人老(lao)是沒有知足的(de)(de)，正在現(xian)在科技(ji)開(kai)展疾速的(de)(de)期間，咱(zan)們(men)過于的(de)(de)依附著計(ji)算(suan)機，咱(zan)們(men)等候(hou)著它可(ke)以(yi)像真正的(de)(de)人類(lei)一樣(yang)與咱(zan)們(men)交朋友，伴咱(zan)們(men)措辭，伴咱(zan)們(men)戲耍(shua)。然而，這些(xie)人工智能的(de)(de)實(shi)現(xian)須要有壯(zhuang)大的(de)(de)科技(ji)撐(cheng)持，計(ji)算(suan)機索要實(shi)現(xian)的(de)(de)計(ji)較以(yi)至會跨(kua)越最進步前輩(bei)的(de)(de)機械的(de)(de)計(ji)較極限。

面臨日趨進(jin)級的(de)需(xu)要(yao)(yao)，大型科技公司(si)想要(yao)(yao)從生(sheng)物學中(zhong)探求一些啟(qi)迪。他們(men)正在(zai)深思計算(suan)機(ji)的(de)實(shi)質，想要(yao)(yao)研發出一種(zhong)更(geng)像人腦(nao)的(de)機(ji)械(xie)。

計算機的(de)新開展能夠(gou)會(hui)減弱芯片(pian)界大佬英特(te)爾(er)的(de)實力，并會(hui)從根(gen)本上(shang)轉變(bian)年產值高達(da)3350億(yi)美元(yuan)的(de)半導體(ti)產業(ye)。半導體(ti)產業(ye)是(shi)以(yi)后(hou)各類高科(ke)技產品(pin)的(de)關(guan)鍵(jian)所在。

圖：微軟的(de)XuedongHuang跟DougBurger皆認為公司須要(yao)致力(li)于研(yan)發(fa)專門化芯片

半個世紀以來(lai)，計算(suan)機制(zhi)造商皆(jie)正(zheng)在利(li)用一種單一的、合用于各類環境的芯片。作為寰球(qiu)最(zui)大的半導體(ti)芯片制(zhi)造商，英特爾(er)始終(zhong)以來(lai)皆(jie)是這類芯片的次(ci)要生(sheng)產商。

現在(zai)，計算(suan)機工程(cheng)師們正在(zai)研發新型(xing)芯片。新型(xing)機械的運(yun)作將會細分(fen)為多個小(xiao)部門(men)，而每一種小(xiao)分(fen)工皆須要(yao)本(ben)人獨占(zhan)的芯片。此外，這類(lei)專門(men)化芯片的能耗將大(da)大(da)減(jian)少。

谷(gu)歌(ge)的數據中(zhong)心的厘革(ge)預示著該行業的其(qi)他公司(si)也將(jiang)迎來(lai)一些變更。谷(gu)歌(ge)的大(da)部分服務器(qi)依然正在利(li)用中(zhong)央處(chu)理器(qi)，不外他們也正在跟一些定制芯片供應商協作。此外，谷(gu)歌(ge)借正在研發可以停止(zhi)語音辨認(ren)跟其(qi)他人工智能使用的算法(fa)。

谷歌的(de)厘(li)革是出于公司(si)自(zi)身開展的(de)須要。多年(nian)去，谷歌始終經營著世界上最大的(de)計算(suan)機網(wang)絡。雖然這一(yi)數據帝國波及(ji)世界浩繁地域，可(ke)是關于谷歌的(de)研發來(lai)講仍是不敷(fu)的(de)。

2011年，谷歌最有(you)名(ming)的工程師(shi)之一JeffDean擔任的研(yan)討(tao)小組，便(bian)神經網絡(luo)停止了(le)一番(fan)研(yan)討(tao)。神經網絡(luo)的研(yan)討(tao)有(you)助于實現計算(suan)機算(suan)法的自(zi)我學習。

幾個(ge)(ge)月后，Dean跟他的(de)團隊樹立了一個(ge)(ge)升級(ji)版的(de)書面(mian)語(yu)辨認效勞，該效勞的(de)精確(que)度遠(yuan)遠(yuan)高(gao)于(yu)其時(shi)谷歌所推出(chu)的(de)效勞。不(bu)外(wai)，要念(nian)實現(xian)這一功用，僅(jin)靠谷歌以后的(de)數據中(zhong)心是不(bu)敷的(de)。

