1
最近英特爾的動作可謂非常頻繁：在學術(shù)會議上發(fā)布各種自己新算法的論文，在商業(yè)領(lǐng)域也是連續(xù)收購了Nervana、Modivius兩家公司，還發(fā)布了最新的深度學習處理器Knights Mill，并在一份聲明上聲稱四塊Knights芯片的運算能力比四塊GPU快2.3倍，劍指自己早在PC時代就已相愛相殺多年的老對手NVIDIA。哪怕在NVIDIA進行了態(tài)度堅決，甚至在語氣中暗含一絲不屑的回擊之后，英特爾仍然在公開聲明中堅定的捍衛(wèi)自己的數(shù)據(jù)，并表示去年為深度學習而研發(fā)的處理器中，使用GPU的還不到3%。
事實是怎樣的呢？考慮各種因素之后我們其實真的無法明確的說，GPU與英特爾這塊最新的深度學習芯片到底誰更適合深度學習開發(fā)。但是有一點是確定無疑的：英特爾的聲明中所說的GPU，完全不是這塊深度學習芯片本應(yīng)對標的最新GPU Tesla P100，而是NVIDIA早在18個月前就已上市的Maxwell架構(gòu)GPU，因此2.3倍這個數(shù)據(jù)應(yīng)該是有水分的。我們能理解英特爾想要宣傳自己產(chǎn)品的心情，但用自己的下一代產(chǎn)品去對標對手已經(jīng)問世一年有余的上一代架構(gòu)產(chǎn)品，是不是有點不合適？英特爾自己心里應(yīng)該也明白這一點，而類似的手段英特爾也不是第一次在宣傳中使用（以前英特爾就經(jīng)常聲稱自己的集成顯卡的運算能力又超過了某某NVIDIA生產(chǎn)的獨立顯卡），但英特爾祭出這種殺敵一千自損八百的宣傳路數(shù)可以說明一點：那就是英特爾真的非常重視AI和深度學習這塊市場，而更早之前和近期的一系列收購，也從側(cè)面證明了這一點。
早在PC時代，兩家的圖形處理器就經(jīng)常被拿來比較，圖片來源Youtube
深度學習市場目前活躍的主角有四個：CPU、GPU、FPGA和專用處理器，其中FPGA和專用處理器的應(yīng)用其實仍處于探索階段，真正使用它們的開發(fā)者不多，因此，這個領(lǐng)域市場的競爭主要就集中于GPU和CPU之間，甚至可以說，就是集中于英特爾和NVIDIA之間。但每個深度學習的開發(fā)者都心知肚明的一點是：GPU在深度學習開發(fā)，尤其是算法訓(xùn)練方面相對CPU確實有著非常大的先天優(yōu)勢，為什么英特爾執(zhí)意要爭奪這個看起來天生就屬于對手的戰(zhàn)場呢？要知道GPU雖然很好，但是它也是不能獨立工作的，至少沒有人會這么去做，因為在GPU的特性決定其上無法進行高效的邏輯運算。哪怕是NVIDIA的最新深度學習超級電腦DGX-1中，也含有兩顆英特爾至強處理器（嗯，NVIDIA在很多宣傳文案中故意弱化甚至忽略了這一點）?？雌饋?，無論NVIDIA的市場做的多大，其中總會有英特爾的一杯羹，那英特爾為什么又如此心急火燎的想要攻下NVIDIA的這塊陣地呢？
NVIDIA官網(wǎng)提供的DGX-1配置表的CPU一欄赫然寫著Dual Intel Xeon E5-2698
要講清楚這個問題，我們必須要把視角從人工智能身上拉遠，看看英特爾的整體戰(zhàn)略布局。實際上這個標題不是很準確。因為英特爾的業(yè)務(wù)看起來早已沒有那么繁榮了。最近幾年，英特爾的核心盈利業(yè)務(wù)CPU同時遭到了三個因素的狙擊：PC市場增長放緩和移動市場的爆發(fā)、進軍移動的嘗試失敗、摩爾定律逐漸逼近極限，幾乎失效。單純的賣CPU固然也能賺到錢，但只有研發(fā)更高端（貴）的芯片，形成自己領(lǐng)導(dǎo)者的形象、然后不停的把它們賣給更多的人，才能賺更多的錢，支撐公司的發(fā)展。但這幾個因素的同時出現(xiàn)，已經(jīng)讓英特爾發(fā)現(xiàn)，如果自己仍然只是安心的守著自己的CPU業(yè)務(wù)，很快就會面臨巨大的危機，事實上在過去的一年里，利潤下降、裁員的新聞也一直圍繞在英特爾的身邊，揮之不去。
