新年剛過，人工智能界先后有兩次理論上的新知公諸于世：一是圖靈獎獲得者David Patterson與John Hennessy發(fā)布論文稱計算機體系結(jié)構(gòu)的新黃金時代將到來，二是計算機視覺奠基者之一Alan Yuille公開懟了一波深度學(xué)習(xí)，他認為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已進入瓶頸期，現(xiàn)在科研人員一股腦兒涌入深度學(xué)習(xí)不利于軟件算法的發(fā)展。
透過兩則消息，不難察覺到人工智能產(chǎn)業(yè)急需變革的呼聲已經(jīng)十分強烈，無論是硬件端還是軟件算法，而它確實要迎來了新的發(fā)展階段。事實上，隨著市場需求變化和技術(shù)迭代，一直以來軟件算法和硬件芯片雖各自發(fā)展卻也如兩股互相“博弈”的力量般糾纏不休。而當(dāng)深度學(xué)習(xí)發(fā)展步入模式時，一邊是專家對創(chuàng)新衰退的憂慮，另一邊則預(yù)示著深度學(xué)習(xí)架構(gòu)的發(fā)展已經(jīng)邁入一定的成熟階段，此時將部分功能下沉到硬件端的需求則順勢衍生。
圖 ｜《計算機體系結(jié)構(gòu)的新黃金時代》
在《計算機體系結(jié)構(gòu)的新黃金時代》中，Patterson和Hennessy這樣寫道，“計算機體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域?qū)⒂瓉碛忠粋€黃金十年，就像20世紀(jì)80年代我們做研究那時一樣，新的架構(gòu)設(shè)計將會帶來更低的成本，更優(yōu)的能耗、安全和性能。”如所言，在深度學(xué)習(xí)算法熱潮過后，2019年的硬件產(chǎn)業(yè)也開始了新的蠢蠢欲動，而在AI賦能應(yīng)用的大背景下，它具體表現(xiàn)為推理芯片市場的崛起。
英特爾沉不住氣了，推理芯片市場開啟群雄爭霸
回到2019年年初前后這一期間，迎來了歷史轉(zhuǎn)型期的芯片市場可以說動蕩不安，一邊存儲芯片價格在漲一波跌一波的云雨之中起伏；另一邊為了滿足人工智能催生的產(chǎn)能需求，英特爾、美光等老牌IDM廠商開始大肆興建起工廠。而不同于已有的成熟市場，有一部分新興的AI芯片市場也逐漸有了蓬勃生長的態(tài)勢，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展向好。
“苗頭”就出現(xiàn)在CES 2019上，英特爾高調(diào)宣布與Facebook合作開發(fā)一款AI推理芯片，并宣稱將于2019年下半年完成。
在曝光度極高的CES上，提前半年大肆宣傳并隆重預(yù)告這一款公眾并不熟知的推理芯片，作為x86架構(gòu)締造者，占據(jù)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器市場90％份額的英特爾，顯然有些沉不住氣了。
圖 ｜ 英特爾宣布與Facebook合作推出推理芯片
無獨有偶，在研發(fā)推理芯片這件事情上，各家有能力爭一塊蛋糕的廠商也都開始摩拳擦掌，不出意外得集中在2019年前后幾個月推出自家產(chǎn)品。2018年9月，英偉達推出自己的推理預(yù)測芯片；11月，亞馬遜召開re：Invent大會，在會議上隆重發(fā)布了一款專用推理芯片AWS Inferentia，以用于自己的服務(wù)器推理任務(wù)處理；而阿里也透露了自己首款推理芯片Ali－NPU的發(fā)布時間，同F(xiàn)acebook相近，定在了2019年中。
在2019年前后巨頭們不約而同得帶起了一波“節(jié)奏”，這樣的集群效應(yīng)或多或少說明了專用推理芯片系統(tǒng)市場已經(jīng)開始要“變天”。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，到2021年，訓(xùn)練市場規(guī)模將增長到82億美元，而推理市場規(guī)模將達到118億美元，超出前者近四十億美元。時間緊迫，機會轉(zhuǎn)瞬即逝，在沒有巨頭的大片“藍?！笔袌雒媲?，換作誰都是要坐不住的。
一場由互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)引發(fā)的芯片之戰(zhàn)
既知是藍海，早些年亦有許多科研院所在積極研究，巨頭們卻都到今年才遲遲動手，是為何？
Facebook公開道出了其中的緣由。
去年四月份，F(xiàn)acebook暗地里組建芯片團隊的事情被彭博社報道，稱它想擺脫對英特爾和高通的依賴，隨后成為熱議的焦點。后沒有多久，在一年一度的大會上，F(xiàn)acebook的高管大大方方承認了。
作為一家互聯(lián)網(wǎng)公司，F(xiàn)acebook坦言它的初衷不是為造芯片而造芯片，實則是深受成本成倍增加之苦但同時又尋不到更優(yōu)硬件方案，無奈使然。2018年末的大會上，對于這一點，F(xiàn)acebook高管Jason Taylor就直接毫不留情的懟了當(dāng)時市面上的推理芯片：“市面上是有很多加速器芯片，但是我們發(fā)現(xiàn)他們設(shè)計的芯片在完成關(guān)鍵工作負載任務(wù)的能力上，值得考量?！?/p>
