ASIC加速技术的发展趋势：基于区块链和量子计算的ASIC加速方案

作者：禅与计算机程序设计艺术

什么是ASIC

ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)，即特定应用集成电路，英文全称“Application Specific Integrated Circuit”，简称ASIC。根据Wikipedia对ASIC的定义，ASIC由数字逻辑处理器和其他硬件资源组合在一起，具有专用功能，其性能明显优于同类传统CPU。一般来说，ASIC可以用于各种高频应用，如加密算法、视频处理、游戏渲染、数字信号处理等。其中，以数字货币加密算法和密码学研究领域最著名的芯片架构ARM NEON架构的ASIC产品就是最常用的一种ASIC。

为什么需要ASIC

ASIC为电脑的计算能力带来的提升提供了更大的突破口。计算机由浮点运算器和控制器组成，但计算能力仍然不及GPU的处理速度。同时，由于ASIC产品数量庞大且价格昂贵，供应链尚未建立完善，缺乏可靠、安全的ASIC制造商，导致当前的ASIC产品普遍存在质量不佳、成本高昂等问题。因此，随着分布式计算、区块链、量子计算、边缘计算等新兴技术的发展，ASIC作为关键的计算单元和处理设备也成为各大厂商争相布局的焦点。

ASIC的分类

ASIC产品一般按照功耗、性能、设计灵活性和价格等几个维度进行分类，具体包括：

1. 晶圆形ASIC:主要应用在模拟电路和数字信号处理领域，功耗低、性能好、设计灵活度差、价格便宜。典型代表是Intel的Xeon Phi。
2. 核芯级ASIC:主要应用在计算密集型任务，例如图像处理、分析计算、加密算法等，功耗较高、性能不足、设计灵活度强、价格昂贵。典型代表是三星的T960芯片。