AI芯片领域初燃战火

2017-11-08 16:19 来源:科技日报 作者:刘 艳

  英特尔正在研发一种新的芯片,能像人脑一样学习,它将使机器人具备更强的自主性。这款代号为“Loihi”的测试芯片虽然仍处于原型阶段,也让很多刚从《西部世界》回过神来的人感到恐惧。当人工智能正在以有趣的方式影响所有人,除了使用芯片,还找不到第二种实现方法。

  芯片的地位因此再度提升,竞争随之加剧。在这场事关新的计算时代基础架构和未来生态战略布局中,全球IT巨头、互联网企业、创业公司全被卷入,中国也已加速入局。

  人工智能尚处于初级阶段

  英特尔正在研发的自我学习神经元芯片Loihi引起业界关注,是因为他们正在尝试“复制人类大脑”。人类大脑的神经网络依赖于神经脉冲和突触的信息,Loihi模拟人类大脑的功能,集成超过13万个神经元和1.3亿个突触,用复制神经的方式进行运算和思考,不需要以传统的方式进行训练,就能实现自我进化和决策。与通常用于训练人工智能系统的芯片相比,Loihi芯片的能效提升了1000倍。

  英特尔全球副总裁兼英特尔实验室研究主任迈克尔·梅贝里博士认为,相较于机器学习,自我学习型芯片的潜力不可限量,可以改进汽车和工业应用以及个人机器人,这类设备可以学习和执行最复杂的认知任务,包括任何在非结构化环境下得益于自主操作和持续学习的应用。例如,识别汽车或自行车的运动,解释关键心脏节律、检测异常状况以防止网络攻击和音乐编曲等。2018年上半年,英特尔将与诸多著名大学和研究机构共享Loihi测试芯片。

  英特尔人工智能产品事业部首席技术官阿米尔·科斯罗萨西此前是被英特尔收购的Nervana公司共同创始人兼首席技术官,他认为,人工智能的重点不是重建人脑,而是超越人脑:“很多人认为我们正在创造一个大脑,我们想做的超越了这一点,希望创造一种新的人工智能,可以理解企业、医疗等所有领域的数据统计,这些数据本质上与现实世界中的截然不同。”

  只是目前,人工智能尚处于初级阶段,真正用机器实现人脑功能还不容易。

  决定未来的竞争

  第三方机构晨星报告显示,2021年,人工智能芯片市场总价值将达200亿美元。TechNavio则预测,到2021年前,全球人工智能芯片年均复合增长率将超过54%。持着各自的技术路径,芯片领域的巨头们纷纷入局这场硝烟尚未完全燃起的战争。

  在半导体行业曾经不温不火、偏安于图形处理器(GPU)市场的英伟达在这轮人工智能芯片大战中表现突出,2007年前后确立“CUDA”(统一计算设备架构)项目奠定了英伟达在人工智能领域的先发优势。过程中,英伟达承受了极大的成本压力,该项目每年耗费5亿美元左右的开支,在当时占据了该公司年度总营收的六分之一。今年英伟达创下了20次历史收盘最高纪录,股价累计上涨约69%,跑赢了追踪半导体板块的基金涨幅。

  浪潮集团人工智能与高性能产品部总经理刘军对科技日报记者说:“2014年前后,那些今天在人工智能领域有名的公司开始寻找GPU专家,帮助他们将已有研发的DNN(深度神经网络)从CPU迁移到GPU。”

  英伟达2017财年第二季度报告显示,人工智能相关业务增长亮眼,GPU业务收入同比增长59%。

  而多年来在个人电脑中央处理器市场占压倒性优势的英特尔,在芯片领域的研发脚步却落后于英伟达。近年来,英特尔一直在努力改变这种囧局,通过收购加速布局人工智能。2015年,英特尔以历史最大金额收购了硅谷芯片制造商Altera。英特尔CEO科再奇曾明确表示,FPGA是英特尔未来发展的重要核心。2016年8月,英特尔收购美国创业公司Nervana,其深度学习芯片Engine的处理速度是GPU的10倍。10月17日,英特尔宣布将推出首款人工智能芯片Nervana(NNP)系列的第一款芯片,对这款业内第一个面向神经网络处理的芯片寄予厚望,希望能够帮助他们实现 2020年人工智能业绩提升100倍的目标。

  拥有海量终端卡位能力的高通,主要发力方向是手机和汽车。高通工程技术副总裁杰夫·格尔哈尔称,在终端侧处理数据的重要性体现在,能够更好地保护用户的隐私,有助于解决无人驾驶等对实时决策的需求,更有效地利用网络带宽。移动芯片厂商和终端厂商是这一观点的支持者。苹果iPhone X应用了人工智能芯片“A11生物神经网络引擎”,以支持人脸识别及其他人工智能程序。搭载了“世界首款手机人工智能芯片”麒麟970的华为Mate 10已在国内上市。

  谁的芯片将是未来人工智能的优选?英特尔中国研究院院长宋继强对科技日报记者说:“芯片需要靠应用去确定,目前产业无

  中国芯片短板亟须打破

  小小的芯片对未来的全球经济、科技所产生的巨大影响不容忽视,但直到现在我国市场上的芯片绝大部分还从国外进口,好在,以AI芯片为典型代表,中国正成为全球人工智能版图最有潜力的组成部分。

  10月24日,中科曙光宣布成功研制出全球首款搭载寒武纪AI芯片的人工智能服务器“Phaneron”,这是中科曙光与寒武纪科技自去年开展战略合作以来的首个成果落地。曙光公司总裁历军对科技日报记者说:“寒武纪寄托着中国人工智能产业换道超车的希望,寒武纪将在智能时代扮演重要角色。”原来可能需要三块英伟达的芯片板卡,现在只需要一块寒武纪,就可以应对整个数据中心的消耗,它在2016年被世界互联网大会评为全球15项“世界互联网领先科技成果”之一。

  历军说:“人工智能已经成为中国一场新的‘全民运动’,计算力强、数据量大、国家政策支持、产业形势向好等系列优势为人工智能在中国迎来黄金发展奠定了坚实的基础。但不可否认的是,中国在人工智能理论和算法上还缺少深厚的积累,深度学习框架也大多采用国外的开源框架,这是将来中国要打破的短板。”

  人工智能芯片毫无疑问是一个巨大的产业发展趋势,但原有芯片不会一夜之间变成人工智能芯片。历军表示:“要使人工智能在中国保持高增长甚至实现弯道超车,既需要政策拉动,更需要大生态的支撑。无论做技术还是做应用,单打独斗无法成气候,繁荣生态才是中国人工智能产业发展的决胜之道。”(记者 刘 艳)

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(责任编辑:禹瑞丽)
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