言下之意，Taylor認為很多公司在沒有弄清楚深度學(xué)習(xí)應(yīng)用端需要處理的推理任務(wù)有哪些就開始造芯片，頗有亂打亂撞的嫌疑。而在深度學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用上，以精準(zhǔn)營銷著長的Facebook似乎也更有發(fā)言權(quán)。
圖 ｜ 精準(zhǔn)營銷
據(jù)公司工程師Kim Hazelwood介紹，每天Facebook的AI應(yīng)用程序產(chǎn)生超過200萬億個推送，翻譯超過50億個文本，并自動刪除超過一百萬個假賬戶，在推理功能上，F(xiàn)acebook的任務(wù)計算量是其他任務(wù)的100倍。官方透露的數(shù)據(jù)顯示，2018年，F(xiàn)acebook的資本支出大約在140億美元，2019年，這個數(shù)字預(yù)計將增長到200億美元，其中很大一部分支出都在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上。
但苦于沒有合適替代方案，今天Facebook還不得不采用“CPU＋GPU”的服務(wù)器。
和Facebook類似，最接近應(yīng)用，需求也是最為強烈，因而谷歌、亞馬遜、阿里等將人工智能與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用融合密切的企業(yè)都不可避免的遇到了這個問題，因而也陸續(xù)開啟了自研芯片之路。
不可不知的“鼻祖”
在這組互聯(lián)網(wǎng)梯隊中，谷歌是第一位吃螃蟹的“人”，同時它用這個秘密武器助力AlphaGo戰(zhàn)勝李世石，引起轟動。而這里的秘密武器就是谷歌TPU（張量處理單元）。
圖 ｜ 谷歌TPU
其實2017年，當(dāng)谷歌重磅推出TPU時，很多人都好奇作為一家成功的互聯(lián)網(wǎng)公司，谷歌怎么突然有興趣做起了芯片，還做出了這樣一款“腦洞大開”的芯片？
在后來的公開論文中，谷歌提到其實自己的軟件服務(wù)背后需要龐大的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)在支持，即需要難以計數(shù)的硬件服務(wù)器日夜運行。提供的數(shù)據(jù)顯示，為了支持各類大量的數(shù)據(jù)應(yīng)用，谷歌當(dāng)時已經(jīng)在全球四個洲建有15個倉庫般大小的數(shù)據(jù)中心。
但是隨著深度學(xué)習(xí)算法的出現(xiàn)，令谷歌自己驚奇的事情發(fā)生了。在后來計算機架構(gòu)專家David Patterson和Norm Jouppi合著的論文中，他們提到這樣一個細節(jié)：六年前，谷歌開始為安卓操作系統(tǒng)添加語音識別功能之后，原來相對充裕的計算能力突然間捉襟見肘，根據(jù)當(dāng)時谷歌工程師的推算——如果世界上每一臺安卓手機每天都使用3分鐘的語音搜索功能，且識別率百分之百正確，即一次搜索成功，那么谷歌的數(shù)據(jù)中心的規(guī)模就起碼要翻倍。
這樣的解釋，與Facebook后提到的境況幾近相同。
意識到這樣的問題，谷歌為這樣的大規(guī)模擴張需求而背后生寒，更何況當(dāng)時還只是深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用剛剛開始的階段。因此在慎重考慮了語音識別技術(shù)的迅速發(fā)展和推理運算需求的激增等情況之后，谷歌決定開發(fā)專屬推理芯片以替代性能不足的CPU，即后來的TPU。
不過當(dāng)時外界只知谷歌街景、AlphaGo等應(yīng)用中用到了TPU，對于“蒙上一層面紗”的TPU到底為何物，眾說紛紜。后來直到看見谷歌公開發(fā)表的TPU論文并眼見AlphaGo的成功，眾人才意識到谷歌TPU劃時代的意義。
寒武紀(jì)陳天石毫不吝嗇得用了“濃墨重彩”一詞盛贊其對于整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意義；而英偉達黃仁勛也不惜親自撰寫長文來回應(yīng)谷歌TPU與自己產(chǎn)品的對比，雖然言語之中難掩對英偉達技術(shù)的偏袒，但也只有勢均力敵的對手值得“老黃”如此重視。
后來Jouppi在一篇論文中這樣評價這款芯片，“這并不意味著TPU有多復(fù)雜，它看起來更像雷達的信號處理引擎，而不是標(biāo)準(zhǔn)X86架構(gòu)。而且它與浮點單元協(xié)處理器更為神似，跟GPU倒不太一樣?！?/p>
所謂創(chuàng)新，大概如此。
12下一頁>（免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責(zé)。本網(wǎng)站對有關(guān)資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責(zé)任。
任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實內(nèi)容時，應(yīng)及時向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細侵權(quán)或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。 ）
