谷歌正在開(kāi)發(fā)自有芯片TPU,它主要針對(duì)的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?!哆B線》雜志刊文稱(chēng),谷歌TPU影響的不只是在線帝國(guó)本身,還可能會(huì)威脅全球芯片巨頭,首當(dāng)其沖的是英特爾和Nvidia。下面是文章全文:谷歌已經(jīng)開(kāi)發(fā)自己的計(jì)算機(jī)芯片,以后還會(huì)繼續(xù)開(kāi)發(fā)。
幾天前,最強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)公司谷歌震動(dòng)了科技世界,它展示了一款新的定制芯片,很顯然,新芯片將會(huì)推動(dòng)AI(人工智能)的發(fā)展,而AI正是龐大在線帝國(guó)的未來(lái)。
谷歌已經(jīng)通過(guò)不同的方式重構(gòu)了科技產(chǎn)業(yè),開(kāi)發(fā)自有芯片使得公司再向前推進(jìn)一步。在過(guò)去10年里,谷歌為大型數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)了全新硬件,而數(shù)據(jù)中心正是谷歌在線服務(wù)金字塔的根基。谷歌服務(wù)的范圍和規(guī)模都是空前的,它需要更高效率的硬件來(lái)運(yùn)行。在過(guò)去幾年里,許多互聯(lián)網(wǎng)巨頭模仿谷歌,給全球硬件市場(chǎng)造成了巨大的沖擊。
在新展示的芯片上,谷歌的目標(biāo)是一樣的:將效率提升到空前的高度。要讓AI發(fā)展到新水平,芯片需要提高性能,降低能耗。實(shí)際上,谷歌芯片的影響已經(jīng)超越了“谷歌帝國(guó)”的范疇,它甚至已經(jīng)對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的未來(lái)構(gòu)成威脅,比如英特爾和Nvidia;當(dāng)你審視谷歌的未來(lái)愿景時(shí),這種感覺(jué)會(huì)更加明顯。烏爾斯 霍爾澤(Urs H lzle)主要負(fù)責(zé)谷歌的全球數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),他告訴媒體,新的定制芯片只是第一步。
谷歌不會(huì)向其它企業(yè)銷(xiāo)售芯片,不會(huì)和英特爾、Nvidia直接競(jìng)爭(zhēng)。由于擁有龐大的數(shù)據(jù)中心,谷歌目前還是兩家公司的最大潛在客戶。與此同時(shí),隨著越來(lái)越多的企業(yè)接受谷歌云計(jì)算服務(wù),它們自己購(gòu)買(mǎi)的服務(wù)器越來(lái)越少。
事實(shí)上,谷歌在發(fā)布新芯片時(shí)還宣傳了自己的云計(jì)算服務(wù),它可以讓企業(yè)、編碼員利用谷歌AI引擎來(lái)開(kāi)發(fā)自有應(yīng)用。當(dāng)谷歌向其它企業(yè)兜售AI服務(wù)時(shí),肯定會(huì)鼓吹運(yùn)行AI的硬件,它會(huì)說(shuō)這些硬件是最好的,其它企業(yè)沒(méi)有。
谷歌數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人霍爾澤
飛速前進(jìn)
谷歌將新芯片取名為T(mén)ensor Processing Unit,簡(jiǎn)稱(chēng)為“TPU”。為什么?因?yàn)樗梢暂o助TensorFlow的運(yùn)行,TensorFlow是一個(gè)軟件引擎,它是谷歌深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)力,神經(jīng)網(wǎng)是一個(gè)由硬件軟件組成的網(wǎng)絡(luò),可以通過(guò)分析海量數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)特殊任務(wù)。
其它科技巨頭在運(yùn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)采用的是GPU,我們一般用GPU來(lái)渲染游戲圖像、其它圖像質(zhì)量要求很高的應(yīng)用。用GPU來(lái)運(yùn)算深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)十分適合,但是谷歌聲稱(chēng)自己開(kāi)發(fā)的芯片效率更高。根據(jù)谷歌的介紹,TPU專(zhuān)門(mén)針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行過(guò)裁減,運(yùn)行單個(gè)操作時(shí)需要的晶體管更少。
