行学习和推导，处理包含感知、理解、分析、决策和行动的一系列任务，并且具有适应场景变化的能力。目前，面向综合、自适应能力的智能芯片研究有两类设计方法，一种是基于类脑计算的”神经拟态芯片”；另一种是基于可重构计算的”软件定义芯片。
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