GPU釋放人工智能全新潛力 英偉達(dá)何以成為AI大贏家

　　為什么一家顯卡公司忽然在人工智能領(lǐng)域有了巨大影響力?一家圖形解決方案的供應(yīng)商與人工智能行業(yè)又能有多少瓜葛?

　　◆ GPU對深度學(xué)習(xí)的助推力

　　到今天，人工智能研究已經(jīng)有六十多年的時(shí)間。從最簡單的文字對話，到電腦程序戰(zhàn)勝人類國際象棋大師，人工智能在豎立了一個(gè)里程碑之后似乎就進(jìn)入了平臺(tái)期，再無標(biāo)志性的成績出現(xiàn)。然而最近兩三年，計(jì)算機(jī)的智能水平突然得到了明顯提升：識(shí)別圖片和語音正確率超過人類，自動(dòng)駕駛汽車開始上路，參加智力問答競賽獲得冠軍，甚至曾經(jīng)被認(rèn)為無法戰(zhàn)勝人類的圍棋領(lǐng)域，人工智能也成績斐然。這些成績的背后，都離不開一種叫深度學(xué)習(xí)的算法，而運(yùn)行這種算法的硬件平臺(tái)，大多都在使用NVIDIA生產(chǎn)的GPU。

　　NVIDIA中國區(qū)總裁張建中在接受中關(guān)村在線視頻專訪時(shí)表示，這一兩年機(jī)器的智能水平突然提升得益于三個(gè)因素。第一，大數(shù)據(jù);第二，深度學(xué)習(xí)的算法;第三，強(qiáng)大的計(jì)算內(nèi)容。這三個(gè)因素綜合在一起，在人工智能的研究領(lǐng)域產(chǎn)生很大的突破，圖形圖像和語音的識(shí)別準(zhǔn)確度都大幅度提升。

　　NVIDIA中國區(qū)總裁張建中

　　GPU強(qiáng)大的并行運(yùn)算能力緩解了深度學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練瓶頸，從而釋放了人工智能的全新潛力，也讓NVIDIA順利成為人工智能平臺(tái)方案供應(yīng)商。然而深度學(xué)習(xí)帶來的飛躍是否會(huì)很快進(jìn)入平臺(tái)期，人工智能研究和應(yīng)用會(huì)有新的熱點(diǎn)嗎?

　　在張建中看來，人工智能由于算法的原因，永遠(yuǎn)達(dá)不到百分之百的精準(zhǔn)度，因此永遠(yuǎn)都有提升的機(jī)會(huì)。“通過不停的迭代提升精度和準(zhǔn)確度，越往后難度越高，需要的計(jì)算量、數(shù)據(jù)量、算法模型和深度學(xué)習(xí)的層次更高，這些都會(huì)隨著我們工作當(dāng)中不停的積累和提升，這是一個(gè)良性循環(huán)的過程。”

　　至少在現(xiàn)階段，我們看到深度學(xué)習(xí)算法在人工智能應(yīng)用領(lǐng)域還有很大潛力。在以往的研究中，一個(gè)特定的應(yīng)用在面對海量數(shù)據(jù)時(shí)，可能需要幾個(gè)月甚至幾年的時(shí)間才能完成訓(xùn)練，這顯然不能滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。以NVIDIA GPU為代表的并行處理技術(shù)進(jìn)入人工智能領(lǐng)域，則極大緩解了計(jì)算層面的瓶頸，讓深度學(xué)習(xí)成為實(shí)用的算法。

　　◆ 超前的架構(gòu)設(shè)計(jì)為AI興起奠定基礎(chǔ)

　　在計(jì)算機(jī)圖形解決方案領(lǐng)域，NVIDIA早已占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位，而現(xiàn)在它在人工智能領(lǐng)域也同樣重要。在圖形應(yīng)用中，GPU里專門設(shè)計(jì)的多個(gè)計(jì)算單元可以高速完成復(fù)雜的圖形學(xué)計(jì)算，瞬間渲染出清晰逼真的圖像。但是在NVIDIA看來，GPU不僅能處理圖形，還有潛力完成更多應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)新的算法優(yōu)化?？梢哉fNVIDIA早在二十年前就已經(jīng)為今天的人工智能浪潮埋下了伏筆。

　　NVIDIA中國區(qū)總裁張建中在采訪中透露，NVIDIA在做CUDA架構(gòu)的時(shí)候就預(yù)測到超級(jí)計(jì)算機(jī)極大的潛力。“為了讓GPU可以百分之百的編程，我們就調(diào)整了CUDA架構(gòu)，每一個(gè)處理器并行在一起，從幾百個(gè)做到幾千個(gè)，成為今天超級(jí)計(jì)算機(jī)的核心根本。全新架構(gòu)能夠讓超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算更快，在很小的功耗上發(fā)揮最大的計(jì)算能力。”目前GPU在超級(jí)計(jì)算機(jī)行業(yè)有相當(dāng)大的應(yīng)用，我國的天河1號(hào)就是采用NVIDIA的GPU做大型數(shù)據(jù)處理。

