谷歌正在開發自有晶片TPU,它主要針對的是神經網路。《連線》雜誌刊文稱,穀歌TPU影響的不只是線上帝國本身,還可能會威脅全球晶片巨頭,首當其衝的是英特爾和Nvidia。
下面是文章全文:谷歌已經開發自己的電腦晶片,以後還會繼續開發。
幾天前,最強大的互聯網公司穀歌震動了科技世界,它展示了一款新的定制晶片,很顯然,新晶片將會推動AI(人工智慧)的發展,而AI正是龐大線上帝國的未來。
穀歌已經通過不同的方式重構了科技產業,開發自有晶片使得公司再向前推進一步。在過去10年裡,穀歌為大型資料中心設計了全新硬體,而資料中心正是穀歌線上服務金字塔的根基。穀歌服務的範圍和規模都是空前的,它需要更高效率的硬體來運行。在過去幾年裡,許多互聯網巨頭模仿谷歌,給全球硬體市場造成了巨大的衝擊。
在新展示的晶片上,穀歌的目標是一樣的:將效率提升到空前的高度。要讓AI發展到新水準,晶片需要提高性能,降低能耗。實際上,穀歌晶片的影響已經超越了“穀歌帝國”的範疇,它甚至已經對晶片產業的未來構成威脅,比如英特爾和Nvidia;當你審視谷歌的未來願景時,這種感覺會更加明顯。烏爾斯•霍爾澤(Urs Hölzle)主要負責穀歌的全球資料中心網路,他告訴媒體,新的定制晶片只是第一步。
谷歌不會向其它企業銷售晶片,不會和英特爾、Nvidia直接競爭。由於擁有龐大的資料中心,穀歌目前還是兩家公司的最大潛在客戶。與此同時,隨著越來越多的企業接受穀歌雲計算服務,它們自己購買的伺服器越來越少。
事實上,穀歌在發佈新晶片時還宣傳了自己的雲計算服務,它可以讓企業、編碼員利用穀歌AI引擎來開發自有應用。當谷歌向其它企業兜售AI服務時,肯定會鼓吹運行AI的硬體,它會說這些硬體是最好的,其它企業沒有。
谷歌資料中心負責人霍爾澤
飛速前進
穀歌將新晶片取名為Tensor Processing Unit,簡稱為“TPU”。為什麼?因為它可以輔助TensorFlow的運行,TensorFlow是一個軟體引擎,它是穀歌深度神經網路的驅動力,神經網是一個由硬體軟體組成的網路,可以通過分析海量資料學習特殊任務。其它科技巨頭在運行深度神經網路時採用的是GPU,我們一般用GPU來渲染遊戲圖像、其它圖像品質要求很高的應用。用GPU來運算深度神經網路十分適合,但是穀歌聲稱自己開發的晶片效率更高。根據穀歌的介紹,TPU專門針對機器學習進行過裁減,運行單個操作時需要的電晶體更少。
事實上,穀歌已經在神經網路中同時使用TPU和GPU。TPU具體是如何使用的呢?霍爾澤拒絕透露,他只是說公司用TPU來處理語音辨識的“部分運算”,語音辨識用在Andorid平臺中。霍爾澤還表示,穀歌會發表論文描述晶片帶來的好處,還會用其它方法設計新晶片來處理深度學習問題。最終,穀歌的目標是淘汰GPU。霍爾澤稱:“GPU實際上離我們已經遠了一點點,在機器學習中GPU使用太廣泛,實際上它並不是針對深度學習開發的。”
Nvidia可不願意聽到這樣的言論。作為世界最主要的GPU銷售商,Nvidia已經跳出了自己的業務範圍,開始向AI進軍。霍爾澤指出,最新的Nvidia GPU特別針對機器學習提供了一種模式。很顯然,穀歌希望變化更快到來,快很多。
更智慧的晶片
其它企業也在開發新的晶片,最搶眼的是微軟。現場可程式設計閘陣列(FPGA)是一種晶片,執行特殊任務時可以重新程式設計。微軟已經在機器學習中測試FPGA晶片,英特爾最近也收購了一家銷售FPGA晶片的公司。
一些分析師認為FPGA挺進的方向更加“智慧”。Moor Insights and Strategy(以下簡稱MSS)是一家專門研究晶片產業的諮詢公司,該公司首席分析師、總裁派翠克·摩爾海德(Patrick Moorhead)認為FPGA的彈性要大得多。摩爾海德稱,即使穀歌的新TPU殺傷力巨大,要製造此類晶片至少也需要6個月,晶片市場是一個高度競爭的市場,6個月的時間太長了。
但是穀歌並不需要“彈性”,它需要的是速度。為什麼谷歌重新開發晶片,而不是使用FPGA?霍爾澤稱:“因為它更快。”
核心業務
霍爾澤還指出,穀歌的晶片並不會替代CPU。眾所周知,CPU是每一台電腦伺服器的核心。在資料中心,穀歌的無數電腦仍然需要CPU才能運行,CPU正是英特爾的核心業務。儘管如此,谷歌還是執意要打造自己的晶片,用在AI上,未來它可能會走得更遠,開發自己的CPU,這點我們肯定很擔心。
不會,谷歌不會開發CPU,霍澤爾否認了這種可能性,他說:“我們想解決那些沒有解決的問題。”換句話說,CPU是一門成熟的技術,它的發展大致符合方向。霍爾澤稱,穀歌希望晶片市場能夠健康競爭。也就是說穀歌想從眾多銷售商手中購買晶片,不能局限於英特爾。競爭越大,價格越低,對谷歌越有利。霍爾澤解釋說,正是為了拓寬選擇面,穀歌才選擇與OpenPower Foundation合作。OpenPower Foundation提供晶片設計,任何人都可以使用,都可以修改。
這是一個很有殺傷力的構想,足以威脅全球最大的晶片製造商。IDC分析師謝恩·勞(Shane Rau)認為,在全球銷售的所有伺服器CPU中穀歌購買了大約5%。在最近的一年時間裡,穀歌買了120萬塊晶片,大多晶片很可能來自英特爾。2012年,英特爾高管在接受採訪時曾透露,穀歌從英特爾手中購買的伺服器晶片比其它5家公司的總和還多,在全球銷售伺服器的只有這6家公司。
不論穀歌為CPU制定的計畫是怎樣的,深度學習專用晶片的開發工作都會繼續下去。什麼管用,什麼不管用,我們可能還要幾年時間才能知道,畢竟神經網路也在持續進化。霍爾澤稱:“我們一直在學習,最終答案是什麼?我自己也不知道。”當穀歌不斷學習的時候,全球晶片製造商肯定會密切關注。
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