極客網(wǎng)·極客觀察（朱飛）8月15日，鴻蒙一開(kāi)天地寬！這幾天的華為，因發(fā)布鴻蒙操作系統(tǒng)而成為中外矚目的“超級(jí)網(wǎng)紅”。不僅新華社、人民日?qǐng)?bào)和央視紛紛點(diǎn)贊，海外媒體及網(wǎng)友也紛紛“炸鍋”，認(rèn)為谷歌遭遇了勁敵。鴻蒙之外，奠定華為“超級(jí)網(wǎng)紅”地位的自然還有5G。這個(gè)讓特朗普寢食不安、奔走“代言”的革命性技術(shù)，也正在成為華為構(gòu)建萬(wàn)物互聯(lián)智能世界的“殺手锏”。
除了5G和鴻蒙，華為還有什么值得關(guān)注的基礎(chǔ)設(shè)施級(jí)的“超級(jí)網(wǎng)紅”呢？在剛剛發(fā)布的“全球產(chǎn)業(yè)展望GIV@2025”中，華為預(yù)測(cè)到2025年58%的人口將享有5G網(wǎng)絡(luò)，但97%的大企業(yè)都將采用AI，以及14%的家庭將擁有“機(jī)器人管家”。任正非在最新簽發(fā)的電郵中甚至說(shuō)，“5G是工具，人工智能才是大產(chǎn)業(yè)”。
華為的AI到底發(fā)展得怎么樣？既然華為將人工智能視為基礎(chǔ)設(shè)施級(jí)別的通用技術(shù)，我們不妨將目光聚焦到人工智能最重要的基礎(chǔ)設(shè)施——AI芯片層面，看看華為的進(jìn)度，以及它在全球同行中處于什么身位？
巨頭所見(jiàn)略同，“將AI放進(jìn)芯片”
AI芯片作為一個(gè)獨(dú)立詞語(yǔ)出現(xiàn)在大眾視野，還是近幾年的事。在這之前，熟悉芯片行業(yè)的人都知道，芯片就是智能的代名詞，諸如CPU之類(lèi)的主芯片，就是機(jī)器的“大腦”。那么，是什么原因促使原本就智能的芯片，還需要被AI加持呢？這要從兩個(gè)方面說(shuō)起。
一方面，以英偉達(dá)和英特爾為代表的傳統(tǒng)芯片巨頭看到，摩爾定律正在加速失效，傳統(tǒng)計(jì)算瓶頸日顯。多年來(lái)，它們已經(jīng)使用了各種手段來(lái)試圖跟上摩爾定律的步伐，包括采用更先進(jìn)的制程工藝，增加更多的內(nèi)核等，但都收效甚微，無(wú)法滿(mǎn)足日益劇增的人工智能計(jì)算需求。
另一方面，以谷歌和微軟為代表的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及軟件服務(wù)商看到，深度學(xué)習(xí)日趨流行，數(shù)據(jù)中心的AI負(fù)載占比不斷攀升。海量用戶(hù)的智能語(yǔ)音對(duì)話(huà)、視頻圖片的大數(shù)據(jù)分析等新應(yīng)用日漸增多，將耗盡平臺(tái)廠商原本的計(jì)算資源，讓傳統(tǒng)計(jì)算捉襟見(jiàn)肘。
市場(chǎng)需求和技術(shù)創(chuàng)新兩方面的因素碰撞到一起，促使巨頭們達(dá)成一個(gè)共識(shí)：探尋新的計(jì)算架構(gòu)，“將AI放進(jìn)芯片”。于是乎，英偉達(dá)不斷為GPU加入AI設(shè)計(jì)，GPU大放異彩；英特爾將AI注入CPU，并推出專(zhuān)門(mén)的視覺(jué)處理單元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器；谷歌更是自研AI芯片，不斷升級(jí)TPU改變游戲規(guī)則……
華為洞悉“將AI放進(jìn)芯片”的趨勢(shì)且將其付諸行動(dòng)的時(shí)間也很早，許多幾年前的手機(jī)所搭載的麒麟處理器就加入了具備AI能力的NPU。2018年10月，在一年一度的全聯(lián)接大會(huì)上，華為正式發(fā)布AI發(fā)展戰(zhàn)略與AI解決方案，并現(xiàn)場(chǎng)推出了基于自研達(dá)芬奇架構(gòu)的昇騰310芯片，同時(shí)宣布了基于相同架構(gòu)的昇騰910芯片計(jì)劃和基于昇騰系列AI處理器的Atlas智能計(jì)算平臺(tái)，由此揭開(kāi)華為將AI作為一種通用技術(shù)賦能各行各業(yè)的序幕。
