英特爾在舊金山IDF16上除了核心亮點(diǎn)融合現(xiàn)實(shí)（MR）Alloy項(xiàng)目之外，新一代至強(qiáng)融核（XEON PHI）處理器也一同發(fā)布。Intel、NIVIDIA、AMD作為PC時(shí)代的老對(duì)手，在人工智能時(shí)代，它們的競(jìng)爭(zhēng)又會(huì)碰撞出怎么樣的火花？
借著IDF16的余溫還未褪去，我們?cè)谖恼轮袑⑹紫日勔徽勫e(cuò)失移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)紅利的英特爾在人工智能方面做了哪些努力，接下來(lái)將會(huì)通過(guò)英特爾、英偉達(dá)、AMD在2016年最新發(fā)布的XEON PHI、NVIDIA Tesla、AMD FirePro S處理器來(lái)探究究竟誰(shuí)能夠成為人工智能領(lǐng)域的霸主。
英特爾積極布局人工智能
數(shù)據(jù)顯示，2015年全球人工智能市場(chǎng)規(guī)模到達(dá)1683.9億元，預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到近3700億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到17%。谷歌、Facebook、微軟等科技巨頭紛紛押注人工智能領(lǐng)域，PC芯片霸主英特爾在錯(cuò)過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的紅利之后也開始了在人工智能領(lǐng)域的布局。
2015-2020年全球人工智能市場(chǎng)規(guī)模
2015年，Intel以167億美元收購(gòu)了年收入不足20億美元的全球第二大FPGA廠商Altera。由于FPGA 是具有一定的可編程性，介于專用芯片和通用芯片之間，可同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)并行和任務(wù)并行計(jì)算，在圖像識(shí)別、信號(hào)處理等特定場(chǎng)景中具有比 GPU、CPU 更高的性價(jià)比。因此此舉被認(rèn)為是這是英特爾布局人工智能的一個(gè)重要戰(zhàn)略。
IDF16之前，英特爾宣布收購(gòu)深度學(xué)習(xí)創(chuàng)業(yè)公司 Nervana System，該公司是一家在芯片領(lǐng)域具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的公司，旗下的 Engine 芯片在深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練時(shí)有著比傳統(tǒng) GPU 的能耗和性能優(yōu)勢(shì)。
憑借著兩大收購(gòu)，英特爾基本補(bǔ)齊了在人工智能，尤其是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的兩大短板，同時(shí)也進(jìn)一步延伸了處理器的業(yè)務(wù)體系。更重要的是，英特爾旗下的風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)過(guò)去幾年在人工智能領(lǐng)域也十分活躍。
英特爾XEON PHI處理器
IDF16上，Intel發(fā)布第三代Xeon Phi處理器，代號(hào)Knights Mil。它將是2011年代號(hào)Knigts Corner，22nm工藝，最多61個(gè)核心，浮點(diǎn)性能1TFLOPS，和2013年代號(hào)Knights Landing，14nm工藝，最多72核心，浮點(diǎn)性能3+TFLOPS之后的繼任者。
Knights Mill架構(gòu)是第三代，目前只知道它會(huì)在2017年問(wèn)世，制程工藝升級(jí)到10nm，同時(shí)會(huì)支持Intel第二代Omni-path網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，但是Intel并沒(méi)有公布太多細(xì)節(jié)，具體的性能等級(jí)也未知。不過(guò)Knights Mill除了繼續(xù)提高能效、優(yōu)化并行性能、增強(qiáng)各種運(yùn)行精度、搭配高彈性大容量?jī)?nèi)存之外，DL深度學(xué)習(xí)也會(huì)是重點(diǎn)。
