在2016年初,機(jī)器學(xué)習(xí)仍被視為科學(xué)實驗,但目前則已開始被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)探勘、計算機(jī)視覺、自然語言處理、生物特征識別、搜索引擎、醫(yī)學(xué)診斷、檢測信用卡欺詐、證券市場分析、語音和手寫識別、戰(zhàn)略游戲與機(jī)器人等應(yīng)用領(lǐng)域。在這短短一年的時間內(nèi),機(jī)器學(xué)習(xí)的成長速度超乎外界預(yù)期。
DeloitteGlobal最新的預(yù)測報告指出,在2018年,大中型企業(yè)將更加看重機(jī)器學(xué)習(xí)在行業(yè)中的應(yīng)用。和2017年相比,用機(jī)器學(xué)習(xí)部署和實現(xiàn)的項目將翻倍,并且2020年將再次翻倍。
目前,有越來越多的類型開始豐富“AI芯片”這個新名詞,包括GPU、CPU、FPGA、ASIC、TPU、光流芯片等。據(jù)Deloitte預(yù)測,2018年,GPU和CPU仍是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的主流芯片。GPU的市場需求量大概在50萬塊左右,在機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)中對FPGA的需求超過20萬塊,而ASIC芯片的需求量在10萬塊左右。
值得注意的是,Deloitte稱,預(yù)計到2018年底,超過25%的數(shù)據(jù)中心中用來加速機(jī)器學(xué)習(xí)的芯片將為FPGA和ASIC芯片。可見,F(xiàn)PGA、ASIC有望在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中實現(xiàn)崛起。
實際上,一些較早開始使用FPGA、ASIC芯片加速的用戶,主要是將它們運用機(jī)器學(xué)習(xí)的推論(inference)任務(wù)上,但不久之后,F(xiàn)PGA、ASIC芯片在模組訓(xùn)練工作上也將能有所發(fā)揮。
在2016年,全球FPGA芯片的銷售額已經(jīng)超過40億美元。而在2017年年初報告《CanFPGAsBeatGPUsinAcceleratingNext-GenerationDeepNeuralNetworks》中,研究人員表示在某些情況下,F(xiàn)PGA的速度和運算力可能比GPU還要強(qiáng)。
目前,像是亞馬遜(Amazon)的AWS與微軟(Microsoft)的Azure云端服務(wù),都已引進(jìn)FPGA技術(shù);國內(nèi)的阿里巴巴也宣布與英特爾(Intel)合作,利用Xeon-FPGA平臺加速云端應(yīng)用;英特爾近來不斷強(qiáng)調(diào),數(shù)據(jù)中心可通過FPGA調(diào)整云端平臺,提升機(jī)器學(xué)習(xí)、影音數(shù)據(jù)加密等工作的執(zhí)行效率。
此外,ASIC雖然是只執(zhí)行單一任務(wù)的芯片,但目前ASIC芯片的制造廠商很多。在2017年,整個產(chǎn)業(yè)的總收益大約在150億美元左右。據(jù)悉,Google等廠商開始將ASIC運用在機(jī)器學(xué)習(xí),以TensorFlow機(jī)器學(xué)習(xí)軟件為基礎(chǔ)的芯片也已問世。
Deloitte認(rèn)為,CPU與GPU的結(jié)合,對機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)展的推動產(chǎn)生了很大的助力。如果未來各種FPGA與ASIC解決方案也能在提升處理速度、效率與降低成本方面發(fā)揮足夠影響力,那么機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用將可再次出現(xiàn)爆炸性的進(jìn)展。