英特爾曾經(jīng)是推動計算機技術(shù)向前發(fā)展的動力之一，很顯然，英特爾希望自己的這個地位能一直保持下去，從去年開始，英特爾開始了緩慢痛苦但又堅定的轉(zhuǎn)型。想讓自己在云計算、云存儲、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域繼續(xù)做一家領(lǐng)先于世界的公司，并在相關(guān)領(lǐng)域投入了相當多的注意力，并為其進行了諸多調(diào)整。
可理想很豐滿，現(xiàn)實卻總是很骨感。在高調(diào)了幾年之后，曾經(jīng)被寄予厚望的物聯(lián)網(wǎng)卻仿佛迷失了方向，一直沒有出現(xiàn)真正殺手級的產(chǎn)品，許多曾經(jīng)被看好的產(chǎn)品和模式都銷聲匿跡，整個市場都沒有發(fā)展起來。甚至對未來至關(guān)重要，也是英特爾最為重視的云計算，彼時的市場也已經(jīng)基本結(jié)束了初期的廝殺，亞馬遜、微軟、谷歌、阿里云、IBM等已經(jīng)在市場站穩(wěn)腳跟。英特爾要后來居上的機會已經(jīng)越來越小。
2016年伴隨著AlphaGo的橫空出世，人工智能突然熱了起來，這讓大家本來在臺面下默默進行的AI硬件競爭突然提升到了一個新的高度。眼睜睜的看著老對手NVIDIA由于本身就專注于優(yōu)化GPU擅長的并行計算而借著這股東風混的風生水起。英特爾怎么甘心放過這個市場呢？更何況，由于目前極火的深度學習需要非常大的數(shù)據(jù)和計算量，本身就可以是云計算的重要服務(wù)對象之一。并且目前在深度學習市場FPGA尚未成氣候，谷歌這樣的超級大廠又喜歡自己研發(fā)專用芯片。因此可以說對于深度學習芯片來說，個人開發(fā)者及中小型企業(yè)內(nèi)還有相當大的市場。這個市場內(nèi)目前幾乎只有NVIDIA一家成了氣候的公司，英特爾想要強勢進入未必沒有機會。甚至即使英特爾最終無法超越NVIDIA，也能對后來者形成優(yōu)勢，穩(wěn)坐老二。當然對于英特爾來說，他們肯定不會甘愿做老二，而一定是奔著老大的位置去的。
英特爾到底有沒有機會絕地反擊，在人工智能、深度學習領(lǐng)域重新奪回PC時代的領(lǐng)導(dǎo)者地位呢？我們認為英特爾其實還真不是一點機會都沒有，盡管NVIDIA目前依靠著多年發(fā)展起來的GPU性能和配套的軟件優(yōu)化看似占盡了天時地利。但這其中，確實有著英特爾翻身的可能。
押注FPGA
去年6月，英特爾用史無前例的167億美元巨款收購了著名的FPGA廠商Altera，當時業(yè)內(nèi)對于英特爾此舉的解讀主要集中在服務(wù)器市場、物聯(lián)網(wǎng)市場的布局上，英特爾自己對收購的解釋也沒有明確提到機器學習。但現(xiàn)在看來，或許這筆收購有相當程度是因為英特爾意識到了它在人工智能領(lǐng)域同樣具有的潛力。
