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【中國智能制造網(wǎng) 名企在線】芯片是整個智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)動機，也是市場成熟度的關(guān)鍵指標(biāo)，而且計算能力飛速發(fā)展，芯片制造商必須要在幾年之內(nèi)獲得相應(yīng)的市場回報。
GPU巨頭企業(yè)NVIDIA昨日宣布推出一款致力于加速人工智能和深度學(xué)習(xí)的芯片TeslaP100，其研發(fā)費用超過20億美元，F(xiàn)acebook、微軟、百度等公司人工智能部門帶頭人在接受其他媒體采訪時都對TelsaP100表示肯定，認(rèn)為其將大幅度提高他們各自在人工智能領(lǐng)域的工作表現(xiàn)。同時推出的還有首款面向深度學(xué)習(xí)的超級計算機NVIDIADGX-1。這意味著人工智能真正從小眾走向了主流。
2016年4月5日，美國加州圣荷西舉行的NVIDIAGTC技術(shù)年會上，NVIDIA聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛公布了致力于加速人工智能和深度學(xué)習(xí)的GPU架構(gòu)——專為當(dāng)下數(shù)據(jù)處理需求研發(fā)的芯片TeslaP100。TeslaP100芯片有153億個16納米FinFET晶體管，核心面積610m㎡(黃仁勛說它是“迄今大的芯片”，體積約為NVIDIA以往產(chǎn)品的3倍)，NVIDIA對其投入研發(fā)經(jīng)費超過20億美元。
NVIDIA新推出的芯片TeslaP100，有153億個16納米FinFET晶體管，核心面積達(dá)610平方毫米，黃仁勛說它是“迄今大的芯片”。圖片來源：devblogs.nvidia.com
硬件能力
基于GPU并行處理的優(yōu)勢，TeslaP100能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)百CPU服務(wù)器節(jié)點性能。DGX-1采用NVIDIA新Pascal架構(gòu)的TeslaP100顯卡系列，數(shù)據(jù)處理速度是NVIDIA此前Maxwell架構(gòu)——才剛于2014年推出——顯卡系列的12倍。據(jù)NVIDIA消息，DGX-1共裝入8組各內(nèi)建16BG存儲器的TeslaP100顯卡，配置英特爾E5-2698v3處理器，7TB的SSD硬盤用作深度學(xué)習(xí)高速緩存，系統(tǒng)存儲器部分大可支持512GBDDR4的內(nèi)存容量，半精度條件每秒浮點運算峰值性能170萬億次，運算能力相當(dāng)于250臺X86服務(wù)器搭建的機群。不過，這臺超級計算機的功耗高達(dá)3200W，讓新智元記者認(rèn)為其能效比或許是個問題。
在NVIDIA新聞中，F(xiàn)acebook人工智能實驗室負(fù)責(zé)人YannLeCun在評論Pascal架構(gòu)時表示：“NVIDIAGPU正在加速人工智能的發(fā)展進(jìn)程。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)越變越大，我們不僅需要內(nèi)存更大、速度更快的GPU，也需要大幅提升GPU間的通信速度以及能夠利用降低精度進(jìn)行運算的硬件。這些正是Pascal所具備的特點。”
軟件優(yōu)化
軟件方面，DGX-1裝載了一套針對深度學(xué)習(xí)進(jìn)行優(yōu)化的軟件功能，包括用于設(shè)計深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的NVIDIA深度學(xué)習(xí)GPU訓(xùn)練系統(tǒng)(DeepLearningGPUTrainingSystem，DIGITS)，以及新發(fā)布的第5版CUDA深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)庫(CUDADeepNeuralNetworklibrary，cuDNN)。此外，DGX-1內(nèi)提供一些優(yōu)化版的廣泛應(yīng)用深度學(xué)習(xí)框架，如Caffe、Theano、Torch。系統(tǒng)還搭配一套云端存取管理工具、軟件更新，以及一個容器化應(yīng)用庫。
測試結(jié)果
以往25個小時才能消化的運算任務(wù)現(xiàn)在只需要2小時。
NVIDIA在硬件和軟件領(lǐng)域都對深度學(xué)習(xí)進(jìn)行了特別的優(yōu)化。作為芯片產(chǎn)業(yè)的巨頭，在年度重要的GPU技術(shù)大會上，黃仁勛演講超過一半的篇幅都和深度學(xué)習(xí)相關(guān)。本屆GTC技術(shù)大會專門發(fā)布了深度學(xué)習(xí)芯片TeslaP100和超級計算機DGX-1，還推出了一系列圍繞人工智能和深度學(xué)習(xí)的相關(guān)設(shè)備和GPU新品。
芯片是整個智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)動機，也是市場成熟度的關(guān)鍵指標(biāo)，而且計算能力的飛速發(fā)展，意味著芯片制造商必須要在幾年之內(nèi)獲得相應(yīng)的市場回報。NVIDIA敢于在TeslaP100上投下這筆高達(dá)20多億美元的賭注，可以預(yù)計深度學(xué)習(xí)和人工智能正逐步走向主流市場。
NVIDIA的野心
黃仁勛在會上表示，如今的數(shù)據(jù)科學(xué)家和AI研究者在“home-brewed”的高性能計算解決方案上耗費了大量時間，NVIDIA研發(fā)和部署DGX-1只有一個目的：解放超越人類的能力，并將其用于解決一度無法解決的問題。
近年來，隨著深度學(xué)習(xí)應(yīng)用大量涌現(xiàn)，超級計算機的架構(gòu)逐漸向深度學(xué)習(xí)應(yīng)用優(yōu)化，從傳統(tǒng)CPU為主GPU為輔的英特爾處理器變?yōu)镚PU為主CPU為輔的結(jié)構(gòu)。在這樣的背景下，作為GPU的發(fā)明人和芯片領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊之一，NVIDIA實際上早在5年前便涉足人工智能和深度學(xué)習(xí)相關(guān)應(yīng)用，積極拓展市場。其中，值得注意的是自動駕駛汽車領(lǐng)域。谷歌的自動駕駛汽車一直使用NVIDIA的Tegra處理器；2015年3月，NVIDIA推出了DrivePX2無人駕駛平臺，據(jù)稱每秒能夠執(zhí)行24萬億次深度學(xué)習(xí)任務(wù)。不僅如此，包括寶馬、福特在內(nèi)的50多家汽車制造商和供應(yīng)商都在使用或測試NVIDIA的DrivePX平臺。美國汽車專業(yè)調(diào)查公司IHSAutomotive稱NVIDIA的產(chǎn)品“將成為未來汽車的大腦”。
據(jù)參會中國臺灣記者余志浩在iTHome網(wǎng)站報道：黃仁勛在會上頻頻提到深度學(xué)習(xí)技術(shù)及其將給各個產(chǎn)業(yè)帶來的顛覆性變革；黃仁勛表示，深度學(xué)習(xí)技術(shù)不止是一種算法或App，更將成為一種全新的計算模式，從而令深度學(xué)習(xí)成為未來所有企業(yè)乃至個人都不能忽視的大事。
黃仁勛透露，NVIDIA與加州大學(xué)、斯坦福大學(xué)、麻省理工大學(xué)等科研團(tuán)隊達(dá)成合作，將DGX-1提供給后者用于進(jìn)行深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練。目前P100芯片已經(jīng)投入量產(chǎn)，預(yù)計今年就會在云計算公司啟用。此外，IBM、Dell、HP等主流服務(wù)器廠商也在生產(chǎn)搭載TeslaP100顯卡的服務(wù)器，預(yù)計2017年季度上市。
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