加州大學教授、 Google 工程師和RISC先驅(qū)David Patterson說,現(xiàn)在是做一名計算機架構師的最好時機。
這是因為摩爾定律 時代已經(jīng) 結束了,他說 : “如果摩爾定律仍然有效,我們現(xiàn)在就不會比我們 應該達到的水平落后15倍。我們處在后摩爾定律時代。 ”
Patterson對參加上周在圣何塞舉行的2018年@Scale會議的工程師們說,“我們已經(jīng)習以為常的 性能擴展 速度現(xiàn)在已經(jīng)難以為繼 。 過去, 性能每隔18個月翻一番, 在性能每次翻番時, 人們就會扔掉那些 還 運行良好的臺式 計算機 ,因為某個朋友的新電腦要快得多。 ”
但在去年,他說,“單個項目的性能只提升了3%,所以要每20年 才會翻一番 。如果你只是坐在那里等待芯片變得更快,你將不得不等待很長時間。 ”
對于像Patterson這樣的計算機架構師來說,這實際上是個好消息。他指出,這對創(chuàng)新軟件工程師來說也是好消息。“專為處理特定類型的計算問題而設計 的 革命性的新硬件架構和新軟件語言,正 在 等待 著被開發(fā)出來 , ” 他說 ,“ 如果 有人 愿意致力于這些事情,那么圖靈獎就等著 他來 拿 了 。 ”
Patterson 舉了 軟件方面的一個例子 。他指出,將Python重寫為C可以使性能提高50倍。加上各種優(yōu)化技術, 性能提升 會 更加 顯著。他 表示 ,“ 通過改寫 Python ,實現(xiàn) 1000倍的 性能提升也 并 非天方夜譚 ?!?/p>
在硬件方面,Patterson認為特定領域 架構 (domain-specific architectures)表現(xiàn)更好,他說:“這不是魔術, 那剛好是我們能做的一些事情。 ”例如,并非所有的應用都要求計算達到相同的精確度水平。他說,對于某些 應用 ,你可以使用比常用的IEEE 754標準更低精度的浮點運算。
Patterson說, 目前 應用這 樣的 新架構和 新 語言的最大機會 領域 是機器學習。“如果你是做硬件的,”他說,“你會想要迫切需要更多電腦的朋友?!睓C器學習 “ 對計算 是 貪婪的, 我們愛它這一點 ”。
他說,如今圍繞哪種類型的計算機架構最適合機器學習展開了激烈的爭論,許多公司都下了注。 Google 有張量 處理器( TPU ) , 它 每個芯片一個核 ,使用 軟件控制 的 內(nèi)存 而非 緩存 ; Nvidia的GPU有80多個核 ;而Microsoft 正在 采用 FPGA 方法 。
他說, Intel“ 正試圖 在所有籃子里下注” , 向 機器學習營銷傳統(tǒng)的 CPU ,收購Altera ( 向 Microsoft 提供FPGA的公司 ) ,以及收購 擁有其專門的神經(jīng)網(wǎng)絡處理器的 Nervana (此處理器 類似于 Google 的TPU ) 。
Patterson 說, 除了這些為機器學習提供不同架構的 大 公司外,至少有45家硬件初創(chuàng)公司正在解決這個問題。他說, 最終將由 市場決定 什么會留下來 。
他說 : “這是計算機架構的黃金時代。”