Xeon Phi是Intel針對(duì)高性能計(jì)算市場(chǎng)推出的處理器，與主要競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品有NVIDIA的Tesla、AMD的FirePro S相比，后兩者是基于GPU的，Xeon Phi是X86眾核架構(gòu)的。
NVIDIA Tesla
在深度學(xué)習(xí)芯片領(lǐng)域，Nvidia的GPU 具備統(tǒng)治性的地位，在2016年國(guó)際超級(jí)計(jì)算大會(huì)上，NVIDIA發(fā)布了PCI-E版本的Tesla P100。
Tesla P100是帕斯卡家族的首款產(chǎn)品，也是迄今唯一基于GP100大核心的產(chǎn)品，不過(guò)此前發(fā)布的版本是面向NVLink總線服務(wù)器的，而今天的新款則用于傳統(tǒng)PCI-E環(huán)境。二者核心規(guī)格完全相同，都有3584個(gè)流處理器，只不過(guò)核心加速頻率從1480MHz降至1300MHz（基礎(chǔ)頻率未公布），因此計(jì)算性能損失了大約22%，半精度浮點(diǎn)18.7TFlops（每秒18.7萬(wàn)億次計(jì)算）、單精度浮點(diǎn)9.3TFlops、雙精度浮點(diǎn)4.7TFlops。
顯存繼續(xù)搭載HBM2，頻率也保持在1.4GHz，但除了4096-bit 16GB的完整版，還有個(gè)3072-bit 12GB的精簡(jiǎn)版，帶寬分別為720GB/s、540GB/s。
由于頻率降低，新卡的功耗也從300W降到了250W，和上一代Tesla M10相同，可以無(wú)縫升級(jí)，繼續(xù)配合服務(wù)器采用被動(dòng)散熱。
Tesla P100和配套軟件將在今年第四季度出貨，具體價(jià)格未公布。
AMD FirePro
AMD在今年早些時(shí)候發(fā)布了號(hào)稱世界最強(qiáng)VR顯卡Radeon Pro Duo，雙芯Fiji，隨后AMD又推出了面向HPC、數(shù)據(jù)中心等高性能加速卡FirePro S9300 X2，該處理器是雙芯Fiji專業(yè)版，浮點(diǎn)性能13.9TFLOPS，8GB HBM顯存，TDP為300W，號(hào)稱世界單精度性能最高的專業(yè)卡，售價(jià)5999美元。
AMD的FirePro S系列主要面向HPC市場(chǎng)，與前面介紹的Intel Xeon Phi及NVIDIA Tesla K系列形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。它們?cè)贖PC領(lǐng)域多是用作加速卡，所以浮點(diǎn)性能非常強(qiáng)大。
AMD宣稱S9300 X2是世界最快的單精度加速卡
FirePro S9300這次使用的是2個(gè)Fiji完整核心，每個(gè)GPU有4096個(gè)流處理器單元，跟之前發(fā)布的Radeon Pro Duo差不多，不過(guò)因?yàn)楸粍?dòng)散熱，所以其頻率肯定會(huì)降低一些，13.9TFLOPS的浮點(diǎn)性能與后者的16TFLOPS有所下降，但它在GPU加速卡中其性能依然是拔尖的，AMD宣稱S9300 X2是世界最快的單精度加速卡。
競(jìng)品的對(duì)比
NVIDIA同級(jí)別的對(duì)手是Tesla K80，浮點(diǎn)性能只有5.6TFLOPS，帶寬480GB/s，顯存容量24GB，TDP為300W，而FirePro S9300 X2在同為300W TDP下浮點(diǎn)性能翻倍，帶寬更是高達(dá)1TB/s，雖然8GB的顯存容量不夠看，不過(guò)別忘了它使用的是HBM顯存，跟普通GDDR5顯存不一樣。
FirePro S系列解決方案
FirePro S9300 X2專業(yè)卡售價(jià)為5999美元，折合人民幣38682元左右，而NVIDIA的K80發(fā)布時(shí)售價(jià)為5000美元，后來(lái)降到4000美元。
誰(shuí)能稱霸？
通過(guò)上面的詳細(xì)介紹，想必你對(duì)XEON PHI、NVIDIA Tesla、AMD FirePro S最新人工智能處理器都有了一定的認(rèn)識(shí)。目前來(lái)看NVIDIA占據(jù)一定的優(yōu)勢(shì)，AMD在追趕，借助收購(gòu)補(bǔ)齊短板的英特爾未來(lái)可期。
隨著三大廠商此產(chǎn)品的上市，在未來(lái)的人工智能、深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域，誰(shuí)能笑到最后還很難預(yù)測(cè)，我們只能拭目以待。