事實(shí)上,谷歌已經(jīng)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)使用TPU和GPU。TPU具體是如何使用的呢?霍爾澤拒絕透露,他只是說(shuō)公司用TPU來(lái)處理語(yǔ)音識(shí)別的“部分運(yùn)算”,語(yǔ)音識(shí)別用在Andorid平臺(tái)中?;魻枬蛇€表示,谷歌會(huì)發(fā)表論文描述芯片帶來(lái)的好處,還會(huì)用其它方法設(shè)計(jì)新芯片來(lái)處理深度學(xué)習(xí)問(wèn)題。最終,谷歌的目標(biāo)是淘汰GPU。霍爾澤稱(chēng):“GPU實(shí)際上離我們已經(jīng)遠(yuǎn)了一點(diǎn)點(diǎn),在機(jī)器學(xué)習(xí)中GPU使用太廣泛,實(shí)際上它并不是針對(duì)深度學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)的。”
Nvidia可不愿意聽(tīng)到這樣的言論。作為世界最主要的GPU銷(xiāo)售商,Nvidia已經(jīng)跳出了自己的業(yè)務(wù)范圍,開(kāi)始向AI進(jìn)軍?;魻枬芍赋?,最新的Nvidia GPU特別針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)提供了一種模式。很顯然,谷歌希望變化更快到來(lái),快很多。
更智能的芯片
其它企業(yè)也在開(kāi)發(fā)新的芯片,最搶眼的是微軟?,F(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)是一種芯片,執(zhí)行特殊任務(wù)時(shí)可以重新編程。微軟已經(jīng)在機(jī)器學(xué)習(xí)中測(cè)試FPGA芯片,英特爾最近也收購(gòu)了一家銷(xiāo)售FPGA芯片的公司。
一些分析師認(rèn)為FPGA挺進(jìn)的方向更加“智能”。Moor Insights and Strategy(以下簡(jiǎn)稱(chēng)MSS)是一家專(zhuān)門(mén)研究芯片產(chǎn)業(yè)的咨詢公司,該公司首席分析師、總裁帕特里克·摩爾海德(Patrick Moorhead)認(rèn)為FPGA的彈性要大得多。摩爾海德稱(chēng),即使谷歌的新TPU殺傷力巨大,要制造此類(lèi)芯片至少也需要6個(gè)月,芯片市場(chǎng)是一個(gè)高度競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng),6個(gè)月的時(shí)間太長(zhǎng)了。
但是谷歌并不需要“彈性”,它需要的是速度。為什么谷歌重新開(kāi)發(fā)芯片,而不是使用FPGA?霍爾澤稱(chēng):“因?yàn)樗臁?rdquo;
核心業(yè)務(wù)
霍爾澤還指出,谷歌的芯片并不會(huì)替代CPU。眾所周知,CPU是每一臺(tái)計(jì)算機(jī)服務(wù)器的核心。在數(shù)據(jù)中心,谷歌的無(wú)數(shù)計(jì)算機(jī)仍然需要CPU才能運(yùn)行,CPU正是英特爾的核心業(yè)務(wù)。盡管如此,谷歌還是執(zhí)意要打造自己的芯片,用在AI上,未來(lái)它可能會(huì)走得更遠(yuǎn),開(kāi)發(fā)自己的CPU,這點(diǎn)我們肯定很擔(dān)心。
不會(huì),谷歌不會(huì)開(kāi)發(fā)CPU,霍澤爾否認(rèn)了這種可能性,他說(shuō):“我們想解決那些沒(méi)有解決的問(wèn)題。”換句話說(shuō),CPU是一門(mén)成熟的技術(shù),它的發(fā)展大致符合方向?;魻枬煞Q(chēng),谷歌希望芯片市場(chǎng)能夠健康競(jìng)爭(zhēng)。也就是說(shuō)谷歌想從眾多銷(xiāo)售商手中購(gòu)買(mǎi)芯片,不能局限于英特爾。競(jìng)爭(zhēng)越大,價(jià)格越低,對(duì)谷歌越有利。
霍爾澤解釋說(shuō),正是為了拓寬選擇面,谷歌才選擇與OpenPower Foundation合作。OpenPower Foundation提供芯片設(shè)計(jì),任何人都可以使用,都可以修改。
這是一個(gè)很有殺傷力的構(gòu)想,足以威脅全球最大的芯片制造商。IDC分析師謝恩·勞(Shane Rau)認(rèn)為,在全球銷(xiāo)售的所有服務(wù)器CPU中谷歌購(gòu)買(mǎi)了大約5%。在最近的一年時(shí)間里,谷歌買(mǎi)了120萬(wàn)塊芯片,大多芯片很可能來(lái)自英特爾。2012年,英特爾高管在接受采訪時(shí)曾透露,谷歌從英特爾手中購(gòu)買(mǎi)的服務(wù)器芯片比其它5家公司的總和還多,在全球銷(xiāo)售服務(wù)器的只有這6家公司。
不論谷歌為CPU制定的計(jì)劃是怎樣的,深度學(xué)習(xí)專(zhuān)用芯片的開(kāi)發(fā)工作都會(huì)繼續(xù)下去。什么管用,什么不管用,我們可能還要幾年時(shí)間才能知道,畢竟神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也在持續(xù)進(jìn)化?;魻枬煞Q(chēng):“我們一直在學(xué)習(xí),最終答案是什么?我自己也不知道。”當(dāng)谷歌不斷學(xué)習(xí)的時(shí)候,全球芯片制造商肯定會(huì)密切關(guān)注。