不管當時如何，至少現(xiàn)在英特爾肯定完全意識到了這筆收購在人工智能上帶來的價值了，F(xiàn)PGA對GPU的潛力在于其計算速度與GPU不相上下，卻在成本和功耗上對GPU有著顯著優(yōu)勢。當然，劣勢也有，這點我們最后再提，但是，F(xiàn)PGA的潛力是非常明顯的。作為一個想要推向市場的商品來說，F(xiàn)PGA最需要克服，也是最容易克服的問題是普及程度——大部分PC都配有或高端或低端的獨立GPU，對于個人進行的中小規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)和訓(xùn)練來說，其實它們的性能已經(jīng)基本足夠。而FPGA卻不是在電腦里能找得到的東西，而多見于各種冰箱、電視等電器設(shè)備及實驗室中，因此想要搞到一塊能用來開發(fā)深度學習的FPGA其實還挺麻煩的?？梢韵胂?，這也是英特爾將會著力解決的問題之一。
圖片來源，EETimes
集成顯卡——未被開發(fā)的處女地
可能有些人沒意識到，其實英特爾在顯卡的設(shè)計制造領(lǐng)域也有很強的能力，它甚至是全球最大的GPU生產(chǎn)商，因為目前市面上的很多低端電腦和超極本都沒有配備獨顯，但幾乎每一塊英特爾的CPU中都有集成顯卡，英特爾最初的意思是讓這塊集顯幫忙進行日常的圖形運算，讓不需要運行高性能程序的使用者能用極低的成本得到一臺能夠使用的電腦。不過這幾年集成顯卡的性能以及越來越強，甚至已經(jīng)達到了可以運行許多中型游戲的程度。Iris Pro Graphics 6200的理論性能甚至已經(jīng)達到了中端獨顯的水平。但目前仍然沒有人會用集顯去做哪怕較小規(guī)模的深度學習，因為還是慢，但它們的計算能力明明就差別不大了，為什么速度還會差的這么大呢？接下來要談到的就是我們想說的重點了：
軟件！軟件！軟件！
現(xiàn)在的IT領(lǐng)域有一個很奇怪的現(xiàn)象，好多人一邊說性能過剩了啊，一邊看著自己手里的手機和電腦越來越卡，其實說到底這就是軟件優(yōu)化的問題。在同樣的計算能力下，軟件優(yōu)化好的那一方能得到高得多的性能。GPU經(jīng)過了NVIDIA這么多年的耕耘，已經(jīng)有了相當完善的一套深度學習軟件支持。NVIDIA的GPU對主流的深度學習平臺，如Caffe、Theano、Torch等都有著極好的優(yōu)化和兼容，還有自家的CuDA。而對于FPGA的優(yōu)化就少了很多，因此現(xiàn)在基于FPGA的開發(fā)難度其實也是遠遠高于GPU的，這也是前面提到的另一點FPGA的缺陷。
英特爾并不是一家軟件公司，提到英特爾和軟件，大家想起的最多的恐怕是它制造的各種硬件的驅(qū)動程序。但AI從來不是一個簡單的事。如果想要在這個領(lǐng)域打出一片天，只管硬件是必然不行的。事實上，英特爾已經(jīng)開始顯現(xiàn)出自己在軟件和算法上的努力，上周，英特爾中國宣布了自己在深度學習算法的一項創(chuàng)新：“動態(tài)外科手術(shù)”算法。這說明英特爾已經(jīng)開始在算法理論上刻苦鉆研。能在這個領(lǐng)域做出創(chuàng)新，說明英特爾已經(jīng)對其算法有了深刻的理解了，相信下一步就是將這些理解用在將來深度學習芯片的優(yōu)化上。
其實英特爾在不停與NVIDIA正面對剛的時候，還在試圖告訴大家一件事：
其實GPU對深度學習來說并沒有那么重要。
很多人，包括我自己在第一次聽到這個觀點的時候，可能都是一臉WTF的表情。但是從某個角度思考來看，或許英特爾說的真的有道理。確實，當我們提起同人工智能有關(guān)的硬件的時候，更多想起的會是高大的服務(wù)器機架和上面不停閃爍的指示燈，至少也是排成一排的TitanX和主板另一端的至強CPU，但非人工智能專業(yè)的人其實很少有人意識到，人工智能的開發(fā)和應(yīng)用其實分為好幾個階段，其中只有“算法訓(xùn)練”這一個階段是對強運算能力有著真真切切的需求的，從數(shù)據(jù)篩選、到算法開發(fā)、效果檢驗，甚至最終算法的應(yīng)用都不需要太強的運算能力。
