1492年哥倫布從西班牙巴羅斯港出發(fā)，一路西行發(fā)現(xiàn)了美洲。葡萄牙人達(dá)伽馬南下非洲，繞過(guò)好望角到達(dá)了印度。沒(méi)多久之後，麥哲倫用了整整三年時(shí)間，完成了人類史上第一次環(huán)球航行，開(kāi)啓了人類曆史上的大航海時(shí)代。大航海時(shí)代的到來(lái)，拉近了人類社會(huì)各文明之間的距離，對(duì)人類社會(huì)産生了深遠(yuǎn)的影響。
人工智能進(jìn)入“大航海時(shí)代”
從深藍(lán)到Alpha Go，人工智能逐漸走進(jìn)人們的生活。人工智能也從一場(chǎng)技術(shù)革命，逐漸走向了産業(yè)落地。智專家機(jī)、智能家居設(shè)備、智能音箱……等設(shè)備，已經(jīng)完全進(jìn)入到人們的生活中。指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、畫(huà)面增強(qiáng)等實(shí)用人工智能的技術(shù)，也成爲(wèi)了人們?nèi)粘Ｊ褂秒娮釉O(shè)備必不可少的技術(shù)。
基于面部識(shí)別的emoji表情
這些在我們?cè)诰日常生活中“見(jiàn)怪不怪”的人工智能技術(shù)越來(lái)越普遍，代表了人工智能産業(yè)在近年來(lái)的爆炸式發(fā)展，2018年更是被稱爲(wèi)人工智能技術(shù)規(guī)模應(yīng)用的拐點(diǎn)。而作爲(wèi)人工智能技術(shù)的核心，人工智能芯片也備受關(guān)注，引得國(guó)內(nèi)外科技巨頭紛紛布局。谷歌、蘋(píng)果、微軟、Facebook、英特爾、高通、英偉達(dá)、AMD、阿裏巴巴等巨頭紛紛開(kāi)始自主研發(fā)人工智能芯片。
國(guó)産寒武紀(jì)芯片
並且人工智能芯片的應(yīng)用場(chǎng)景細(xì)分市場(chǎng)越來(lái)越多，專門(mén)爲(wèi)某些人工智能應(yīng)用場(chǎng)景定制的芯片適用性明顯高于通用芯片。這樣的形勢(shì)，給一些人工智能芯片的初創(chuàng)公司帶來(lái)了機(jī)會(huì)。寒武紀(jì)芯片和地平線的人工智能視覺(jué)芯片、自動(dòng)駕駛芯片等，就是初創(chuàng)公司在人工智能芯片領(lǐng)域取得成功的代表。
人工智能芯片大火的同時(shí)，已經(jīng)呈現(xiàn)出三分天下的態(tài)勢(shì)。FPGA、GPU和TPU芯片，已經(jīng)在人工智能領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。這三種人工智能芯片有何不同？人工智能企業(yè)又是怎樣看待這三種芯片的？下文將爲(wèi)您詳述。
FPGA並不是新鮮的事物，而因爲(wèi)AI的火熱的應(yīng)用需求不斷增強(qiáng)，F(xiàn)PGA正是作爲(wèi)一種AI芯片呈現(xiàn)在人們的面前。準(zhǔn)確的說(shuō)，不僅僅是芯片，因爲(wèi)它能夠通過(guò)軟件的方法定義，因此，更像是AI芯片領(lǐng)域的變形金剛。
FPGA是現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列的首字母縮寫(xiě)，即Field-Programmable Gate Array。過(guò)去曾與可編程邏輯器件CPLD進(jìn)行過(guò)較量，現(xiàn)在已經(jīng)在PAL、GAL、CPLD等可程式邏輯裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，成爲(wèi)英特爾進(jìn)軍AI市場(chǎng)的一個(gè)重要法寶。
全球FPGA市場(chǎng)的年均增長(zhǎng)率會(huì)達(dá)到7%（圖片來(lái)自：gartner.com）
爲(wèi)了更好地了解FPGA和其對(duì)AI芯片的未來(lái)看法，ZOL企業(yè)站對(duì)英特爾可編程解決方案事業(yè)部亞太區(qū)市場(chǎng)拓展經(jīng)理劉斌（Robin Liu）進(jìn)行了書(shū)面采訪。面對(duì)目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的，CPU、GPU、FPGA、TPU等多種技術(shù)處理方法，英特爾又有哪些判斷。
