人工智能處理器將會(huì)如何影響芯片市場(chǎng)？

　　人工智能正在芯片市場(chǎng)引起震動(dòng)。谷歌、Facebook、微軟、亞馬遜、百度等科技巨頭都在探索一系列能夠驅(qū)動(dòng)AI發(fā)展的芯片技術(shù)，它們的選擇勢(shì)必將會(huì)改變英特爾、英偉達(dá)等芯片廠(chǎng)商的命運(yùn)。

　　在不到12個(gè)小時(shí)里，有三個(gè)人問(wèn)我是否愿意花一個(gè)小時(shí)跟一位陌生人通一小時(shí)的電話(huà)，稱(chēng)并愿意為此給我提供報(bào)酬。

　　三人都說(shuō)他們很喜歡我寫(xiě)的一篇有關(guān)谷歌在搭載針對(duì)人工智能的新計(jì)算機(jī)芯片的文章，都促請(qǐng)我跟他們的其中一位客戶(hù)討論該文章的內(nèi)容。他們稱(chēng)該客戶(hù)是一家大型對(duì)沖基金的經(jīng)理，但不愿意透露其姓名。

　　這些請(qǐng)求來(lái)自于所謂的專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)——連接投資者和可幫助他們理解特定市場(chǎng)的人，給他們帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)（有時(shí)似乎是通過(guò)內(nèi)幕消息）的研究公司。這些專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)希望我去解釋谷歌的AI處理器會(huì)如何影響芯片市場(chǎng)。不過(guò)，他們希望我簽訂保密協(xié)議。我拒絕了。

　　這些主動(dòng)性的、高度針對(duì)性的高壓請(qǐng)求（大概發(fā)生于三周前），凸顯了利潤(rùn)非常豐厚的計(jì)算機(jī)芯片市場(chǎng)當(dāng)前翻天覆地的變化——人工智能的崛起所引發(fā)的變化。那些對(duì)沖基金經(jīng)理認(rèn)為這些變化將要到來(lái)，但不大確定它們具體會(huì)帶來(lái)怎樣的影響。

　　當(dāng)然，沒(méi)有人能夠確定它們將會(huì)帶來(lái)怎樣的影響。

　　如今，谷歌、Facebook、微軟、亞馬遜、百度等互聯(lián)網(wǎng)巨頭都在探索一系列能夠驅(qū)動(dòng)AI發(fā)展的芯片技術(shù)，它們的選擇勢(shì)必將會(huì)改變英特爾、英偉達(dá)等芯片廠(chǎng)商的命運(yùn)。但現(xiàn)階段，即便是那些互聯(lián)網(wǎng)巨頭內(nèi)部的計(jì)算機(jī)科學(xué)家也不清楚未來(lái)會(huì)出現(xiàn)怎樣的演變。

　　巨頭們的行動(dòng)

　　這些公司通過(guò)配備數(shù)千臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)它們的在線(xiàn)服務(wù)，各臺(tái)服務(wù)器都由名為中央處理器（CPU）的芯片所驅(qū)動(dòng)。不過(guò)，隨著這些公司擁抱一種名為深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AI形式，它們?cè)诮oCPU補(bǔ)充其它的處理器。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠通過(guò)分析大量的數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)執(zhí)行任務(wù)，其中包括識(shí)別照片中的人臉和物體，語(yǔ)言翻譯等等。它們需要的并不只是CPU性能。

　　因此，谷歌打造了張量處理單元（TPU）。微軟正在使用一種名為現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）的處理器。無(wú)數(shù)的公司采用配備大量圖形處理器（GPU）的機(jī)器。它們都在著眼于新芯片品種，以便加速?gòu)?a target="_blank">智能手機(jī)和其它設(shè)備內(nèi)部提供AI技術(shù)的進(jìn)程。

　　這些公司的任何選擇都事關(guān)重大，因?yàn)樗鼈兊脑诰€(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)范圍非常寬廣。它們采購(gòu)和運(yùn)行的計(jì)算機(jī)硬件比世界上任何其它的公司都要多得多，隨著云計(jì)算變得日益舉足輕重，這一差距勢(shì)必將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。谷歌對(duì)于處理器的選擇，會(huì)根本性地改變芯片行業(yè)。

