發(fā)燒友投稿，作者：桑尼

老王其人

大家好，我是老王，住在隔壁。老王是一位科技從業(yè)者，人到中年，本應(yīng)朝著油膩的方向一騎絕塵，不曾想這一大波兒AI來(lái)得過(guò)于胸猛妖嬈，老王不由自主地強(qiáng)迫自己變得清爽宜人去靠近她。老王一直以來(lái)有兩個(gè)夢(mèng)想：第一是出一款震驚行業(yè)的AI方案，另一個(gè)嘛你懂得（PS：再次強(qiáng)調(diào)老王住隔壁）。老王并非浪得虛名，老王曾出過(guò)響當(dāng)當(dāng)有行業(yè)影響力的AI產(chǎn)品，也曾位居某大型企業(yè)研究院掌門之位，在智能硬件領(lǐng)域帶過(guò)節(jié)奏領(lǐng)過(guò)風(fēng)騷。英雄不談往事，還是說(shuō)老王這些年在冥思苦想如何搞AI(她)。

首先，老王很想談幾點(diǎn)這些年來(lái)的思考，以饗各位。

問(wèn)題一：AI產(chǎn)業(yè)到底需要什么樣的芯片？

人工智能發(fā)展幾經(jīng)沉浮，最近一次回到大眾視野源自2012年ImageNet大賽，在這屆大賽上，一個(gè)新玩意兒登場(chǎng)了，它就是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN，此后便一發(fā)不可收拾，火得一塌糊涂。甚至，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有一統(tǒng)視覺(jué)和語(yǔ)音之勢(shì)。可見(jiàn)，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是這波兒AI大潮最重要的代表性技術(shù)。說(shuō)到這，答案自然有了，AI產(chǎn)業(yè)需要處理卷積運(yùn)算的協(xié)處理芯片！有人會(huì)問(wèn)：為什么不是SoC？老王反問(wèn)你，AI行業(yè)高度碎片化，不同場(chǎng)景對(duì)卷積運(yùn)算性能要求不一樣，0.1TOPS，1TOPS，10TOPS…如何定義SoC？再說(shuō)，市場(chǎng)上各種功能模塊高度成熟，應(yīng)有盡有，唯獨(dú)缺少高效的卷積運(yùn)算方案，現(xiàn)階段應(yīng)先解決好這個(gè)問(wèn)題，而不是上來(lái)就定一個(gè)SoC的小目標(biāo)。你不信老王可以，但你總不能質(zhì)疑谷歌吧。谷歌最近發(fā)布的端側(cè)開發(fā)板，Edge TPU正是一顆協(xié)處理器，搭配NXP(前Freescale）的主控，看見(jiàn)沒(méi)？以谷歌之力，打造SoC并非難事哦，道理不言自明。“專用主控+協(xié)處理器”的小型異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)是現(xiàn)階段最合理的端側(cè)解決方案，谷歌或明或暗的告訴大家了。

問(wèn)題二：通用芯片還是專用芯片?

卷積運(yùn)算是高密度運(yùn)算，一般的通用型芯片看上去靈活好用但運(yùn)算起來(lái)力不從心，選擇更高性能的通用型芯片，但發(fā)現(xiàn)功耗也會(huì)同比升高，此類方案部署在端側(cè)是不實(shí)際的。因此有一個(gè)指標(biāo)被特別看重，那就是“能耗效率”。一時(shí)間，整個(gè)產(chǎn)業(yè)都在思考“通用性與效率“二者能否得兼？其實(shí)，這并不是一個(gè)新話題，早在高性能計(jì)算(HPC)領(lǐng)域，這個(gè)問(wèn)題就一直存在，只不過(guò)AI讓這個(gè)問(wèn)題被更廣泛思考。老王要跟大家說(shuō)的是，魚和熊掌你只能選一個(gè)！你不信老王可以，但你總不能質(zhì)疑計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的宗師，2017年圖靈獎(jiǎng)獲得者John Hennessy和David Patterson吧，說(shuō)到這，DSA了解一下。DSA正是頂級(jí)大師給AI芯片領(lǐng)域指出的發(fā)展方向，即專用芯片。

在此還是要再提一下谷歌TPU，不知你注意沒(méi)，TPU其實(shí)只有11條指令，常用的有5條，其中兩條還是內(nèi)存讀寫指令，汗！沒(méi)錯(cuò)兒，這就是側(cè)重效率的專用芯片，可能不是你想象那種高度可編程的架構(gòu)哦。

問(wèn)題三：傳統(tǒng)計(jì)算架構(gòu)行不行？

答案是不行！摩爾定律對(duì)傳統(tǒng)架構(gòu)芯片性能提升的幫助已經(jīng)非常有限，硬生生堆砌計(jì)算單元，性能在理論上雖然可以提升，但是問(wèn)題便隨之出現(xiàn)：內(nèi)存帶寬跟得上嗎？功耗hold得住嗎？計(jì)算單元利用率有保障嗎？你不信老王可以，但你總不能質(zhì)疑芯片學(xué)術(shù)領(lǐng)域的“奧林匹克”--- ISSCC上那些頂級(jí)學(xué)者的論文吧，實(shí)在抱歉，論文太多，老王就不一一列舉了，總之一句話：架構(gòu)不創(chuàng)新是不行了。

問(wèn)題四：芯片適配算法還是算法適配芯片？

剛剛我們談到了“通用性與效率”的問(wèn)題，那么新問(wèn)題來(lái)了，遍地的算法公司都自己關(guān)門搞一套模型架構(gòu)，搞自定義操作的玩意兒，好像這年頭誰(shuí)要是用開源的CNN模型就無(wú)法跟別人打招呼，那好吧，通用型芯片幾乎是他們的唯一選擇，問(wèn)題又來(lái)了，端側(cè)通用型芯片能落地嗎？能跑起算法的那些高性能的多核ARM芯片動(dòng)輒四瓦以上的功耗瞬間變身”小火爐”，用戶受得鳥嗎？找個(gè)功耗低一點(diǎn)的ARM芯片，性能不足導(dǎo)致實(shí)時(shí)性沒(méi)有了，用戶體驗(yàn)不佳，用戶受得鳥嗎？ 好吧，芯片不落地，算法也就無(wú)法變現(xiàn)，算法公司怎么活？算法公司本不是老王操心的重點(diǎn)，重點(diǎn)是老王從video行業(yè)一路走來(lái)，目睹了從視頻格式大爆發(fā)到最后只剩三種：H.264，H.265，VP9。老王想跟諸位說(shuō)，市場(chǎng)上幾百種上千種CNN模型，最終能剩下的可能不超過(guò)五個(gè)，因?yàn)槟Ｐ捅旧硪苍诟?jìng)爭(zhēng)，背后的陣營(yíng)也在競(jìng)爭(zhēng)。識(shí)時(shí)務(wù)者為俊杰，老王給算法公司建言：讓算法主動(dòng)去適配芯片，搭上專用芯片出貨的順風(fēng)車，早點(diǎn)變現(xiàn)才是生存之道！

說(shuō)到這不知諸位有沒(méi)有思考過(guò)這些問(wèn)題，在下篇中老王將解開神器面紗，推出老王力作，別走開，老王好久沒(méi)去隔壁了，去打聲招呼馬上回來(lái)噢！