英伟达、因特尔、微软等巨头开启人工智能领域第一战——AI芯片

5月11日，作为全球最大的图形芯片和AI芯片厂商，总部位于加州圣克拉拉的英伟达在加州圣何塞举行GPU技术大会。英伟达CEO黄仁勋在会上发布了一款基于下一代的Volta架构的AI芯片——针对人工智能应用的Tesla V100。

Tesla V100采用的是12nm工艺，集成了210亿晶体管，拥有16GB HBM2显存，具有 5120 个 CUDA 处理内核，可以和100台 GPU 在进行深度学习处理上的性能相抗衡；相比起前一代的Pascal ，它具备5倍的性能提升，相较于两年前推出的Maxwell 架构，性能提升了15倍！不过Tesla V100计算卡这样的性能怪兽仍然不是完整版Volta架构。根据VC、Wccf等网站对于Volta流处理器分布图的分析，完整版的Volta架构应该拥有5376颗FP32的流处理器，而Tesla V100计算卡拥有的FP32流处理器只有5120颗。

尽管Tesla V100仍然被称为 GPU，但Tesla V100可以说是从通用的处理器引擎，到一个接近专门的人工智能引擎一个转折。Tesla V100是针对深度学习而打造，Tensor性能可达每秒120万亿次浮点运算。它能够每秒传输300GB的数据，速度相当于时下其它处理器的20倍。

由于深度学习算法的进展速度飞快，所以处理速度也就显得很尤为重要。其实深度学习作为机器学习研究中的一个新的领域，其神经网络研究大约5年前开始带来成果。而其中作为人工智能核心的AI芯片，就显得尤为重要了。AI芯片目前主要分四种：GPU、FPGA、ASIC、类脑芯片。芯片技术多年的积累，给大规模的机器学习提供了足够的处理能力，才使得人工智能在这几年爆发式发展。所有人都看到了人工智能的前景和其潜在的爆发力，近年来芯片企业和互联网巨头们纷纷强势进驻了AI芯片领域：先有CPU芯片巨头因特尔年内三次大手笔收购人工智能和GPU领域企业；后有谷歌宣布开发自己的处理系统，而苹果、微软、脸书和亚马逊也都纷纷加入。而英伟达更是人工智能领域的领跑者。

去年11月，Intel公司发布了一个叫做 Nervana 的AI处理器，最终形态会在今年底面世。根据 Intel 介绍，这个芯片名称基于 Intel 早前购买的一个叫做Nervana的公司，这家公司是世界上第一家专门为AI打造芯片的公司。

Intel 公司披露道，这个项目代码为“Lake Crest”， AI芯片由“处理集群”阵列构成，处理被称作“活动点”的简化数学运算。这种方法所需的数据量比浮点运算更少，因此带来了10倍的性能提升。Lake Crest 利用私有的数据连接创造了规模更大、速度更快的集群，其拓扑结构为圆环形或其他形式。这帮助用户创造更大、更多元化的神经网络模型。这一数据连接中包含12个100Gbps 的双向连接，其物理层基于28G的串并转换。

而在去年的5月的I/O开发者大会上，谷歌公司也公布了其正在研发的超高速AI芯片方案，此芯片将专门用于运行人工智能型工作负载，体积也比英伟达K80更小，它接入一块能够与谷歌内部数据中心所使用之定制化服务器机架的内部磁盘驱动器插槽相适配的主板当中。而在近日，谷歌公司研究团队宣布，该AI芯片在多个重要方面成功击败目前同一领域中的重量级中央处理器与图形处理单元竞争对手。其中一项为功耗水平，该芯片所采用的Tensor处理单元相较于英特尔Haswell CPU与英伟达Tesla K80 GPU可实现每瓦30至80倍的处理能力提升。它能够在处理AI工作负载时持续提升幅度达15到30倍。

人工智能已经是未来不可阻挡的大趋势，而作为人工智能的核心部分AI芯片也就显得更为重要了。虽然AI芯片目前还在起步阶段，但是今年陆续会有AI芯片初步面试。AI芯片的迅速发展，将会促使人工智能加快脚步来到我们的身边。

来源：线上采集

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