谷歌的無人車在美國開了幾十萬公里,通過訓(xùn)練練出一個(gè)自動(dòng)駕駛的AI模型,。這個(gè)模型訓(xùn)練出來之后,,未來可以部署到每一臺(tái)量產(chǎn)的谷歌無人車,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,。在自動(dòng)駕駛中,,這個(gè)AI模型就必須實(shí)時(shí)進(jìn)行推斷。
英偉達(dá)Q1的財(cái)報(bào)發(fā)布后幾小時(shí),,股價(jià)就暴漲14%,。
老黃的Keynote還沒講完,英偉達(dá)市值就被推高20%,,突破700億美元,。
華爾街瘋狂的背后,是人工智能的大潮,,與推動(dòng)這一大潮的全新技術(shù),。
英偉達(dá)最新的GPU芯片——TeslaV100及其TensorCore,必將讓這科技的大潮又起一層浪,。
眼看著英偉達(dá)在這人工智能的浪潮中一騎絕塵,,它的技術(shù)到底能有多厲害?難道其他芯片巨頭就真的在吃干飯嗎,?
今天,,我們特意邀請(qǐng)到兩位芯片領(lǐng)域的專家,專門來聊聊英偉達(dá)的新技術(shù),,以及這場(chǎng)AI芯片大戰(zhàn)的關(guān)鍵看點(diǎn),。
英偉達(dá)領(lǐng)先多少
昨天以前,英偉達(dá)在深度學(xué)習(xí)芯片領(lǐng)域已經(jīng)非常領(lǐng)先了,,但是還不是遙不可及,。
但在一口氣發(fā)布的7個(gè)產(chǎn)品和計(jì)劃后,特別是其中的TeslaV100,,確實(shí)震撼,。可以說,,大大拉開了它與競爭對(duì)手的距離,。
這不由得讓人想起90年代,,思科成為互聯(lián)網(wǎng)第一波紅利的最大獲益者。現(xiàn)在AI時(shí)代的到來,,盡管我們還不知道它這一輪到底能沖多高,,但大家都還在摩拳擦掌、買槍買炮,。
而英偉達(dá)卻第一時(shí)間成為一家獨(dú)大的軍火商,,肯定是AI第一波紅利的最大獲益者。
英偉達(dá)在GTC大會(huì)推出的全新GPU,,確實(shí)在技術(shù)上劃了時(shí)代,,吊打所有對(duì)手。
通用的GPU單元,,專門的Tensor加速器,矩陣運(yùn)算絕對(duì)性能爆炸,,同時(shí)還兼顧其他算法,。不愧是英偉達(dá)憑借多年在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的積累、對(duì)需求深刻洞察之后推出的心血大作,,比上一代強(qiáng)大十倍的性能,,既適合訓(xùn)練又適合部署。
就此,,老黃已直接對(duì)絕大多數(shù)做深度學(xué)習(xí)芯片的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目宣判了死刑,。
為什么GPU就適合AI?
我們來科普一下,。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一種技術(shù),,基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這一輪AI主要就是深度學(xué)習(xí)技術(shù)突破引領(lǐng)的,。
而深度學(xué)習(xí)里面絕大多數(shù)的運(yùn)算都是矩陣運(yùn)算,,矩陣運(yùn)算天生就容易并行,而GPU最擅長的就是做并行數(shù)學(xué)計(jì)算,,所以特別適合做深度學(xué)習(xí),。
2012年的時(shí)候,Geoffrey Hinton的學(xué)生Alex Krizhevsky用GPU來做深度學(xué)習(xí),,并且取得了ImageNet大賽冠軍,。經(jīng)過他們的評(píng)測(cè),用GPU比CPU快60倍,。
人工智能研究者一找上GPU,,英偉達(dá)立馬抓住機(jī)會(huì),短時(shí)間內(nèi)動(dòng)用數(shù)千工程師,、投入20億美元,,研發(fā)出第一臺(tái)專門為深度學(xué)習(xí)優(yōu)化的Pascal GPU,。所以,在深度學(xué)習(xí)大行其道的今天,,英偉達(dá)就成了大贏家了,。而深度學(xué)習(xí)中GPU的應(yīng)用,有這兩個(gè)場(chǎng)景:一個(gè)是訓(xùn)練,,一個(gè)是部署,。所謂訓(xùn)練,就是AI的構(gòu)建過程,,研究員在線下通過喂給AI算法大量的數(shù)據(jù),,產(chǎn)生出一個(gè)模型。而部署,,就是把訓(xùn)練好的這個(gè)模型拿到應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)去用,,去做推斷。
比如說,,谷歌的無人車在美國開了幾十萬公里,,通過訓(xùn)練練出一個(gè)自動(dòng)駕駛的AI模型。這個(gè)模型訓(xùn)練出來之后,,未來可以部署到每一臺(tái)量產(chǎn)的谷歌無人車,,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。在自動(dòng)駕駛中,,這個(gè)AI模型就必須實(shí)時(shí)進(jìn)行推斷,。
訓(xùn)練階段,我們主要關(guān)心的是大規(guī)模的計(jì)算吞吐率,,而到了部署中,,更強(qiáng)調(diào)的是絕對(duì)的計(jì)算能力、低延遲,、高性能功耗比,、高穩(wěn)定性。
現(xiàn)在在AI界,,訓(xùn)練模型普遍采用英偉達(dá)的GPU,,但是到了部署領(lǐng)域呢,有人用GPU,,有人用谷歌的TPU,,有人用英特爾,還有一大批嵌入式芯片開發(fā)商正在開發(fā)專用的前端深度學(xué)習(xí)芯片,。
但是,,剛剛發(fā)布的V100,既適合做訓(xùn)練,又適合做推斷,,除了功耗較大以外,,在能力方面實(shí)現(xiàn)了左右通殺,所以確實(shí)厲害。
另外,英偉達(dá)還有一個(gè)專門用來部署的運(yùn)行時(shí)環(huán)境叫TeslaRT,。所以英偉達(dá)在AI芯片領(lǐng)域真有點(diǎn)一騎絕塵的架勢(shì)了,。
難道無人能擋英偉達(dá),?
