芯片成為人工智能平臺的關(guān)鍵一役

人們越來(lái)越看好人工智能的前景及其潛在的爆發(fā)力，而能否發(fā)展出具有超高運算能力且符合市場(chǎng)的芯片成為人工智能平臺的關(guān)鍵一役。由此，2016年成為芯片企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)巨頭們在芯片領(lǐng)域全面展開(kāi)部署的一年。而在這其中，英偉達保持著(zhù)絕對的領(lǐng)先地位。但隨著(zhù)包括谷歌、臉書(shū)、微軟、亞馬遜以及百度在內的巨頭相繼加入決戰，人工智能領(lǐng)域未來(lái)的格局如何，仍然待解。

在2016年，所有人都看到了人工智能的前景和其潛在的爆發(fā)力，但不管是AlphaGo還是自動(dòng)駕駛汽車(chē)，要想使得任何精妙算法得以實(shí)現，其基礎是硬件的運算能力：也就是說(shuō)，能否發(fā)展出超高運算能力又符合市場(chǎng)需求的芯片成為了人工智能平臺的關(guān)鍵一役。

因此，毫無(wú)疑問(wèn)，2016年也成為了芯片企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)巨頭們在芯片領(lǐng)域全面展開(kāi)部署的一年：先有CPU芯片巨頭因特爾年內三次大手筆收購人工智能和GPU領(lǐng)域企業(yè);后有谷歌宣布開(kāi)發(fā)自己的處理系統，而蘋(píng)果、微軟、臉書(shū)和亞馬遜也都紛紛加入。

而在這其中，領(lǐng)跑者英偉達(Nvidia)因其在人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢使其成為了資本市場(chǎng)的絕對寵兒：在過(guò)去的一年中，曾經(jīng)以游戲芯片見(jiàn)長(cháng)的Nvidia股價(jià)從十幾年的穩居30美元迅速飆升至120美元。

就當資本市場(chǎng)都在猶豫是否人工智能風(fēng)口使得英偉達股價(jià)虛高時(shí)，2月10日，英偉達發(fā)布2016年第四季度的財報顯示，其營(yíng)收同比增長(cháng)55%，凈利潤達到了6.55億美元，同比增長(cháng)216%。

“正當Intel、微軟等巨頭投資人工智能為基礎的芯片技術(shù)時(shí)，英偉達已經(jīng)以Q4財報顯示，這家已經(jīng)在人工智能領(lǐng)域投資將近12年的芯片企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始就此收獲可觀(guān)的盈利。”資深技術(shù)評論家Therese PoletTI在其財報發(fā)布后指出。

研究機構TracTIca LLC估計，由于深度學(xué)習項目產(chǎn)生的硬件花費將從2015年的4360萬(wàn)美元，上升到2024年的41億美元，而企業(yè)的相關(guān)軟件花費將同期從1.09億美元上升到100億美元。

正是這一龐大的市場(chǎng)吸引著(zhù)谷歌、臉書(shū)、微軟、亞馬遜以及百度在內的巨頭相繼宣布企業(yè)向人工智能領(lǐng)域的技術(shù)轉向。“在人工智能相關(guān)技術(shù)上，目前英偉達仍然保持著(zhù)絕對的領(lǐng)先，但隨著(zhù)包括谷歌在內的TPU等技術(shù)不斷推向市場(chǎng)，未來(lái)的AI硬件格局仍然待解。”一位不便具名的歐洲資深從業(yè)人員向21世紀經(jīng)濟報道表示。

英偉達在GPU領(lǐng)域顯著(zhù)領(lǐng)先

根據英偉達最新公布的年報，其最主要的業(yè)務(wù)領(lǐng)域均出現了兩位數以上的增長(cháng)。除了其一直占有領(lǐng)先優(yōu)勢的游戲業(yè)務(wù)增長(cháng)之外，其更多的漲幅事實(shí)上來(lái)自于數據中心業(yè)務(wù)和自動(dòng)駕駛兩大全新業(yè)務(wù)板塊。