巨頭所見(jiàn)，大致略同，又形態(tài)各異。華為AI定位“全棧全場(chǎng)景”，這使得它的AI芯片布局也獨(dú)樹(shù)一幟。縱向去看，從AI芯片昇騰系列到庫(kù)及工具CANN，從訓(xùn)練和推理框架MindSpore到應(yīng)用部署使能的ModelArts，華為AI具備了應(yīng)對(duì)一個(gè)AI應(yīng)用開(kāi)發(fā)所需的所有條件，包括獲取數(shù)據(jù)、建立模型、訓(xùn)練、推理、部署的全流程。橫向?qū)徱?，華為AI采用了一套統(tǒng)一的架構(gòu)去適配云、邊、端各種場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)智能終端、公有云、私有云、邊緣計(jì)算以及IoT行業(yè)終端的全覆蓋。
熟悉AI行業(yè)的人可能知道，全棧AI的說(shuō)法并不新鮮，英特爾也這樣提，谷歌的產(chǎn)品布局也大致不差；難點(diǎn)在于如何用一套統(tǒng)一的架構(gòu)去滿(mǎn)足云、邊、端全場(chǎng)景的AI應(yīng)用需求。華為為什么行？答案就在于自研的統(tǒng)一、可擴(kuò)展的達(dá)芬奇架構(gòu)，以及在此架構(gòu)下華為基于公司30多年在云、管、端、芯全環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)積累。
架構(gòu)是一顆計(jì)算芯片競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。華為達(dá)芬奇架構(gòu)包含了豐富的計(jì)算單元，除了傳統(tǒng)的標(biāo)量和適量計(jì)算單元外，其核心是3D Cube計(jì)算單元，可以高效的完成矩陣運(yùn)算，提高AI算力、降低系統(tǒng)功耗與計(jì)算成本。同時(shí)，達(dá)芬奇架構(gòu)擁有非常強(qiáng)的彈性，向上可以部署至超高算力的數(shù)據(jù)中心里，向下可以部署到低功耗IoT設(shè)備中。
惟其如此，華為才能夠一次性拿出用于邊緣的昇騰310和用于云端的昇騰910；并提供不同算力和功耗配置粒度的達(dá)芬奇核，包括昇騰Nano、Tiny、Lite等多種版本, 被集成在各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)用芯片中，精細(xì)化滿(mǎn)足不同細(xì)分場(chǎng)景的需求，諸如智能手機(jī)，智能手表，智能攝像頭，智能家居設(shè)備等。
華為后發(fā)先至，昇騰310已“無(wú)處不在”
由上可見(jiàn)，華為在AI芯片領(lǐng)域不是第一個(gè)吃螃蟹的人，卻是第一家集大成的公司。華為基于自身優(yōu)勢(shì)和資源在AI全棧能力和全場(chǎng)景應(yīng)用兩個(gè)維度都做了全面的規(guī)劃和布局，這是上述極大先行廠商都不具備的。更重要的是，華為AI延續(xù)了公司一貫的風(fēng)格——從發(fā)布到落地之間，沒(méi)有漫長(zhǎng)的“PPT等待期”——而是厚積而薄發(fā)，后發(fā)而先至，率先在各行各業(yè)開(kāi)啟了應(yīng)用落地。