因(yin)而，Dean提(ti)出谷(gu)歌可以為這類(lei)人工智能專門打(da)造(zao)一(yi)款計算機芯(xin)片。

數據(ju)中心(xin)產生的(de)(de)變(bian)更正在(zai)漸漸蔓延(yan)到科技(ji)領域的(de)(de)其他部門。正在(zai)接下來(lai)的(de)(de)幾年(nian)里(li)，像谷歌(ge)、蘋果跟三星這些公司皆將推出合用于智(zhi)能(neng)(neng)手機的(de)(de)人工智(zhi)能(neng)(neng)芯片。微軟也正在(zai)為加強理想(xiang)頭顯計劃一款芯片。此外，像谷歌(ge)、豐田這些公司借正在(zai)研發合用于自(zi)動駕駛汽車(che)的(de)(de)芯片。

微(wei)軟：從英特爾(er)的到本人的

現(xian)今市(shi)面(mian)上的芯片，有(you)(you)的是用于(yu)存儲信息，有(you)(you)的是使用于(yu)玩具跟電(dian)視機(ji)，另有(you)(you)一些則是裝(zhuang)置正在(zai)各類(lei)計算(suan)(suan)機(ji)程序里，好(hao)比用于(yu)創(chuang)立寰球變暖模子的超級計算(suan)(suan)機(ji)、個人電(dian)腦或許(xu)智能(neng)手(shou)機(ji)。

穆爾定(ding)(ding)律指(zhi)出，因特(te)網上(shang)的通信量約(yue)莫(mo)每一年要翻一番(fan)。該定(ding)(ding)律是(shi)由英特(te)爾的結合創始人(ren)GordonMoore提(ti)出的。跟著芯片的不休開(kai)展，IBM的有(you)名研討職員RobertDennard又提(ti)出了登(deng)納德縮放比(bi)例定(ding)(ding)律。

到了(le)2010年，人們(men)發明，通(tong)信量翻一番實(shi)際所(suo)需(xu)的(de)(de)工夫要擅長穆爾定律(lv)的(de)(de)猜測。此外，登納(na)德(de)縮放比例定律(lv)也(ye)起頭沒(mei)有合用(yong)，由(you)于芯片設計者發明，用(yong)來(lai)制造處(chu)理(li)器的(de)(de)物理(li)資料曾經到達了(le)極限。也(ye)就是說，若(ruo)是公司想要制造出計算能力更(geng)強的(de)(de)芯片，不(bu)克不(bu)及再僅靠處(chu)理(li)器的(de)(de)進級，而是須要更(geng)多的(de)(de)電(dian)腦、更(geng)多的(de)(de)空(kong)間(jian)跟更(geng)多的(de)(de)能耗。

工業(ye)界跟(gen)學術界的(de)研討(tao)職員(yuan)(yuan)始終正在盡力(li)開展穆(mu)爾定律(lv)，摸索全新的(de)芯片資(zi)料跟(gen)計(ji)劃技巧(qiao)。可是，微(wei)軟的(de)研究員(yuan)(yuan)DougBurger卻有著分歧的(de)設法(fa)主(zhu)意，他提出，可以(yi)不(bu)要依賴于(yu)中(zhong)央處理器的(de)不(bu)變(bian)演進，而是把一些負(fu)載(zai)轉移到專(zhuan)門化芯片上。

正(zheng)在2010年圣誕節時(shi)代，Burger與(yu)微(wei)軟的其(qi)他(ta)幾位芯片研(yan)討職員一(yi)路起頭(tou)摸(mo)索新的硬件，用以改善(shan)微(wei)軟的搜索引擎Bing。

其時(shi)，微(wei)軟剛(gang)剛(gang)開始改善(shan)(shan)Bing的(de)(de)機械學(xue)習算(suan)法(fa)(fa)，該算(suan)法(fa)(fa)可以經(jing)由過程剖析人們利(li)用效勞(lao)的(de)(de)方法(fa)(fa)去改善(shan)(shan)搜刮成(cheng)果(guo)。只管構建這類算(suan)法(fa)(fa)的(de)(de)要求(qiu)比樹立(li)神經(jing)網(wang)絡的(de)(de)要求(qiu)要低，可是現有(you)的(de)(de)芯片(pian)也仍(reng)是很難知足它的(de)(de)開展需(xu)要。

Burger跟他的團隊研討了(le)多種計(ji)劃，最初決意利(li)用(yong)現場可編程(cheng)門(men)陣列(lie)。始終(zhong)以(yi)來(lai)，像Windows如許的軟件利(li)用(yong)的皆是(shi)英特爾(er)的中央處理(li)器，而(er)且這些軟件是(shi)不克(ke)不及對芯片(pian)停止(zhi)從頭編程(cheng)。