FPGA三大特點(diǎn)
劉斌表達(dá)：“實(shí)際上今天絕大多數(shù)人工智能系統(tǒng)是部署在通用處理器上的，原因是在很多應(yīng)用領(lǐng)域中人工智能部分只是完成某個(gè)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)任務(wù)，還有大批其它任務(wù)一起構(gòu)成系統(tǒng)處理的完整單元。”在此基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了很多種選項(xiàng)，譬如FPGA、TPU2或者NNP等專用處理器。這種專用處理器，往往向深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域延伸，擁有更高效的存儲(chǔ)器訪問(wèn)調(diào)度結(jié)構(gòu)。
FPGA具有很強(qiáng)的靈活性（圖片來(lái)自：ruggedpcreview.com）
FPGA被稱爲(wèi)大型數(shù)據(jù)中心和計(jì)算機(jī)群衆(zhòng)的“加速多面手”也有其技術(shù)生態(tài)背景。FPGA的開(kāi)發(fā)社區(qū)規(guī)模相對(duì)較小，也具有一定的門(mén)檻，但是，F(xiàn)PGA具備良好的存儲(chǔ)器訪問(wèn)能力，並且可以非常靈活高效的處理各種不同位寬的數(shù)據(jù)類型，其有效計(jì)算力靠近專用處理器的水平，F(xiàn)PGA還可以在線重編程成爲(wèi)其它非人工智能任務(wù)的硬件加速器，這也是其有別于GPU和TPU的關(guān)鍵因素。
具體而言有三大特點(diǎn)：FPGA器件家族的廣泛覆蓋可以適配從雲(yún)到端的應(yīng)用需求；FPGA具有處理時(shí)延小並且時(shí)延可控的特點(diǎn)，更適合某些實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)場(chǎng)景；FPGA可以靈活處理不同的數(shù)據(jù)位寬，使得系統(tǒng)可以在計(jì)算精度、計(jì)算力、成本和功耗上進(jìn)行折衷和優(yōu)化，更適合某些制約因素非常嚴(yán)格的工程化應(yīng)用。相比于ASIC則FPGA更加靈活，可以適配的市場(chǎng)領(lǐng)域更加廣泛。
自定義功能芯片
以微軟爲(wèi)例，在微軟必應(yīng)搜索業(yè)務(wù)和Azure雲(yún)計(jì)算服務(wù)中，均應(yīng)用了英特爾FPGA技術(shù)，在其發(fā)布的“腦波項(xiàng)目”（Project Brainwave）中特別闡述了英特爾FPGA技術(shù)如何幫助Azure雲(yún)和必應(yīng)搜索取得“實(shí)時(shí)人工智能”（real-time AI）的結(jié)果。
英特爾 FPGA 支持必應(yīng)快速處理網(wǎng)頁(yè)中的數(shù)百萬(wàn)篇文章，從而爲(wèi)您提供基于上下文的答案。借助機(jī)器學(xué)習(xí)和閱讀明白，必應(yīng) 現(xiàn)在可提供智能答案，幫助用戶更快速找到所需答案，而非手動(dòng)點(diǎn)擊各個(gè)鏈接結(jié)果。在微軟腦波計(jì)劃中，同樣選擇了英特爾現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列的計(jì)算晶片，以具有競(jìng)爭(zhēng)力的成本和業(yè)界最低延遲進(jìn)行人工智能計(jì)算。
如果說(shuō)在AI芯片領(lǐng)域各家有各家的拿手絕學(xué)，那麼身爲(wèi)“變形金剛”FPGA的拿手絕學(xué)就是自定義功能了。作爲(wèi)特殊應(yīng)用積體電路領(lǐng)域中的一種半定制電路的FPGA，既解決了全定制電路的不足，又克服了原有可編程邏輯器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。也就是說(shuō)，盡管FPGA不是輻射範(fàn)圍最廣的，但是一旦匹配後，輸出驚人，因此也是良好的芯片選擇。
