中科院計(jì)算所提出圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速芯片設(shè)計(jì)

近日，《中國計(jì)算機(jī)學(xué)會通訊》刊發(fā)了中科院計(jì)算所特別研究助理嚴(yán)明玉博士、研究員范東睿以及研究員葉笑春共同撰寫的綜述文章《圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速芯片：人工智能“認(rèn)知智能”階段起飛的推進(jìn)劑》。文章披露，該團(tuán)隊(duì)提出了國際首款圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速芯片設(shè)計(jì)HyGCN。目前，介紹該芯片設(shè)計(jì)的相關(guān)論文已先后在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)國際頂級會議MICRO和HPCA上發(fā)表。

“HyGCN，寓意向圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加速說‘Hi’?！眹?yán)明玉介紹道，圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將深度學(xué)習(xí)算法和圖計(jì)算算法相融合，取長補(bǔ)短，能達(dá)到更優(yōu)的認(rèn)知與問題處理等能力，在搜索、推薦、風(fēng)險(xiǎn)控制等重要領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有的處理器芯片在執(zhí)行圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算中效率低下，其團(tuán)隊(duì)前瞻性地展開面向圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加速芯片設(shè)計(jì)，為解決這一難題提供了可行方案。

“圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速芯片有望成為AI‘認(rèn)知智能’階段起飛的推進(jìn)劑。我們基于12nm工藝，對HyGCN的芯片設(shè)計(jì)的核心部件在主流的圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和圖測試數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了初步的評估?！眹?yán)明玉介紹說，相對于運(yùn)行在Intel至強(qiáng)服務(wù)器CPU和英偉達(dá)V100GPU的先進(jìn)圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件框架，HyGCN分別取得了數(shù)萬倍和60余倍的能效提升。

未來有這些應(yīng)用空間

圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的潛在應(yīng)用非常多。嚴(yán)明玉舉例，在日常交通預(yù)測、網(wǎng)約車調(diào)度、金融詐騙偵查、運(yùn)動檢測等場景，在助力科研的知識推理、EDA工程、化學(xué)研究、宇宙發(fā)現(xiàn)等領(lǐng)域，以及在知識圖譜、視覺推理、自然語言處理中的多跳推理等學(xué)科發(fā)展方向上，都有極大應(yīng)用空間。

在工業(yè)界，圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)有了落地應(yīng)用。比如，谷歌地圖的ETA評估、圖片社交網(wǎng)站Pinterest的內(nèi)容推薦、阿里巴巴的風(fēng)控和推薦、騰訊等公司的視覺和風(fēng)控等業(yè)務(wù)中都有圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的影子。 由于圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有推理能力，認(rèn)知智能還可以幫助機(jī)器跨越模態(tài)理解數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)到接近人腦認(rèn)知的一般表達(dá)，從而獲得類似于人腦的多模感知能力，進(jìn)而有望帶來顛覆性的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

原文標(biāo)題：中科院計(jì)算所研究團(tuán)隊(duì)提出圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速芯片設(shè)計(jì)

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