GPU/CPU/TPU都是啥？有何區(qū)別？

　　市場對人工智能的熱情持續(xù)高漲，特別是硬件領(lǐng)域。

　　正在向人工智能服務器供應商轉(zhuǎn)型的圖形處理器 （GPU）生產(chǎn)巨頭英偉達（NVIDIA）股價周一創(chuàng)出歷史新高，凸顯出市場對人工智能硬件領(lǐng)域的追捧。

　　目前，Google、Facebook、Microsoft、百度等科技巨頭紛紛涉足人工智能。Google本周就宣布，正在為人工智能研發(fā)專門的芯片TPU。浙商證券分析師楊云表示，人工智能將成為下一個大風口，首當其沖的就包括硬件。

　　在圖像語音識別、無人駕駛等人工智能領(lǐng)域的運用層面，圖形處理器 （GPU）正迅速擴大市場占比，而谷歌專門為人工智能研發(fā)的TPU則被視為GPU的競爭對手。

　　概念

　　人工智能的實現(xiàn)需要依賴三個要素：算法是核心，硬件和數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)。

　　算法主要分為為工程學法和模擬法。工程學方法是采用傳統(tǒng)的編程技術(shù)，利用大量數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗改進提升算法性能；模擬法則是模仿人類或其他生物所用的方法或者技能，提升算法性能，例如遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

　　硬件方面，目前主要是使用 GPU 并行計算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

　　浙商證券制作了下圖體現(xiàn)這些要素之間的關(guān)系：

　　從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來講，人工智能生態(tài)分為基礎(chǔ)、技術(shù)、應用三層。

　　基礎(chǔ)層包括數(shù)據(jù)資源和計算能力；技術(shù)層包括算法、模型及應用開發(fā)；應用層包括人工智能+各行業(yè)（領(lǐng)域），比如在互聯(lián)網(wǎng)、金融、汽車、游戲等產(chǎn)業(yè)應用的語音識別、人臉識別、無人機、機器人、無人駕駛等功能。

　　GPU

　　英偉達（NVIDIA）制造的圖形處理器 （GPU）專門用于在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設(shè)備上進行圖像運算工作，是顯示卡的“心臟”。

　　GPU與CPU的區(qū)別

　　本身架構(gòu)方式和運算目的的不同，導致英特爾制造的CPU 和 GPU之間有所區(qū)別（圖表來自浙商證券）。

　　GPU之所以能夠迅速發(fā)展，主要原因是GPU針對密集的、高并行的計算，這正是圖像渲染所需要的，因此 GPU 設(shè)計了更多的晶體管專用于數(shù)據(jù)處理，而非數(shù)據(jù)高速緩存和流控制。

　　與CPU相比，GPU擁有更多的處理單元。據(jù)海通證券分析師鄭宏達、魏鑫介紹，

　　和CPU 上大部分面積都被緩存所占據(jù)有所不同，諸如GTX 200 GPU之類的核心內(nèi)很大一部分面積都作為計算之用。如果用具體數(shù)據(jù)表示，大約估計在 CPU 上有 20%的晶體管是用作運算之用的，而（GTX 200）GPU 上有 80%的晶體管用作運算：