不(bu)外，有了當前，微(wei)軟的軟件便可以對(dui)芯片停止(zhi)編程了。

微軟(ruan)正在2015年(nian)起頭批量裝置(zhi)這類(lei)芯(xin)片。此刻，簡直每一個毗鄰到微軟(ruan)數據中心的新服務器皆配(pei)有一個如許的可(ke)編程芯(xin)片。此外(wai)，這類(lei)芯(xin)片對微軟(ruan)的搜索(suo)引擎Bing跟云(yun)計較Azure皆大有資(zi)助。

開(kai)展神(shen)經網(wang)絡，讓電腦學會(hui)“諦(di)聽”

2016年秋季，跟(gen)谷歌的工程(cheng)師JeffDean一樣，微軟的另(ling)一支研討團隊也樹(shu)立了一個神經網絡，它正在停止語(yu)音辨(bian)認時，準確率(lv)要比普通人高。

圖：圖為谷歌最有名(ming)的(de)工(gong)程(cheng)師之一(yi)JeffDean。他曾提出，公司該當研發一(yi)種(zhong)專(zhuan)門(men)用于人工(gong)智能的(de)芯片(pian)。現在，這(zhe)類芯片(pian)曾經有了，它就是谷歌本(ben)人計(ji)劃的(de)Tensor處(chu)理單元

黃學東是(shi)微軟(ruan)語(yu)音辨認(ren)(ren)范疇的(de)(de)領軍人物。他跟本人的(de)(de)團隊正在鍛煉微軟(ruan)的(de)(de)語(yu)音辨認(ren)(ren)效勞時，利(li)用的(de)(de)是(shi)由Nvidia制造(zao)的(de)(de)專門芯片(pian)，而(er)不再像(xiang)之前一樣太過依(yi)賴(lai)于英特爾的(de)(de)芯片(pian)。

黃學東默示，這類專(zhuan)門(men)化芯片讓他們把(ba)本來至少須(xu)要5年才(cai)氣遇上(shang)的差異，僅用1年便(bian)遇上(shang)了。

不外這(zhe)類(lei)芯片(pian)也存在一(yi)個(ge)(ge)問題，那就是用(yong)這(zhe)類(lei)方式鍛(duan)煉(lian)神經網絡的話，須要(yao)(yao)(yao)停止大批的實(shi)驗。研(yan)討職員必需重(zhong)復停止鍛(duan)煉(lian)，而(er)且(qie)還要(yao)(yao)(yao)不絕(jue)天調劑算(suan)法和改善鍛(duan)煉(lian)數據。此外，正(zheng)在任何給定的工夫內，這(zhe)個(ge)(ge)進程皆會呈現(xian)上百(bai)種算(suan)法，那便(bian)須要(yao)(yao)(yao)壯大的計算(suan)能力的撐持，而(er)僅僅利用(yong)標準化芯片(pian)的話是不克(ke)不及知足這(zhe)一(yi)需要(yao)(yao)(yao)。

是(shi)以，一些當先的(de)(de)互聯網公司正在用一種被稱為圖形處(chu)理單元的(de)(de)芯片(pian)鍛煉神(shen)經網絡(luo)。這類低能耗(hao)的(de)(de)芯片(pian)次要(yao)是(shi)由Nvidia制造的(de)(de)，它們本來是(shi)用來處(chu)置懲罰游戲(xi)等軟件的(de)(de)圖象。此外(wai)，正在神(shen)經網絡(luo)的(de)(de)運算中，的(de)(de)運轉(zhuan)速率要(yao)比快得多。

NVIDIA的(de)蓬勃發(fa)展就是得益于這類芯片的(de)風行。此刻，NVIDIA正(zheng)在(zai)(zai)為美(mei)國(guo)的(de)互聯網(wang)巨子(zi)跟世界上(shang)最大的(de)一(yi)些(xie)收集公(gong)司出產這類芯片，此中(zhong)一(yi)些(xie)中(zhong)國(guo)企業(ye)的(de)需要尤其(qi)重(zhong)大。正(zheng)在(zai)(zai)過來的(de)一(yi)年(nian)中(zhong)，NVIDIA的(de)季度支出增(zeng)加了兩倍，曾經(jing)跨越(yue)4.09億美(mei)元。

