當(dāng)英特爾在美國(guó)舉辦了第一次英特爾AI Day,英特爾CEO科再奇親自出席,著力談到這家公司對(duì)人工智能時(shí)代的全面認(rèn)識(shí)和擁抱,人們意識(shí)到,“原來(lái)那家芯片公司也要做AI了?!?/p>
一年過(guò)去了,當(dāng)英特爾AI Day在北京再次舉辦,同樣是嘮嘮業(yè)務(wù)家常,說(shuō)說(shuō)英特爾在人工智能方面的實(shí)力、熱情和愿景,尋常又有點(diǎn)特別,“原來(lái)這家芯片公司真的要做AI了?!?/p>
回望過(guò)去一年,英特爾幾乎全心投入AI建設(shè),整合Nervana,成立人工智能產(chǎn)品事業(yè)部(AIPG ),擴(kuò)張收購(gòu)與投資布局,AI領(lǐng)域的舉動(dòng),邏輯主線越發(fā)清晰了。
在今年AI Day上,英特爾就釋放了三個(gè)重要訊號(hào),試圖在明年50歲“知天命”來(lái)臨之際,在人工智能的時(shí)代,改變自己的“人設(shè)”。
彌補(bǔ)GPU缺乏,轉(zhuǎn)投“神經(jīng)芯片”研發(fā)
如果說(shuō)AI是一場(chǎng)馬拉松,此刻重新回到賽道的英特爾,“快馬加鞭”之余,還面臨著一個(gè)無(wú)法回避的外界言論話題,對(duì)手英偉達(dá)。
毫無(wú)疑問(wèn),在PC時(shí)代,CPU/GPU曾是一對(duì)親密無(wú)間的伙伴,但到了人工智能時(shí)代,卻出現(xiàn)了“分歧”?!俺怨稀笨礋狒[的背后,你需要知道的一個(gè)事實(shí)是,在界定兩者的關(guān)系時(shí),英偉達(dá)掌舵黃仁勛曾多次提到,GPU不會(huì)替代CPU。
雖然老黃在說(shuō)這話時(shí),一臉傲嬌,但他看來(lái),最完美的架構(gòu)正是在萬(wàn)事皆能的CPU上,加上在某些重大計(jì)算挑戰(zhàn)上非常有能量的GPU,后者非常擅長(zhǎng)圖形的計(jì)算處理工作和人工智能類型的應(yīng)用。
當(dāng)然,人工智能包含很多范疇,GPU在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域嘗足了“甜頭”,但真正使用還要考慮很多不同的約束條件,功耗、尺寸、價(jià)格來(lái)選擇不同的硬件。盡管英特爾下大手筆,收購(gòu)FPGA廠商Altera、AI芯片商N(yùn)ervana,但依然無(wú)法解決缺乏GPU的問(wèn)題。
于是,英特爾選擇另辟蹊徑。
僅以芯片角度來(lái)看,英特爾的研究好消息一個(gè)又一個(gè)從實(shí)驗(yàn)室傳來(lái)。似乎是作為一種強(qiáng)力的隔空反擊, 這次AI大會(huì)上,宣布正在研發(fā)出代號(hào)“Loihi”的自動(dòng)學(xué)習(xí)神經(jīng)芯片。
Loihi 得名于夏威夷海底的一座火山,它由 128 個(gè)計(jì)算核心構(gòu)成,每個(gè)核心集成 1024 個(gè)人工神經(jīng)元,整個(gè)芯片擁有超過(guò)個(gè) 13 萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元與 1.3 億個(gè)突觸連接。 雖然無(wú)法與擁有超 800 億個(gè)神經(jīng)元的人腦相比,但是英特爾認(rèn)為,Loihi 代表著未來(lái)人工智能芯片的發(fā)展方向。
其原因在于,Loihi 芯片能夠像大腦一樣通過(guò)脈沖或尖峰傳遞信息,并根據(jù)這些信息調(diào)節(jié)突觸強(qiáng)度,能模仿大腦,通過(guò)環(huán)境中各種反饋信息進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、下達(dá)指令。
Loihi芯片提供了非常靈活的片上學(xué)習(xí)能力,將訓(xùn)練和推理整合至同一塊芯片上。通過(guò)“異步激活”方式進(jìn)行計(jì)算,使得機(jī)器學(xué)習(xí)更有效率,同時(shí)對(duì)于計(jì)算力的需求更小。
該芯片適用于無(wú)人機(jī)與自動(dòng)駕駛、紅綠燈自適應(yīng)路面交通狀況,用攝像頭尋找失蹤人口等任務(wù)。不過(guò)英特爾目前尚未制造出 Loihi 芯片,但已用 FPGA 芯片進(jìn)行了硬件模擬測(cè)試。
