英偉達、因特爾、微軟等巨頭開啟人工智能領域第一戰——AI芯片

5月11日，作為全球最大的圖形芯片和AI芯片廠商，總部位於加州聖克拉拉的英偉達在加州聖何塞舉行GPU技術大會。英偉達CEO黃仁勳在會上發布了一款基於下一代的Volta架構的AI芯片——針對人工智能應用的Tesla V100。

Tesla V100采用的是12nm工藝，集成了210億晶體管，擁有16GB HBM2顯存，具有 5120 個 CUDA 處理內核，可以和100台 GPU 在進行深度學習處理上的性能相抗衡；相比起前一代的Pascal ，它具備5倍的性能提升，相較於兩年前推出的Maxwell 架構，性能提升了15倍！不過Tesla V100計算卡這樣的性能怪獸仍然不是完整版Volta架構。根據VC、Wccf等網站對於Volta流處理器分布圖的分析，完整版的Volta架構應該擁有5376顆FP32的流處理器，而Tesla V100計算卡擁有的FP32流處理器隻有5120顆。

盡管Tesla V100仍然被稱為 GPU，但Tesla V100可以說是從通用的處理器引擎，到一個接近專門的人工智能引擎一個轉折。Tesla V100是針對深度學習而打造，Tensor性能可達每秒120萬億次浮點運算。它能夠每秒傳輸300GB的數據，速度相當於時下其它處理器的20倍。

由於深度學習算法的進展速度飛快，所以處理速度也就顯得很尤為重要。其實深度學習作為機器學習研究中的一個新的領域，其神經網絡研究大約5年前開始帶來成果。而其中作為人工智能核心的AI芯片，就顯得尤為重要了。AI芯片目前主要分四種：GPU、FPGA、ASIC、類腦芯片。芯片技術多年的積累，給大規模的機器學習提供了足夠的處理能力，才使得人工智能在這幾年爆發式發展。所有人都看到了人工智能的前景和其潛在的爆發力，近年來芯片企業和互聯網巨頭們紛紛強勢進駐了AI芯片領域：先有CPU芯片巨頭因特爾年內三次大手筆收購人工智能和GPU領域企業；後有穀歌宣布開發自己的處理係統，而蘋果、微軟、臉書和亞馬遜也都紛紛加入。而英偉達更是人工智能領域的領跑者。

去年11月，Intel公司發布了一個叫做 Nervana 的AI處理器，最終形態會在今年底麵世。根據 Intel 介紹，這個芯片名稱基於 Intel 早前購買的一個叫做Nervana的公司，這家公司是世界上第一家專門為AI打造芯片的公司。

Intel 公司披露道，這個項目代碼為“Lake Crest”， AI芯片由“處理集群”陣列構成，處理被稱作“活動點”的簡化數學運算。這種方法所需的數據量比浮點運算更少，因此帶來了10倍的性能提升。Lake Crest 利用私有的數據連接創造了規模更大、速度更快的集群，其拓撲結構為圓環形或其他形式。這幫助用戶創造更大、更多元化的神經網絡模型。這一數據連接中包含12個100Gbps 的雙向連接，其物理層基於28G的串並轉換。

而在去年的5月的I/O開發者大會上，穀歌公司也公布了其正在研發的超高速AI芯片方案，此芯片將專門用於運行人工智能型工作負載，體積也比英偉達K80更小，它接入一塊能夠與穀歌內部數據中心所使用之定製化服務器機架的內部磁盤驅動器插槽相適配的主板當中。而在近日，穀歌公司研究團隊宣布，該AI芯片在多個重要方麵成功擊敗目前同一領域中的重量級中央處理器與圖形處理單元競爭對手。其中一項為功耗水平，該芯片所采用的Tensor處理單元相較於英特爾Haswell CPU與英偉達Tesla K80 GPU可實現每瓦30至80倍的處理能力提升。它能夠在處理AI工作負載時持續提升幅度達15到30倍。

人工智能已經是未來不可阻擋的大趨勢，而作為人工智能的核心部分AI芯片也就顯得更為重要了。雖然AI芯片目前還在起步階段，但是今年陸續會有AI芯片初步麵試。AI芯片的迅速發展，將會促使人工智能加快腳步來到我們的身邊。

來源：線上采集

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