首页 > 新闻 > 科技

新华社特稿:点亮人工智能时代需专“芯”

时间:2017-09-06  来源:新华社  

  新华社北京9月6日电(新华社记者杨骏 刘石磊)去年“阿尔法狗”战胜韩国棋手李世石,需要耗电数万瓦、依赖体积巨大的云服务器。一年多后,一个小小的人工智能芯片,就可让手机、手表甚至摄像头都能和“阿尔法狗”一样“聪明”。

  随着中国企业率先推出市场化的人工智能手机芯片,这样的手机之“芯”正掀起全球热潮。它将带来怎样的影响,传统芯片命运几何?

  专“芯”专用

  2017年柏林国际消费电子展上,华为推出麒麟970人工智能手机芯片,内置神经元网络单元(NPU),通过人工智能深度学习,让手机的运行更加高效。

  芯片又叫集成电路,按照功能可分为很多种,有的负责电源电压输出控制,有的负责音频视频处理,还有的负责复杂运算处理。目前市场上的手机芯片有指纹识别芯片、图像识别芯片、基带芯片、射频芯片等近百种。

  现有芯片种类繁多,为何还要人工智能芯片?

  随着手机智能应用越来越多,传统芯片要么性能不够,要么效率不足,难以支撑人工智能所需的大规模神经网络运转。

  例如,“谷歌大脑”用了上万个通用处理器“跑”了数天来学习如何识别猫脸;“阿尔法狗”和李世石下棋时使用了上千个中央处理器(CPU)和数百个图形处理器(GPU),平均每局电费近3000美元。对于绝大多数智能需求来说,基于通用处理器的传统计算机成本高、功耗高、体积大、速度慢,难以接受。

  与传统的4核芯片相比,在处理同样的人工智能应用任务时,麒麟970拥有大约50倍能效和25倍性能优势。

  术业有专攻。专业人士指出,普通的处理器就好比瑞士军刀,虽然通用,但不专业。厨师要做出像样的菜肴,就必须使用专业的菜刀,而专门的深度学习处理器就是这把更高效、更快捷的“菜刀”。

  “芯”够强 才能走得远

  目前迅猛发展的人工智能,上层的应用都依赖于底层核心能力,而这个核心能力就是人工智能处理器。如果在芯片上不能突破,人工智能应用就不可能真正成功。可以说核心芯片是人工智能时代的战略制高点。

  人工智能目前采用的深度学习算法,有海量的数据运算需求,对传统架构和系统提出了极大挑战。

  深度学习,就是通过算法给机器设计一个神经网络。这个网络的基本特点,是模仿大脑神经元之间传递、处理信息的模式,从多个角度和层次来观察、学习、判断、决策。近年来,这种方法已应用于许多领域,比如人脸识别、语音识别等,是人工智能领域的热点研究方向之一。

  用于图像处理的GPU芯片因海量数据并行运算能力,被最先引入深度学习。2011年,当时在谷歌就职的吴恩达将英伟达的GPU应用于“谷歌大脑”中,结果表明12个GPU可达到相当于2000个CPU的深度学习性能。之后多家研究机构都基于GPU来加速其深度学习神经网络。

  然而,随着近两年人工智能技术的迅速发展,GPU在三个方面显露出局限性:无法充分发挥并行计算优势,硬件结构固定不具备可编程性,运行深度学习算法能效不足。

  全球科研界和企业于是竞相开发更加适用的人工智能芯片,尤其是适用于移动通信时代的芯片。

  华为公司与中国科学院计算技术研究所“寒武纪”项目团队共同开发的麒麟970人工智能手机芯片,首次集成NPU,将通常由多个芯片完成的传统计算、图形、图像以及数字(数位)信号处理功能集成在一块芯片内,节省空间、节约能耗,同时极大提高了运算效率。

  据预测,类脑计算芯片市场将在2022年前达到千亿美元规模,其中消费终端将是最大市场,占据98.17%,其他需求包括工业检测、航空、军事与国防等领域。

  在新的计算时代,核心芯片将决定基础架构和未来生态。因此,谷歌、微软、超威等全球信息技术和通信制造巨头都投入巨资,加速人工智能芯片的研发。

发表评论 已有条评论,点击查看
用户名: 密码: 验证码: 匿名发表
精彩热图
2015国际十大科技新闻解读
2015国际十大科技新闻
智能手环是真健康还是玩概念
智能手环是真健康还是
美宇航局宣布火星地表发现液态水证据
美宇航局宣布火星地表
中国科学家将用超级计算机预测地球未来气候变化
中国科学家将用超级计
推荐新闻
·机器人给我们的生活带来了哪些冲击?
·天气预报可以精细到分钟 智能预报来了
·国产大型客机C919将于5月5日首飞
·市场热火朝天 机器人已成“刚需”
·“墨子号”开启星际首航
·美媒说中国创意开始遭硅谷“山寨”
·外星“神探”开普勒望远镜再次度过危机
·互联+智能带来汽车新体验
·聆听宇宙之声,中国有何作为?
·比超级计算机快一万倍的“光脑”来了
评论热点
·远古“谜”蛾仍活在今日澳大利亚
·舒展“玉兔之手”做探测准备
·火山爆发催生大灭绝?
·银河系“臂膀”失而复得
·太阳磁极11年就翻转一次 伤不着地球
·中国科学院携手阿里巴巴建立“量子计算实验室”
·手机浏览器“卷土重来”?
·百度手机卫士提供防吸费功能
·面向未知,驶往远方(探月日记)
·走近三代核电AP1000
相关新闻