年報數據顯示，數據中心業(yè)務(wù)有138%的增長(cháng)，而自動(dòng)駕駛有52%的增長(cháng)。

“事實(shí)上，這是整個(gè)英偉達財報里最具有說(shuō)明力的內容，因為數據業(yè)務(wù)和自動(dòng)駕駛的增長(cháng)根本上是人工智能和深度學(xué)習的發(fā)展所激發(fā)的。”一位美國計算機硬件分析師向21世紀經(jīng)濟報道表示。

在目前的深度學(xué)習領(lǐng)域，把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )投入實(shí)際應用要經(jīng)歷兩個(gè)階段：首先是訓練，其次是執行。從目前的環(huán)境來(lái)看，訓練階段非常需要處理大量數據的GPU(圖形處理器，下同)，也就是以游戲和高度圖形化的應用做圖像渲染起家的英偉達領(lǐng)先的領(lǐng)域;而在轉型階段則需要處理復雜程序的CPU，也就是微軟十幾年來(lái)領(lǐng)先的領(lǐng)域。

“英偉達目前的成功事實(shí)上代表了GPU的成功，它正是最早的GPU領(lǐng)先者之一。”上述行業(yè)分析師表示。

深度學(xué)習神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )尤其是幾百上千層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，對高性能計算需求非常高，而GPU對處理復雜運算擁有天然的優(yōu)勢：它有出色的并行矩陣計算能力，對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的訓練和分類(lèi)都可以提供顯著(zhù)的加速效果。

舉個(gè)例子，研究員不用一開(kāi)始就人工定義一個(gè)人臉，而是可以將幾百萬(wàn)個(gè)人臉的圖像展示出來(lái)，讓計算機自己定義人臉應該是什么樣子的。學(xué)習這樣的例子時(shí)，GPU可以比傳統處理器更加快速，大大加快了訓練過(guò)程。

因此，搭載GPU的超級計算機已經(jīng)成為訓練各種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的不二選擇，比如Google大腦早期就是使用Nvidia的GPU做深度學(xué)習。“我們正在搭建一款帶有跟蹤功能的攝像裝置，因此需要找到最適合的芯片，GPU是我們的首選。”歐盟AR初創(chuàng )企業(yè)Quine CEO Gunleik Groven在今年一月的CES(國際消費電子展)現場(chǎng)向本報記者表示。

目前，谷歌、Facebook、微軟、Twitter和百度等互聯(lián)網(wǎng)巨頭，都在使用這種叫做GPU的芯片，讓服務(wù)器學(xué)習海量的照片、視頻、聲音文檔，以及社交媒體上的信息，來(lái)改善搜索和自動(dòng)化照片標記等各種各樣的軟件功能。一些汽車(chē)制造商也在利用這項技術(shù)，開(kāi)發(fā)可以感知周?chē)h(huán)境、避開(kāi)危險區域的無(wú)人駕駛汽車(chē)。

除了在GPU和圖形計算領(lǐng)域長(cháng)期領(lǐng)先，英偉達也是最早一批在人工智能領(lǐng)域進(jìn)行投資的科技公司。2008年，當時(shí)在斯坦福做研究的吳恩達發(fā)表了一篇用GPU上的CUDA進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )訓練的論文。2012年“深度學(xué)習三巨頭”之一Geoff Hilton的學(xué)生Alex Krizhevsky用英偉達的GeForce顯卡在ImageNet中將圖像識別準確率大幅提升，這也是英偉達CEO黃仁勛時(shí)常提到的英偉達注重深度學(xué)習的開(kāi)端。

有報告顯示，世界上目前約有3000多家AI初創(chuàng )公司，大部分都采用了Nvidia提供的硬件平臺。

“深度學(xué)習被證明是非常有效的。”黃仁勛在季報2月10日的發(fā)布會(huì )中表示。在列舉目前GPU計算平臺正在人工智能、云計算、游戲和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域快速展開(kāi)應用的同時(shí)，黃仁勛表示，在未來(lái)數年間，深度學(xué)習將會(huì )成為計算機計算的一種基礎性的核心工具。

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