當然，一個好的項目中，算法訓(xùn)練應(yīng)該是貫穿于整個應(yīng)用過程中的，但是這也就意味著，擁有超強的計算能力并不是一塊用于人工智能領(lǐng)域的芯片所需要的唯一特征。
而這就是英特爾最大的底氣來源了，它對人工智能的理解其實絲毫不弱于NVIDIA，并且很清楚的知道自己擅長什么，可以去攻占哪里。讓我們再回過頭去，仔細看看英特爾CEO科再奇在博客中提到的英特爾轉(zhuǎn)型后打算重點關(guān)注的領(lǐng)域，我們會發(fā)現(xiàn)其中有兩點尤為關(guān)鍵：
一：物聯(lián)網(wǎng)中“物”的不同形態(tài)：物聯(lián)網(wǎng)中的幾乎所有設(shè)備幾乎都有兩個明顯的特征：體積小，且依靠電池驅(qū)動。對于這些設(shè)備來說GPU的體積和功耗顯然都太大了，而FPGA和專用處理芯片則適合這些設(shè)備的多。這是英特爾的第一點機會。
對于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說，這樣體積的主板算大的了，但很顯然即使這樣一塊板子上面也是不可能塞下一塊GPU的，更不用說耗電了
二：連接性，前面提到在一個好的項目中，算法的訓(xùn)練應(yīng)該是貫穿整個應(yīng)用過程的，這樣可以隨時為消費者提供最好體驗的服務(wù)。但是如果要將所有算法都集中于本地訓(xùn)練，不僅會面臨計算瓶頸的問題，也容易面臨從單個用戶處收集到的數(shù)據(jù)量太少的尷尬。我們暫時不考慮很久以后可能出現(xiàn)的基于小樣本的無監(jiān)督學習的AI（那其實已經(jīng)跟人差不多了），在目前AI的發(fā)展狀況下，將所有數(shù)據(jù)集中于云端進行計算顯然是更理性且有效的做法。而這就對通信提出了極高的要求，而英特爾恰巧在這個領(lǐng)域有著相當多的積累！雖然英特爾的通信部門連年虧損，但在現(xiàn)在的形勢下，它卻意外地有了新的價值與潛力。
以上兩個業(yè)務(wù)都是NVIDIA從來沒能進入過的領(lǐng)域，而它們同樣是目前AI需要的。英特爾發(fā)現(xiàn)了這些領(lǐng)域，雖然這并不意味著它能在這些領(lǐng)域做好并獲得成功，但這確實給了英特爾向NVIDIA和一眾競爭者叫板的信心。而它現(xiàn)在的動作除了直接的競爭，也是為了告訴大家：我們在人工智能領(lǐng)域從來不虛NVIDIA，走著瞧！
英特爾確實面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，但這其中并非沒有機會。幸運的是，英特爾看到了機會，并且開始努力追趕這些領(lǐng)域中先行者的腳步。移動浪潮的來臨曾讓很多傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)大廠面臨艱難的局面，但它們中堅定的進行了轉(zhuǎn)型的那些，今天大多數(shù)到底是活了下來，有些甚至還過得不錯。英特爾也是它們中的一員，它曾經(jīng)是計算機行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，而現(xiàn)在，英特爾的CEO科再奇也表示過希望英特爾能繼續(xù)利用摩爾定律的價值，帶領(lǐng)行業(yè)向前推進。目前的形勢不容樂觀，但一旦找到了正確的道路，英特爾或許仍有機會將局面完全扭轉(zhuǎn)。
雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。
