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陸永青：AI需要連接不同元素 提升芯片性能
2019年11月22日 09:04:01來源：億歐點擊量：34558
導讀在11月19日上午大會開幕式暨主論壇上，英國工程院院士、鯤云科技科學家陸永青以主旨報告《人工智能計算前沿及實踐》，為我們從理論到產(chǎn)業(yè)實踐，闡釋人工智能計算新勢能，也提供了突破傳統(tǒng)計算構(gòu)架瓶頸的新思路。
　　【安防展覽網(wǎng) 視點跟蹤】11月19-20日，以“動能煥新·智慧融合”為主題的世界人工智能融合發(fā)展大會在山東濟南隆重召開。
 
　　在11月19日上午大會開幕式暨主論壇上，英國工程院院士、鯤云科技科學家陸永青以主旨報告《人工智能計算前沿及實踐》，為我們從理論到產(chǎn)業(yè)實踐，闡釋人工智能計算新勢能，也提供了突破傳統(tǒng)計算構(gòu)架瓶頸的新思路。
 
　　陸永青表示，要將不同的元素智能連接起來，需要讓芯片成為基本的計算元素，并提升性能。
 
　　以下是陸永青的報告原文，億歐在不改變嘉賓原意的基礎(chǔ)上，進行了編輯。
 
　　人工智能的要求是什么？
 
　　2000年的時候，互聯(lián)網(wǎng)進入人們的生活，并且連接了很多人；直到2010年左右，手機的價格逐漸變得低廉，移動互聯(lián)網(wǎng)開始普及，越來越多的人在享受新一代智能手機的過程中，被連接在了一起；2019年，我們已經(jīng)進入了一個不僅僅是人的時代，而是一個個不同元素的時代，所有的產(chǎn)業(yè)都被連接在了一起。
 
　　將人聚在一起，再將不同的元素連接起來，互聯(lián)網(wǎng)就會產(chǎn)生更加智能的東西。如今，我們看到的衛(wèi)星遙感處理、自動駕駛、智能醫(yī)療，智慧金融等，這些都是建立在連接的基礎(chǔ)的。
 
　　大量的元素智能連接在一起工作，這是人工智能的要求。
 
　　芯片成為基本的計算元素，迫切需要性能提升
 
　　計算機發(fā)展的40年里，復雜的指令集被逐漸精簡，這樣有利的改善，讓我們不再擔心芯片的峰值性能問題。但在2005年左右，這種改善隨著計算需求的提升逐漸出現(xiàn)問題，而且變得越來越糟。芯片峰值性能的提升從每三年提升一倍，再到五年提升一倍。然后變成六年，現(xiàn)在是二十年，看起來一直在提升，實際上是變低了。
 
　　所以我們看到，芯片的計算能力來已經(jīng)不足以支撐人工智能時代，那么我們?nèi)绾谓鉀Q這個問題呢？
 
　　首先我們來看提升芯片峰值性能的方法。衡量一個系統(tǒng)實際可實現(xiàn)的性能，被稱之為芯片性能的利用率。所以人們對于芯片的技術(shù)和大小都有要求，因為它關(guān)系到芯片的成本。
 
　　換句話說，如果我們運行各種基準測試和應用程序，獲得一個合理的好的表現(xiàn)，履行利用率的代表值，這個代表值就可以評估性能。
 
　　隨著技術(shù)的升級，晶體管的尺寸從28納米減小到7納米。如果你看看特定芯片的結(jié)構(gòu)、特定的人工智能架構(gòu)或張量架構(gòu)，不同架構(gòu)有著不同的利用率。芯片的利用率越高，在同樣的情況下，會得到更高的測量性能結(jié)果，如果做到相同的性能，我們就可以開發(fā)芯片的架構(gòu)。
 
　　接著讓我們談談如何開發(fā)更好的架構(gòu)。這個想法基于自定義計算，那么什么是自定義計算呢？
 
　　從一個計算機程序開始，我們使用一些軟件工具，把程序變成代碼。公司給定處理器的機器代碼，然后我們試著去適應給定處理器的程序，在如今的自定義計算中，這個過程是倒過來的，因為現(xiàn)在是給定的處理器，不能自定義。
 
　　現(xiàn)在可以將處理器安裝到程序中，有了更多的靈活性，因為我們可以改變算法表示、數(shù)據(jù)表示，有很多的辦法實現(xiàn)。
 
　　一種方法是，通過一種叫做FPGA的芯片。你可以把它想象成能夠擁有軟件的靈活性和硬件的性能。但是它如何真正提高性能？
 
　　首先要有一個固定的處理器，然后進行數(shù)據(jù)輸入，再提供指令，這就是固定處理器需要的。
 
　　然后讓定制處理器來做，因為我們不需要指令，所以更簡單、更有效，更快、使用更少的資源，也更節(jié)能。
 
　　如今，我們已經(jīng)可以實現(xiàn)非常高的芯片利用率，達到了98%，在保證低延遲的同時，還有很多工具來支持程序的編譯到特定的架構(gòu)中，實現(xiàn)幾乎的利用率。
 
　　對于特定的架構(gòu)來說，即使有好的設(shè)備和好的結(jié)構(gòu)，但是沒有一套工具，對于用戶來說也沒有用，所以我們開發(fā)了一套完整的工具，用戶可以映射不同的應用程序、一些深度學習模型、它就可以被編譯，然后映射到運行系統(tǒng)、再映射到AI服務器或其他A I芯片。
 
　　基于這個特殊的系統(tǒng)，我們實現(xiàn)了飛機上的測試，分析飛機上的傳感器，此外，我們也跟國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)合作，讓發(fā)電站更加智能化，用機器人讀取儀器，節(jié)省人力。
 
　　此外，我們開發(fā)了一個視頻系統(tǒng)，用它來監(jiān)視學生們在課堂上的工作，可以識別四種不同的情況。
 
　　讓系統(tǒng)更加智能化
 
　　我們正在做的事情是讓系統(tǒng)更加智能化。
 
　　如今，我們可以把芯片放進相機，把平臺放進機器人，它們就會變得越來越智能。另外，我們也非常緊密地和不同的大學合作。因為我們不一定精通所有的應用程序，所以我們希望與一些大學一起合作解決。未來，我們會建設(shè)一個平臺，讓地圖更加智能化的應用。
 
　　后，我想說的是，今天與山東工業(yè)技術(shù)學院剛剛簽了合同，建造新一代的流媒體人工智能計算技術(shù)研究所，我們希望利用我們開發(fā)平臺中的工具和設(shè)備，讓傳統(tǒng)技術(shù)和新技術(shù)融合起來，讓系統(tǒng)更加智能化。
 
　　相信通過我們的努力，能夠讓山東的人工智能行業(yè)位居中國的行列。
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