設(shè)備端的“深度學(xué)習(xí)”需求

 

　　此前涉及人工智能的時(shí)候，人們討論的話(huà)題大都集中在如何強(qiáng)化云端的運(yùn)算能力。在這方面，google、facebook和微軟等都運(yùn)行著自己專(zhuān)屬的ai實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展著ai重要領(lǐng)域的研究，探討如何使具有處理復(fù)雜信息能力的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施變得更加強(qiáng)大，如何使云端設(shè)備處理的信息量得到空前提升；而對(duì)設(shè)備端職責(zé)的考慮則基本停留在如何更快、更豐富地采集數(shù)據(jù)，然后傳上云端。

 

　　不過(guò)，隨著技術(shù)的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)在設(shè)備端即進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的需求變得越來(lái)越多。設(shè)備端嵌入式人工智能處理能力也在增強(qiáng)。“我們的做法與此前人工智能的思路有所不同。”聯(lián)發(fā)科技資深技術(shù)處長(zhǎng)朱子青在接受《中國(guó)電子報(bào)》采訪(fǎng)時(shí)表示：“前些年，在‘一切皆云’的潮流下，深度學(xué)習(xí)相關(guān)的一切處理和計(jì)算都放在云端，手機(jī)更像一個(gè)界面。如果人們想要識(shí)別一個(gè)物體，就要將圖像通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆贫耍诒葘?duì)之后再返回到設(shè)備端。”

 

　　“這個(gè)過(guò)程不可避免地有一定的時(shí)延，在一些高度時(shí)實(shí)性的應(yīng)用中比如人臉識(shí)別，將會(huì)受到限制?，F(xiàn)在我們的觀(guān)念已經(jīng)有所改變，要把處理和計(jì)算放在本地。”聯(lián)發(fā)科技技術(shù)長(zhǎng)辦公室經(jīng)理許哲銘說(shuō)。此外，一些用戶(hù)出于隱私、信息安全等方面的考慮，也不愿意把信息傳到網(wǎng)上。

 

　　因此，將一部分人工智能處理能力下放到設(shè)備端完成，將是一個(gè)重要的趨勢(shì)。對(duì)此，高通公司也有相同看法。此前高通全球副總裁沈勁在接受采訪(fǎng)時(shí)表示：“人工智能的拐點(diǎn)已經(jīng)到了。”在人工智能的大潮中，手機(jī)也應(yīng)該發(fā)揮作用。

 

　　這就要求發(fā)展適合設(shè)備端的人工智能處理技術(shù)。

 

　　移動(dòng)計(jì)算廠(chǎng)商發(fā)力“人工智能”

 

　　與互聯(lián)網(wǎng)公司專(zhuān)注于云端人工智能技術(shù)不同，設(shè)備端的技術(shù)發(fā)展主要得益于移動(dòng)計(jì)算廠(chǎng)商的投入。

 

　　朱子青在“2016全球異構(gòu)計(jì)算hsa峰會(huì)”中，介紹了聯(lián)發(fā)科當(dāng)前旗艦產(chǎn)品heliox20在人工智能技術(shù)上的最新研發(fā)進(jìn)展。“在heliox20上采用了三叢集十核架構(gòu)。三叢集架構(gòu)是把任務(wù)按照輕重等級(jí)進(jìn)行精細(xì)的劃分，通過(guò)一種corepilot3.0技術(shù)在三個(gè)叢集間對(duì)十個(gè)核心進(jìn)行自由調(diào)度和搭配，相比傳統(tǒng)雙叢集架構(gòu)處理器，功耗降低30%，運(yùn)算能力提升15%。依托這一架構(gòu)，heliox20實(shí)現(xiàn)了聲紋辨識(shí)、圖像識(shí)別等身份識(shí)別應(yīng)用。”

 

