英特爾借由投入FPGA推動(dòng)機器學(xué)習與AI

　　自從機器學(xué)習(machinelearning;ML)與人工智能(AI)在近期受到歡迎后，包括英特爾(Intel)等科技大廠(chǎng)也積極抓緊機會(huì )投入開(kāi)發(fā)相關(guān)領(lǐng)域。該公司高層日前也表示，英特爾正利用現場(chǎng)可編程閘陣列(FPGA)技術(shù)，提供ML或AI的解決方案。據NewElectronics報導，為了搶搭ML與AI風(fēng)潮，英特爾透過(guò)收購與內部發(fā)展打造解決方案。英特爾的可編程系統事業(yè)群(ProgrammableSystemsGroup;PSG)前身為Altera，AI產(chǎn)品專(zhuān)家BillJenkins表示，PSG專(zhuān)注在機器學(xué)習。ML/AI目標則包含資料中心、自駕車(chē)與工業(yè)系統以及以大量數據分析來(lái)解決無(wú)法預測的問(wèn)題。

　　Jenkins也舉出一些目前遭遇困難，例如1輛車(chē)在1天約產(chǎn)生4Tbyte數據，而1間工廠(chǎng)則產(chǎn)生1ExaByte。在美國搜集后的數據有94%都被丟棄，至于要如何使用上述數據的答案在于變得更聰明。他也指出，讓業(yè)者能在合理成本與資源下解決之前無(wú)法處理的問(wèn)題，其中的硬體解決方案之一就是FPGA。Jenkins表示，使用FPGA時(shí)是為了問(wèn)題創(chuàng )造1個(gè)架構，讓人可控制數據路徑，有別于讓數據從CPU移動(dòng)再儲存在存儲器，目前數據已可直接進(jìn)入FPGA，之后在最少延遲下做個(gè)別處理。換言之，FPGA重點(diǎn)就是系統效能與延遲。Jenkins表示，FPGA已出現大約30年，在該領(lǐng)域目前所使用的是Arria10，因為其浮點(diǎn)運算能力可保持精準度。

　　Arria10元件可提供達1.5TFlop的運算能力，而Stratix10則為10TFlop。Jenkins也指出，FPGA有大量?jì)炔看鎯ζ黝l寬，大概8Tbyte/s以及數個(gè)MB內建存儲器，所以可很快取得數據、分析并在最短延遲內將結果回傳，其表現也比CPU好，例如CPU需要在GHz時(shí)脈運轉，FPGA可在300MHz運轉并維持輸入輸出量。另外，在較慢時(shí)脈運轉元件并將結果保存在FPGA上也可節省能源。他認為，外界雖可使用ASIC來(lái)執行ML/AI，但其問(wèn)題在于一旦打造1個(gè)ASIC后便無(wú)法改變，而且建造1個(gè)ASIC成本不便宜。廠(chǎng)商要投入ML/AI時(shí)必須厘清如何拓展用戶(hù)群等問(wèn)題。

　　早期FPGA是透過(guò)OpenCL作為軟件方案來(lái)增加潛在用戶(hù)。Jenkins表示，OpenCL目的就是將FPGA帶入軟件發(fā)展社群中。由于OpenCL是軟件為基礎的發(fā)展流程，因此外界已利用OpenCL寫(xiě)出學(xué)習資料庫，但開(kāi)發(fā)人員需要了解FPGA能提供的平行結構與更細致的路徑，才不會(huì )讓外界眼光被固定架構所限。收購Altera后，英特爾隨后發(fā)布的消息之一便是將FPGA與其Xeon伺服器處理器整合。Jenkins表示，外界正在尋找方法加速處理，而且搭載特定加速器的系統也被打造。雖然CPU可執行任何東西，但要速度快，意味著(zhù)需要更多處理器或加速器，至于FPGA則容易擴充而且易連接。Jenkins指出，英特爾目前作法是將機器學(xué)習元件從Xeon卸載并引進(jìn)FPGA，如果不是FPGA原生，暫存匯流排會(huì )將數據推回CPU，運算之后再送回FPGA，成為無(wú)縫整合。

　　另外，FPGA作為服務(wù)(FPGAasaService)概念正在形成。云端服務(wù)供應商并提供客戶(hù)使用FPGA當作加速器，2家英特爾客戶(hù)已提供該服務(wù)。大陸阿里云提供云端工作量加速來(lái)作為投資FPGA基礎建設的另1種選項，在歐洲與Accelize合作則讓OVH用戶(hù)采用預建FPGA加速器、客制化或新建。