認知系統之深夜食堂5：芯片商曾老板的三縷白發

　　行人散去，夜路逐漸寂寥，深夜食堂的燈又被點亮。今天一個久未光顧的老食客光臨深夜食堂。

　　曾老板是一個芯片制造廠老板。跟上次來相比，老曾的鬢角多了幾片斑白，面容也有幾分頹唐。

　　“有日子沒見，老曾，你怎么蒼老這么多。”

　　“嗨，別提了，愁的。日子不好過啊。人工智能來勢洶洶，周圍做芯片的同行有能力的都開始研發新產品，不轉型眼看著就被淘汰。”

　　“那你們也趕緊行動起來啊。”

　　“哪有那么容易!芯片技術開發周期長，投入那么多編程、技術、生產力量，還要不斷調試到符合合格的工藝標準。大公司資源多、研發能力強，自然沒問題，像我們這種小公司不敢冒這個風險啊。”

　　“但是轉成了，不也是個機會?”

　　“這倒是，主要是孤軍奮戰風險太高了，我得尋個幫手。”

　　相信在芯片制造行業，曾老板近期的焦慮不是個例。那么，人工智能的熱潮，究竟給芯片行業帶來怎樣的影響呢?

　　人工智能的發展呼喚芯片行業的突破

　　人工智能的熱潮正在席卷全球，其對計算力所提出的前所未有的要求，給整個半導體和芯片產業帶來了巨大的發展空間與商機。

　　華為副總裁楚慶在接受《軟件和集成電路》訪談時提到：“—方面，隨著人工智能的不斷發展，傳統的馮·諾依曼架構已成為瓶頸。目前以Deep Learning為代表的多層次人工神經網絡算法，無需過多編程，但對芯片并行數據處理能力有非常高的需求，而傳統處理器架構在海量數據并行運算面前明顯力不從心，計算資源捉襟見肘。另一方面，摩爾定律面臨失效，而人工智能要快速發展，芯片計算能力提高的腳步不能變慢，只能更快。因此，在未來的人工智能研究上，芯片架構和微架構設計需要做出更多貢獻。‘如何讓AI從芯片開始，將是一個重要課題、一個重大機遇。’”

　　IBM認知系統高級副總裁Bob Picciano認為：“未來，計算能量不僅是存在于CPU，而是廣泛涉及到包含GPU、FPGA甚至內存計算等其他設備。不同于以往傳統的計算邏輯基于集中式數據，使用程序化的計算方式;隨著分布式數據、非結構化數據日漸成為主流，計算正在從‘程序化的計算’向‘以數據處理為中心的計算’演進。”

　　為此，去年9月，IBM推出了面向高性能計算的IBM Power Systems S822LC服務器(Minsky服務器)，其使用的NVidia開發的通信協議NVLink，能夠迅速在CPU及GPU之間建立連接。以具有高CPU-GPU 帶寬的服務器實現高性能的數據傳輸，為規模更大、更為復雜的深度學習模型提供其所需的計算能力。

　　人工智能的發展促進芯片技術的突破

　　《軟件和集成電路》在該篇專題文章中表示：人工智能的應用與發展正在席卷全球，給整個半導體和芯片產業帶來了巨大的發展空間與商機，甚至影響著芯片產業的發展走勢。了解芯片行業的人都知道，從芯片設計開始，到輔助軟件、設備、制造、工藝和封裝，是很長的產業鏈，其中的任何一個環節的發展都會受到人工智能的影響。

　　IBM基于面向高性能計算的Minsky服務器，在今年進一步推出了“認知系統”(Cognitive Systems)，面向機器學習、深度學習、自然語言處理、實時高級分析等人工智能相關工作負載，融合BlueMind深度學習云平臺、PowerAI深度學習框架，提供一個硬件+軟件整合的解決方案。

　　這個一體化的解決方案在實施質量/監控監測分析，產品深入優化，個性化設計研發，視頻/圖像識別等領域建立了成熟的應用場景。可以預見，這樣的方案能為芯片制造的多個環節如研發、制造、工藝等環節提供支持。

　　開放繁榮的生態激發芯片技術的突破

　　然而，芯片領域的創新涉及到算法、編程語言、集成電路技術、半導體工藝等多個環節，難以通過單個企業的研發投入予以實現。

　　幸運的是，在推出面向人工智能的計算架構的同時，IBM也通過積極建設硬件系統生態促進整個行業的聯合創新。基于Power硬件架構技術的OpenPOWER 基金會，IBM聯合合作伙伴與基金會成員在近期推出三種OpenPOWER LC系列服務器，面向高性能計算、機器學習等工作負載。此外，IBM通過與NVidia及賽靈思合作，加速計算性能的提升及連接效率，已經實現了比x86高3-5倍的CPU和GPU間I/O帶寬，使機器的訓練時間從幾天縮短到幾小時甚至幾分鐘。

　　由IBM 、AMD、Google、Mellanox以及Micron創建的OpenCAPI聯盟，正在持續探索如何打開CPU之間的鏈接，通過全新的“OpenCAPI”標準滿足高性能異構計算的需求。IBM在全球及本地硬件架構領域所建設的生態，將為無數個類似曾老板的芯片制造企業開放更多的創新與轉型機會。

　　或許，當曾老板真正放下對于人工智能大潮的轉型焦慮，以一種全新的角度去看待人工智能與芯片產業之間互為因果、相輔相成的關系，他會發現人工智能帶給芯片企業的不僅不是焦慮和憂愁，反而是謀求新突破的喜悅與憧憬。

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