展望未來(lái),英特爾認(rèn)為人工智能訓(xùn)練需要新型芯片架構(gòu)。而神經(jīng)形態(tài)計(jì)算恰好帶來(lái)了一種方式,以類似大腦的結(jié)構(gòu)提供超大規(guī)模的計(jì)算性能。
但英特爾并不是第一家使用神經(jīng)科學(xué)指導(dǎo)芯片的公司。
此前,IBM已經(jīng)構(gòu)建了兩代神經(jīng)形態(tài)處理器,稱為TrueNorth,同樣基于脈沖神經(jīng)元模式,但TrueNorth 包括4096個(gè)核心,模擬了一百萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元和2.56億個(gè)突觸,這個(gè)數(shù)字在Loihi之上。
一個(gè)好消息是,與通常用于訓(xùn)練人工智能系統(tǒng)的芯片相比,Loihi芯片的能效提升了1000倍。盡管,目前很難說(shuō)英特爾神經(jīng)元芯片最終結(jié)果如何,但肯定的一點(diǎn),英特爾已經(jīng)意識(shí)到CPU不是唯一。
為了應(yīng)對(duì)英偉達(dá)的進(jìn)攻,英特爾正試圖去擁抱其他芯片。截至目前,CPU+FPGA已經(jīng)顯示出深度學(xué)習(xí)負(fù)載上的能力,以及專用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片,二者的能耗和性能,都足以成為GPU潛在的挑戰(zhàn)者。
當(dāng)然, 這還不夠。近日,據(jù)外媒報(bào)道,英特爾還選擇與昔日的“老對(duì)手”AMD聯(lián)手,將后者的GPU與它的CPU封裝在一起,試圖彌補(bǔ)自身GPU缺乏的短板。
說(shuō)到硬件計(jì)算力,這還只是英特爾AI布陣圖中的一小部分。接下來(lái),我們重新梳理一下英特爾AI的邏輯。
瞄準(zhǔn)“數(shù)據(jù)”,從點(diǎn)線面勾畫AI全棧解決方案
早在60多年前,AI就誕生了。但發(fā)展之路,蜿蜒曲折。之所以現(xiàn)在井噴式增長(zhǎng),除了不斷提升的計(jì)算力,還有一個(gè)重要基礎(chǔ),數(shù)據(jù)。
追溯到今年3月,英特爾發(fā)布“數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”,對(duì)公司進(jìn)行重新定義,CEO科再奇明確指出,“如果一個(gè)市場(chǎng)不能生成數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、或使用數(shù)據(jù)來(lái)提供增值服務(wù),英特爾就不會(huì)進(jìn)入?!?/p>
再來(lái)看一組數(shù)字,到2020年,每臺(tái)自動(dòng)駕駛汽車每天將生成超過(guò)4TB流量,結(jié)合所有產(chǎn)業(yè),英特爾給出一項(xiàng)統(tǒng)計(jì),2020年中國(guó)數(shù)據(jù)總量將達(dá)到8000EB。當(dāng)然,不僅是數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng),未來(lái)數(shù)據(jù)的形態(tài)正在從結(jié)構(gòu)化(文本圖形)向非結(jié)構(gòu)化(音頻、視頻、社交),以及不規(guī)則維度和定制類型數(shù)據(jù)演進(jìn)(聲納、GPS、雷達(dá)、鐳射激光、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基因),數(shù)據(jù)的處理方式也延伸至端到端。
在這種“數(shù)據(jù)洪流”效應(yīng)下,如何將不同形態(tài)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為“增值服務(wù)”,處理海量數(shù)據(jù),并尋找到關(guān)鍵數(shù)據(jù),做快速的預(yù)測(cè)、診斷,預(yù)防災(zāi)難事件發(fā)生,甚至模擬人的大腦,英特爾認(rèn)為這就是AI潛力所在。