早在去年10月昇騰310發(fā)布時(shí)，華為就同步發(fā)布了基于昇騰310芯片的多款A(yù)I產(chǎn)品，包括Atlas 200、Atlas 300、Atlas 500、Atlas 800以及MDC 600等，這些產(chǎn)品迄今已被廣泛應(yīng)用于安防、金融、醫(yī)療、交通、電力、汽車(chē)等行業(yè)，涉及攝像機(jī)、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、智能小站、“汽車(chē)大腦”等產(chǎn)品形態(tài)，直接和間接地驅(qū)動(dòng)全行業(yè)的智能化變革。
講到這里不得不提華為的另一個(gè)特性，即該公司既是技術(shù)的生產(chǎn)者，也是技術(shù)的消費(fèi)者；從技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)品落地的過(guò)程中，華為能夠“自己的降落傘自己先跳”，率先試用測(cè)試產(chǎn)品，快速迭代推向市場(chǎng)。比如，麒麟處理器依托于華為自家的手機(jī)產(chǎn)品線(xiàn)，先于業(yè)界提出并引領(lǐng)了AI手機(jī)浪潮。再比如，華為剛剛發(fā)布的鴻蒙系統(tǒng)，又最先應(yīng)用到榮耀智慧屏產(chǎn)品，為下一步的開(kāi)源生態(tài)奠定基礎(chǔ)。華為昇騰系列芯片的應(yīng)用也大致遵循了這個(gè)軌跡。
大家知道華為除了運(yùn)營(yíng)商和消費(fèi)者業(yè)務(wù)外還有企業(yè)業(yè)務(wù)和云業(yè)務(wù)，后兩者正好也是昇騰AI芯片的用武之地。比如在華為年初推出的業(yè)界首款面向AI時(shí)代的數(shù)據(jù)中心交換機(jī)CloudEngine 16800中，就有昇騰310的身影；其將數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的AI訓(xùn)練效率提升了27%、高性能計(jì)算時(shí)長(zhǎng)縮短30%，一舉超過(guò)了老牌交換機(jī)廠商思科的同類(lèi)產(chǎn)品。此外，在華為年初推出的TaiShan服務(wù)器中，昇騰310也與鯤鵬920搭檔，交出了最強(qiáng)ARM架構(gòu)處理器的答卷。
外部直接應(yīng)用方面，華為昇騰310也以加速模組、加速卡、服務(wù)器集成、自動(dòng)駕駛模塊等形式，在各行各業(yè)快速滲透。比如，基于昇騰310加持的MDC解決方案，華為去年底與奧迪開(kāi)展了L4級(jí)別自動(dòng)駕駛的聯(lián)合創(chuàng)新，順利完成了高速巡航、擁堵跟隨、交通燈識(shí)別、行人識(shí)別、地下車(chē)庫(kù)自動(dòng)泊車(chē)等場(chǎng)景下的自動(dòng)駕駛功能，很好檢驗(yàn)了昇騰310的強(qiáng)大的計(jì)算性能。此外，依圖科技、格靈深瞳、合合信息、金三立等行業(yè)伙伴均展示了與華為聯(lián)合創(chuàng)新的基于昇騰310的AI解決方案。
在今年4月10日舉行是華為智能計(jì)算中國(guó)行深圳站上，華為宣布Atlas人工智能計(jì)算平臺(tái)正式上市，進(jìn)入規(guī)模銷(xiāo)售階段，這意味著，基于昇騰310芯片的系列產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入外部應(yīng)用的快車(chē)道。毋庸諱言，華為AI芯片這樣的速度，足以讓英偉達(dá)和谷歌等先行者心驚——它們要么應(yīng)用場(chǎng)景單一，要么軟硬件能力不協(xié)調(diào)，很難達(dá)成華為這般的AI成長(zhǎng)速度。
昇騰910即將正式推出，打壓不住的華為AI創(chuàng)“芯”