　　根據(jù)聯(lián)發(fā)科發(fā)布的資料，基于heliox20的實(shí)時(shí)處理，可實(shí)現(xiàn)媲美人類(lèi)的面部識(shí)別水平，深度學(xué)習(xí)技術(shù)可由以前的70%識(shí)別率，提高到97%。與大數(shù)據(jù)云端訓(xùn)練相比，終端設(shè)備上的深度學(xué)習(xí)，更具隱私性、實(shí)時(shí)性和個(gè)性化。采用聯(lián)發(fā)科發(fā)布的支持深度學(xué)習(xí)的sdk，用戶(hù)可以開(kāi)發(fā)更多的人工智能應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、文字識(shí)別和語(yǔ)言翻譯等智能應(yīng)用。

 

　　高通在人工智能方面也做了很多布局。發(fā)布的zeroth人工智能平臺(tái)，可以“智能”識(shí)別出很多東西。比如可在手機(jī)上感應(yīng)出一些危險(xiǎn)行為，從而做出一些應(yīng)對(duì)以增強(qiáng)其安全性。而在今年發(fā)布的驍龍820處理器上，則實(shí)現(xiàn)了對(duì)zeroth的軟硬件整合。它通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法和智能攝像頭識(shí)別技術(shù)，讓移動(dòng)設(shè)備具有學(xué)習(xí)能力，可以根據(jù)周?chē)h(huán)境而做出響應(yīng)。

 

　　異構(gòu)計(jì)算提供支持

 

　　在小小手機(jī)端引入具有人工智能運(yùn)算的處理器并不容易，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的處理器計(jì)算架構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)如此高速的運(yùn)算以及低功耗需求，必須對(duì)芯片設(shè)計(jì)從架構(gòu)上進(jìn)行大的改變方能支持。

 

　　“剛才我提到的深度學(xué)習(xí)需要的運(yùn)算量非常大。不管應(yīng)用場(chǎng)景是什么，追根究底，都需要巨大的運(yùn)算量。如果只用cpu，不僅速度無(wú)法支持，功耗也可能非常大。這時(shí)候就要采用各種加速器裝置，如集成數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）、圖形處理器（gpu）等。而簡(jiǎn)單的集成顯然無(wú)法滿(mǎn)足需求，這就需要在架構(gòu)上進(jìn)行很多優(yōu)化。”朱子青說(shuō)。

 

　　很多廠(chǎng)商在“本地化的深度學(xué)習(xí)”上，嘗試采用異構(gòu)計(jì)算進(jìn)行突破，異構(gòu)計(jì)算能在合理的功耗下提供計(jì)算能力，這對(duì)于移動(dòng)端的計(jì)算非常重要。根據(jù)賽迪智庫(kù)集成電路產(chǎn)業(yè)研究所副所長(zhǎng)林雨的介紹：“異構(gòu)計(jì)算芯片是將不同架構(gòu)的cpu、gpu、dsp和fpga等特定硬件加速單元依據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范有機(jī)內(nèi)在地融合在一顆芯片上，任務(wù)由最合適的工作單元來(lái)承擔(dān)，不同異構(gòu)內(nèi)核之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同計(jì)算。隨著同構(gòu)多核達(dá)到一定程度，通過(guò)核的堆疊提升計(jì)算性能遇到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，芯片級(jí)異構(gòu)計(jì)算能夠消除同構(gòu)計(jì)算時(shí)cpu、gpu、dsp之間數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，大大提升計(jì)算效率，并且以良好的性能協(xié)同支持圖形處理、信息通信、人工智能、大數(shù)據(jù)等多領(lǐng)域應(yīng)用，基于統(tǒng)一編程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，能大幅減小軟件開(kāi)發(fā)編程難度、降低產(chǎn)品研制和維護(hù)成本。”

 

　　“信息技術(shù)正處于云計(jì)算與端計(jì)算、軟件與硬件、智能與交互、計(jì)算與通信等多種技術(shù)融合發(fā)展態(tài)勢(shì)當(dāng)中。這是一個(gè)時(shí)代的來(lái)臨，‘cpu+’（即異構(gòu)計(jì)算）的背后有著強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。”華夏芯董事長(zhǎng)李科奕表示。

 

　　而人工智能等技術(shù)的發(fā)展，是對(duì)這一趨勢(shì)的促進(jìn)，反過(guò)來(lái)異構(gòu)計(jì)算又為人工智能提供了技術(shù)基礎(chǔ)。