但這位“CPU霸主”也表示,隨著高度動(dòng)態(tài)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的自然數(shù)據(jù)收集分析需求越來(lái)越大,未來(lái)計(jì)算需求必定將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)的CPU和GPU架構(gòu)。那怎么辦?英特爾這么說(shuō),那就肯定有辦法。面對(duì)AI后時(shí)代的未知,英特爾同樣希望用“計(jì)算多元”思路來(lái)處理,即利用不同特性硬件平臺(tái)以及軟硬件協(xié)同優(yōu)化,來(lái)提升數(shù)據(jù)處理的速度和準(zhǔn)確性。
于是,英特爾很快采取了一系列行動(dòng)。從2015年開(kāi)始,瘋狂布局AI,收購(gòu)Altera 、Saffron、Yogitech、Itseez、Movidius、Mobileye等一系列各有所長(zhǎng)的AI初創(chuàng)公司。當(dāng)然,一下子收購(gòu)這么多公司,還是難以消化的。英特爾需要將所有這些融合重組在一起。如何整合?
當(dāng)英特爾收購(gòu)Nervana時(shí),它認(rèn)為這家小公司是其進(jìn)軍AI的“基礎(chǔ)”。為此,還成立了由Nervana前任CEO兼聯(lián)合創(chuàng)始Naveen Rao領(lǐng)導(dǎo)的人工智能產(chǎn)品事業(yè)部(AIPG)以及一個(gè)進(jìn)行高級(jí)研究和開(kāi)發(fā)的人工智能實(shí)驗(yàn)室。
相較于整體AI戰(zhàn)略,英特爾也更為強(qiáng)調(diào)其AI硬件組合。在本次AI Day上,英特爾剛宣布將在今年年底之前發(fā)布Nervana神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(簡(jiǎn)稱NNP),即此前代號(hào)為“Lake Crest”的項(xiàng)目。Naveen Rao將NNP描述為“一套面向深度學(xué)習(xí)的專用架構(gòu)”。
英特爾在AI芯片方面還儲(chǔ)備有其它殺手锏,具體包括至強(qiáng)家族、FPGA(來(lái)自Altera)、Mobileye(車載平臺(tái))以及Movidius(用于邊緣位置機(jī)器學(xué)習(xí))。
英特爾人工智能全棧解決方案
完整的硬件平臺(tái),涵蓋至強(qiáng)處理器、至強(qiáng)融核處理器、英特爾Nervana神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器和 FPGA、網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ)技術(shù)等;
針對(duì)深度學(xué)習(xí)/機(jī)器學(xué)習(xí)而優(yōu)化的基于英特爾架構(gòu)的數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)(英特爾 MKL-DNN以及數(shù)據(jù)分析加速庫(kù)(英特爾 DAAL)等,以及英特爾Nervana Graph;
支持和優(yōu)化開(kāi)源深度學(xué)習(xí)框架如 Spark、Caffe、Theano 以及Neon等;
構(gòu)建了包括英特爾Nervana、英特爾計(jì)算機(jī)視覺(jué) SDK、 Movidius 和 Saffron 為代表的平臺(tái),以推動(dòng)前后端協(xié)同人工智能發(fā)展。
原來(lái),在“看似摸不著頭腦”收購(gòu)狂潮背后,英特爾實(shí)則是在補(bǔ)齊各方面的能力。應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)多樣性,現(xiàn)在,英特爾終于緩了口氣,拿出一整套AI全棧解決方案。
角色轉(zhuǎn)變:做高價(jià)值合作伙伴,讓AI易于實(shí)踐
有了技術(shù),如何轉(zhuǎn)為商業(yè),英特爾再一次為自己找到合適的位置和角色,做中國(guó)高價(jià)值合作伙伴,為實(shí)體經(jīng)濟(jì)打Call。