值得注意的是，和5G和鴻蒙一樣，華為AI芯片同樣是在美國(guó)的無(wú)端打壓之下取得技術(shù)上的厚積薄發(fā)和應(yīng)用上的后發(fā)先至的，這不得不讓人再次佩服華為的自研能力，尤其是考慮到任正非曾透露實(shí)際上美國(guó)對(duì)華為的封鎖遠(yuǎn)早于“實(shí)體清單”事件。當(dāng)然，大家也不要吝嗇給各行各業(yè)積極擁抱華為AI開(kāi)展聯(lián)合創(chuàng)新的廠商們點(diǎn)個(gè)贊，危機(jī)之下的自主可控意識(shí)覺(jué)醒是最難能可貴的。
就在昇騰310的“朋友圈”欣欣向榮之時(shí)，有消息稱(chēng)華為即將正式推出最新一代的人工智能訓(xùn)練芯片昇騰910，以及AI計(jì)算框架MindSpore，時(shí)間就在8月23日。消息曝出后，智能計(jì)算業(yè)界為之“躁動(dòng)”，紛紛想看重壓之下的華為，如何與英偉達(dá)和谷歌等先行者扳手腕、剛正面。AI開(kāi)發(fā)者們則難掩興奮之情，急于了解華為能否在先行巨頭的壟斷之下，給世界增加一個(gè)來(lái)自中國(guó)的主流AI開(kāi)發(fā)平臺(tái)。
根據(jù)華為AI的規(guī)劃，昇騰310主打邊緣推理（與之類(lèi)似的是谷歌Edge TPU之屬），昇騰910則主打云端訓(xùn)練（與之類(lèi)似的是英偉達(dá)Tesla V100之類(lèi)）；為適應(yīng)邊緣智能設(shè)備的空間和工作環(huán)境的限制，昇騰310更強(qiáng)調(diào)功耗和性能的平衡，而昇騰910則有更從容的空間和環(huán)境去追求極致高性能，也最能夠檢驗(yàn)一家公司在AI算力方面的成色——就像手機(jī)處理器“跑分”一樣。
根據(jù)去年10月發(fā)布會(huì)的資料，昇騰910采用7nm工藝，最大功耗為350W，計(jì)算力可達(dá)到 256 TFOPS，比英偉達(dá) Tesla V100 要高出一倍，是當(dāng)時(shí)全球已發(fā)布的單芯片計(jì)算密度最大的 AI 芯片。同時(shí)基于昇騰910的大規(guī)模分布式訓(xùn)練系統(tǒng)（1024顆昇騰910集群），其計(jì)算力可達(dá)到256P，遠(yuǎn)超英偉達(dá)和谷歌的同類(lèi)集群。如今十個(gè)月過(guò)去了，昇騰910能否真正交出完勝于對(duì)手們的計(jì)算力，非常值得關(guān)注。
同時(shí)不要忘了，AI計(jì)算框架也不是一個(gè)小工程。華為去年10月發(fā)布的AI計(jì)算框架MindSpore將以怎樣的表現(xiàn)呈現(xiàn)？能否媲美谷歌Tensor Flow等流行的深度學(xué)習(xí)框架被AI開(kāi)發(fā)者青睞，也是極大的看點(diǎn)。當(dāng)然，一個(gè)全棧的AI解決方案除了芯片和框架外，還需要諸如庫(kù)和工具、開(kāi)發(fā)平臺(tái)等支持，華為在發(fā)布會(huì)上能否帶來(lái)更多“彩蛋”，持續(xù)完善自己的全棧全場(chǎng)景能力，也頗值得期待。
以上便是華為AI的戰(zhàn)略布局及其在AI芯片層面的主要進(jìn)展，整體看處于厚積薄發(fā)、后發(fā)先至的高速成長(zhǎng)階段。目前，普通消費(fèi)者們已經(jīng)可以在手機(jī)上感受華為AI帶來(lái)的流暢和智能，未來(lái)，華為會(huì)通過(guò)AI芯片和AI計(jì)算框架，在整個(gè)AI產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上為AI行業(yè)帶來(lái)相當(dāng)?shù)恼鸷场Ｐ酒a(chǎn)業(yè)和垂直行業(yè)也會(huì)真切感受到華為AI的價(jià)值，AI開(kāi)發(fā)者們也會(huì)多一個(gè)耳熟能詳?shù)倪x擇。
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