專(zhuan)門化芯片將愈來愈風行

現階段，良多公司正在開(kai)展本人的神經網絡時，次要就是利用(yong)，不外它(ta)只是這一(yi)工程的一(yi)部(bu)分。一(yi)旦神經網絡便某(mou)個使命停止鍛煉當前，它(ta)便須要專門(men)用(yong)于(yu)履行這一(yi)使命。

例(li)如，正(zheng)在(zai)(zai)停止語音辨(bian)認(ren)算法的(de)鍛煉當前，微軟將會把它參加在(zai)(zai)線(xian)效勞，用于辨(bian)認(ren)人們對智能手(shou)機收回的(de)語音指令(ling)。

谷(gu)歌曾經打(da)(da)造(zao)出(chu)了本(ben)人的專門化芯(xin)片(pian)，就是(shi)上文(wen)提(ti)到過的；Nvidia正(zheng)在打(da)(da)造(zao)近(jin)似的芯(xin)片(pian)；微軟則是(shi)讓(rang)Altera幫助(zhu)制(zhi)造(zao)了一款專門化芯(xin)片(pian)。

其他的(de)公司也緊隨其后。好比，專注于(yu)為智能(neng)手機(ji)制造芯片(pian)(pian)的(de)Qualcomm跟一(yi)些創企也正在研發(fa)人工智能(neng)芯片(pian)(pian)。市場研討公司IDC猜測，到(dao)2021年，裝備那類芯片(pian)(pian)的(de)服務(wu)(wu)器的(de)總收(shou)入將到(dao)達(da)68億美(mei)元(yuan)，約占全(quan)部服務(wu)(wu)器市場的(de)10%。

圖：谷歌平臺的副總裁BartSano認(ren)為，專門(men)化芯片對公(gong)司的經營(ying)依(yi)然不(bu)太(tai)緊張

Burger指(zhi)出，正在(zai)微軟的(de)寰球收集中，那(nei)類芯(xin)片依然只是絕(jue)對(dui)較小的(de)一個部門(men)。谷歌(ge)平臺的(de)副(fu)總裁(cai)BartSano也認為，專門(men)化芯(xin)片對(dui)公司的(de)經(jing)營并(bing)不是太緊(jin)張。

MikeMayberry是(shi)英特爾實(shi)驗室的(de)(de)負責人，他并(bing)不是(shi)太正視對(dui)專門化芯片(pian)的(de)(de)研(yan)發。那能夠是(shi)因為英特爾節(jie)制著90%以(yi)上(shang)的(de)(de)數據中心市場，以(yi)是(shi)它始終是(shi)傳統芯片(pian)的(de)(de)最大生產商。正在MikeMayberry看來，若是(shi)中央處理器停(ting)止得當的(de)(de)改善，完整沒有須(xu)要其他芯片(pian)的(de)(de)資助，便能知足以(yi)后的(de)(de)需(xu)要。

兩年前，英特爾花了167億美(mei)(mei)元(yuan)收(shou)買了Altera，就是(shi)上文(wen)提(ti)到過的(de)(de)那家為微軟(ruan)研發可(ke)編(bian)程芯片的(de)(de)公司(si)。那也是(shi)英特爾至今為止最大的(de)(de)收(shou)購案。客歲，英特爾又以(yi)4.08億美(mei)(mei)元(yuan)的(de)(de)價錢收(shou)買了Nervana。此刻，英特爾跟Nervana的(de)(de)團(tuan)隊協作，配合研發用于鍛(duan)煉跟運作神經(jing)網(wang)絡的(de)(de)芯片。

硅谷的(de)風(feng)投公(gong)司SequoiaCapital的(de)合(he)伙人BillCoughran默示，英特爾須要考慮(lv)一下若(ruo)何(he)正在沒有影響本人的(de)傳統營業(ye)的(de)環境下，進軍新(xin)的(de)范疇(chou)。

現(xian)階(jie)段，英特爾不只(zhi)要跟Nvidia、Qualcomm如許的芯片(pian)制造商競(jing)爭(zheng)(zheng)，還要跟谷(gu)歌(ge)、微軟如許的公司(si)競(jing)爭(zheng)(zheng)。

谷歌正(zheng)在(zai)計劃第(di)二(er)代芯片。公司默示(shi)，這類芯片會正(zheng)在(zai)本年(nian)晚些時(shi)候投入使(shi)用(yong)。

現階段這(zhe)些變(bian)更借只是產生于(yu)大型數(shu)據中心外部(bu)，蔓延到其他行業該當便只是工夫問題。