實(shí)際上,對(duì)于英特爾而言,AI潛力和價(jià)值,恰恰體現(xiàn)在它能夠與其他行業(yè)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)合,即通過(guò)行業(yè)應(yīng)用釋放AI潛力。
獨(dú)樂(lè)樂(lè)不如總樂(lè)樂(lè)。同樣是合作,但英特爾卻擅長(zhǎng)用“英特爾方式”實(shí)踐著,不單是為行業(yè)用戶提供解決方案,還與合作伙伴一起玩。通過(guò)技術(shù)的力量,讓AI易于實(shí)踐,降低各行各業(yè)使用AI門檻。
分享一個(gè)小故事,這次AI大會(huì)多次提到的“天池醫(yī)療 AI 大賽”。
英特爾與阿里巴巴和零氪科技共同舉辦了天池醫(yī)療 AI 大賽,以期促進(jìn)算法創(chuàng)新,用AI加速精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展;大賽第一季面向的是醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的難題——早期肺癌的診斷。作為大賽的共同舉辦方,英特爾提供了可為深度學(xué)習(xí)提供高效計(jì)算支持的至強(qiáng)融核處理器、至強(qiáng)處理器等產(chǎn)品和技術(shù),還有針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的英特爾Math Kernel Library(MKL)核心算法庫(kù)及英特爾Python 數(shù)學(xué)庫(kù),以及特別為醫(yī)療影像分析設(shè)計(jì)的深度學(xué)習(xí)框架軟件等。據(jù)科技行者了解,在這次天池大會(huì)上,英特爾為深度學(xué)習(xí)框架 Caffe 定制了 43 個(gè)超越開(kāi)源版本的新功能,來(lái)支撐選手的模型創(chuàng)新;同時(shí)也為天池軟件貢獻(xiàn)了 35000 行框架代碼和 6000 行參考模型代碼,為模型訓(xùn)練保駕護(hù)航。結(jié)果是,各隊(duì)選手在比賽期間遇到的80% 的問(wèn)題,英特爾事先都有驗(yàn)證過(guò)。
從體驗(yàn)層面,英特爾也正在嘗試。
舉個(gè)例子,3D人臉面部表情捕捉技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻人臉的自動(dòng)檢測(cè)與識(shí)別,精準(zhǔn)重建 3D人臉,并實(shí)時(shí)跟蹤面部表情變化,將預(yù)先設(shè)計(jì)好的特效素材附在 3D 人臉上,重新渲染到 MV 視頻中,從而實(shí)現(xiàn)臉部特效。整個(gè)過(guò)程只需一個(gè)二維攝像頭,大大簡(jiǎn)化傳統(tǒng)3D建模過(guò)程。目前,這項(xiàng)AI技術(shù)還運(yùn)用到音樂(lè)作品拍攝中,并開(kāi)放體驗(yàn)區(qū),讓內(nèi)在英特爾技術(shù),在AI時(shí)代,轉(zhuǎn)化為外在精彩體驗(yàn)。
很顯然,英特爾對(duì)待AI的核心思想是,推動(dòng)AI普及化、民主化,推動(dòng)整個(gè)市場(chǎng)發(fā)展。就像英特爾公司高級(jí)首席工程師兼大數(shù)據(jù)技術(shù)全球首席技術(shù)官戴金權(quán)多次提到,“在英特爾我們專注做的一件事情,就是使人工智能計(jì)算進(jìn)入民主化時(shí)代,讓各行各業(yè)更方便地使用。”
英特爾公司全球副總裁兼中國(guó)區(qū)總裁楊旭
正如英特爾公司全球副總裁兼中國(guó)區(qū)總裁楊旭所言,AI是一場(chǎng)“馬拉松似的拉鋸戰(zhàn)”,競(jìng)爭(zhēng)才剛開(kāi)始兩三公里,未來(lái)將是“計(jì)算多元”時(shí)代。
從“芯片公司”到“數(shù)據(jù)公司”,英特爾的轉(zhuǎn)型思路或許將帶給人們一些啟示:當(dāng)新一波技術(shù)浪潮和風(fēng)口來(lái)臨時(shí),與其盲目地追趕風(fēng)口,倒不如花些時(shí)間真正去想清楚,在新的變局中,自己能給別人帶來(lái)什么不可替代的價(jià)值。
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