　　谷歌的TPU對(duì)像英特爾和英偉達(dá)這樣的公司構(gòu)成威脅，因?yàn)楣雀枳约簛?lái)打造該款芯片。不過(guò)，GPU也在谷歌和其它大科技公司當(dāng)中扮演重要的角色，而英偉達(dá)是這種專(zhuān)業(yè)化芯片的主要制造商。與此同時(shí)，英特爾也通過(guò)收購(gòu)Altera切入市場(chǎng)。微軟的FPGA悉數(shù)來(lái)自這家公司。英特爾收購(gòu)Altera的價(jià)格高達(dá)167億美元，是它迄今為止規(guī)模最大的一宗收購(gòu)，這也凸顯了芯片市場(chǎng)當(dāng)前的巨大變化。

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與執(zhí)行

　　然而，處理好這一切并非易事——部分因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行分兩個(gè)階段。第一個(gè)階段是訓(xùn)練階段，期間像谷歌這樣的公司會(huì)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去執(zhí)行特定的任務(wù)，如識(shí)別照片中的人臉，或者將一種語(yǔ)言翻譯成另外一種。第二個(gè)階段是執(zhí)行階段，即人們實(shí)際上用到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的階段——例如，將高中大合照發(fā)布到Facebook，然后后者會(huì)自動(dòng)在照片中給每一個(gè)人打上標(biāo)簽。這兩個(gè)階段大不一樣，需要不同的處理方式。

　　當(dāng)前，GPU是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的最佳選項(xiàng)。芯片廠(chǎng)商以往設(shè)計(jì)GPU來(lái)給游戲和其它圖像類(lèi)應(yīng)用渲染圖像，但近年來(lái)，谷歌等公司發(fā)現(xiàn)這些芯片還是實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所需的運(yùn)算陣列的高能效方式。這意味著它們可以用較少的硬件來(lái)訓(xùn)練更多的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。微軟AI研究人員XD Huang稱(chēng)GPU是“真正的武器”。最近，他的團(tuán)隊(duì)完成了一個(gè)可識(shí)別特定語(yǔ)音對(duì)話(huà)和人類(lèi)的系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)歷時(shí)大約一年。他指出，要是沒(méi)有GPU，則要花費(fèi)5年時(shí)間。在微軟發(fā)表有關(guān)該系統(tǒng)的研究論文后，他在英偉達(dá)CEO黃仁勛的家中開(kāi)香檳慶祝。

　　不過(guò)，企業(yè)還需要芯片來(lái)快速執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這一過(guò)程被稱(chēng)作推斷。針對(duì)這一過(guò)程，谷歌專(zhuān)門(mén)打造了TPU，微軟采用FPGA。百度則是使用GPU，相對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，GPU在推斷上并沒(méi)那么適用，但有合適的軟件的話(huà)也能夠奏效。

　　與此同時(shí)，其它公司在打造芯片來(lái)幫助在智能手機(jī)和其它設(shè)備上執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。IBM正在開(kāi)發(fā)這種芯片，盡管有人質(zhì)疑其芯片的有效性。英特爾則斥資收購(gòu)已經(jīng)在涉足該芯片領(lǐng)域的公司Movidius。

　　英特爾明白該市場(chǎng)正在發(fā)生變化。4年前，該芯片廠(chǎng)商向我們透露，它出售給谷歌的服務(wù)器處理器數(shù)量要出售給另外四家大公司的數(shù)量之和——所以它能夠直接體會(huì)到谷歌及其它大科技公司對(duì)于芯片市場(chǎng)的巨大影響。因此，它如今在押注多個(gè)領(lǐng)域。除了將Altera和Movidius收歸門(mén)下之外，它還吞并了AI芯片公司Nervana。

　　這不難理解，畢竟該市場(chǎng)還處于發(fā)展的初期階段。英特爾副總裁杰森·韋克斯曼（Jason Waxman）稱(chēng)，“我們正處在下一波巨大增長(zhǎng)浪潮爆發(fā)的邊緣，那將會(huì)由人工智能驅(qū)動(dòng)?！爆F(xiàn)在的問(wèn)題在于，這一浪潮將會(huì)將我們帶到何方。