　　NVIDIA的CUDA架構(gòu)為GPU在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域鋪路

　　GPU大規(guī)模并行計(jì)算架構(gòu)恰好符合深度學(xué)習(xí)的需要，通過幾年的研發(fā)和積累，GPU已經(jīng)成為超級(jí)計(jì)算機(jī)的重要支撐，極大的提升了機(jī)器學(xué)習(xí)的運(yùn)算能力。人工智能的并行算法在過去可能需要一兩年的時(shí)間才能看到結(jié)果，在GPU的強(qiáng)大計(jì)算能力的支持下，深度學(xué)習(xí)的算法得以突破，可以在短時(shí)間內(nèi)高效能的得到數(shù)據(jù)結(jié)果。

　　◆ 最賺錢的人工智能公司背后

　　當(dāng)人工智能走過甲子之年時(shí)，AI的熱度也達(dá)到了前所未有的高峰，不過對于人工智能的商業(yè)化卻是很多廠商避而不談的話題。人工智能商業(yè)價(jià)值的落地，目前的贏家非NVIDIA莫屬。根據(jù)最新的季度財(cái)報(bào)，NVIDIA營收同比增長54%，股價(jià)在過去的一年中更是增長了4倍多，穩(wěn)坐標(biāo)普500的榜首。

　　NVIDIA股價(jià)走勢圖

　　人工智能無疑給了NVIDIA未來之路鋪設(shè)了更多的可能性。不滿足于只提供GPU作為人工智能訓(xùn)練和研究的平臺(tái)，NVIDIA還在終端產(chǎn)品解決方案發(fā)力，希望在產(chǎn)業(yè)上游占據(jù)更多話語權(quán)。2008年推出的Tegra芯片，最初是為手機(jī)、平板電腦研究的ARM架構(gòu)通用處理器，在迭代近10年之后，它已經(jīng)成為人工智能時(shí)代英偉達(dá)的重要武器。“在Tegra芯片中，GPU和CPU集成在了一起，在新一代產(chǎn)品中還集成了專門用來做深度學(xué)習(xí)的功能模塊”。

　　Tegra除了在傳統(tǒng)的移動(dòng)領(lǐng)域發(fā)力，已經(jīng)將重心轉(zhuǎn)移到智能駕駛、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域。目前，全球共有50多家汽車制造商和供應(yīng)商在使用或測試NVIDIA的Drive PX平臺(tái)，其中包括寶馬、戴姆勒和福特等大牌車廠，就連谷歌的自動(dòng)駕駛汽車也一直都在使用NVIDIA的Tegra處理器。

　　NVIDIA Drive PX平臺(tái)發(fā)力無人駕駛領(lǐng)域

　　NVIDIA中國區(qū)總裁張建中表示，NVIDIA是提供整體平臺(tái)解決方案的公司，各個(gè)環(huán)節(jié)都將使用NVIDIA自己的產(chǎn)品。“汽車上云端采集數(shù)據(jù)做訓(xùn)練可以使用我們的DGX-1深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，實(shí)際的使用中NVIDIA也可以給到OEM廠商提供所有的技術(shù)支持，我們是從端到端整體的解決方案的供應(yīng)商，而不只是某一個(gè)部件的供應(yīng)商。”

　　此外，張建中介紹，NVIDIA無人駕駛技術(shù)將提供不斷迭代升級(jí)的服務(wù)，汽車真正上路之后NVIDIA仍然會(huì)不停的迭代數(shù)據(jù)和服務(wù)，讓最終的用戶、廠家和系統(tǒng)供應(yīng)商可以不停的優(yōu)化他們的系統(tǒng)。

　　人工智能在終端應(yīng)用中需要融合傳統(tǒng)的高性能串行計(jì)算和新興的并行計(jì)算，近年來成為產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)的異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)似乎天生就符合這個(gè)需求。但異構(gòu)計(jì)算也給開發(fā)者和研究者帶來了新的挑戰(zhàn)，如何搭建成熟的異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)，如何快速實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算應(yīng)用都有很多挑戰(zhàn)。NVIDIA看到這個(gè)機(jī)會(huì)，推出了專門給深度學(xué)習(xí)或者人工智能定制的硬件。

　　NVIDIA中國區(qū)資深架構(gòu)專家羅華平

　　NVIDIA在GTC上發(fā)布了第一個(gè)深度學(xué)習(xí)的超級(jí)計(jì)算機(jī)——DGX-1，NVIDA中國區(qū)總裁張建中稱DGX一個(gè)服務(wù)器相當(dāng)于幾百臺(tái)傳統(tǒng)的服務(wù)器的計(jì)算能力。NVIDIA中國區(qū)資深架構(gòu)專家羅華平透露，目前國內(nèi)已經(jīng)有十幾個(gè)用戶在使用DGX-1，“像阿里巴巴、網(wǎng)易、清華大學(xué)、BMW、BYD等都購買了DGX-1做深度學(xué)習(xí)的研究。”

　　如今，人工智能已經(jīng)成為科技領(lǐng)域的下一個(gè)風(fēng)口，而我們則需要用全新的眼光去審視英偉達(dá)這家圖形芯片巨頭。CEO黃仁勛已經(jīng)將英偉達(dá)定義為“世界領(lǐng)先的人工智能公司”，充分展示了自己帶領(lǐng)公司轉(zhuǎn)型的決心，甚至可以說賭上了整個(gè)公司的未來。