AI芯片這么大的一塊蛋糕,總得多有幾個(gè)人來分才熱鬧,就算英偉達(dá)現(xiàn)在的優(yōu)勢(shì)不容置疑,那接下來的疑問就是,,它的優(yōu)勢(shì)究竟能持續(xù)多久?
谷歌TPU
幾天前,,在谷歌TPU團(tuán)隊(duì)出走半數(shù)后,,計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)的宗師DavidPatterson宣布他要加入谷歌,正式參與TPU項(xiàng)目,。
上個(gè)月,,谷歌關(guān)于TPU性能的論文披露說,TPU運(yùn)行速度是英偉達(dá)和英特爾相關(guān)處理器的15-30倍,,能效高出30-80倍。
谷歌的TPU適用于部署,,能跟谷歌自家的TensorFlow緊密結(jié)合,。可惜它是閉源的,,谷歌視它為核心競爭力,,應(yīng)該不會(huì)開放給別人用。
TPU的第一版很驚艷,,不過缺點(diǎn)也很多?,F(xiàn)在從谷歌的論文來看,這個(gè)架構(gòu)有點(diǎn)過時(shí),,實(shí)踐當(dāng)中也會(huì)有很大局限性,。雖說這次DavidPatterson加入谷歌TPU團(tuán)隊(duì)的動(dòng)靜很大,但我們還是應(yīng)當(dāng)保持冷靜,、繼續(xù)觀察,。
英特爾
另一個(gè)能跟英偉達(dá)叫板的,就是老牌芯片巨頭英特爾,,但它的CPU擅長高速處理數(shù)字,,卻不擅長處理音視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
于是在去年,英特爾耗資4億美元收購深度學(xué)習(xí)初創(chuàng)企業(yè)Nervana,,試圖通過Nervana Systems在硅層實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí),。今年3月,這家土豪又怒砸153億美元收購一家以色列芯片公司Mobileye,,土豪要用自己家的高性能計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)連接能力,,結(jié)合Mobileye的計(jì)算機(jī)視覺專業(yè)技術(shù),打造從云端直達(dá)每輛汽車的無人駕駛解決方案,,深化它在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的布局,。
收購Nervana,是英特爾非常厲害的一招,。因?yàn)?,這家公司前幾年一直在幫英偉達(dá)優(yōu)化GPU平臺(tái)。他們是一群頂級(jí)黑客團(tuán)隊(duì),,hack了GPU的native指令集,,寫出了比當(dāng)時(shí)的cudnn(NVIDIA自己的深度學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)庫)還要快若干倍的數(shù)學(xué)庫。他們的成果都開源給了社區(qū),,cudnn后面的進(jìn)步很大程度是因?yàn)槲樟诉@些成果,。這家公司被英特爾收購后,就斷了繼續(xù)為英偉達(dá)提供服務(wù)的可能,,同時(shí)也極大增強(qiáng)了英特爾的實(shí)力,。
英特爾現(xiàn)在是allinAI,它的幾大產(chǎn)品線,,都會(huì)重點(diǎn)針對(duì)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行專門定制,,比如之前作為HPC平臺(tái)的XeonPhi加速計(jì)算卡,收購的AlteraFPGA,,包括NervanaSystem,,都是各自獨(dú)立的深度學(xué)習(xí)產(chǎn)品線。其他還包括IoT部門,,還有收購的Movidius公司,,這些是提供嵌入式和端的解決方案。
這樣來看,,在深度學(xué)習(xí)芯片上,,英偉達(dá)一馬當(dāng)先,英特爾黃雀在后,,而谷歌的TPU,,還真是任重而道遠(yuǎn)啊。