沈向洋宣布微軟開發 AI 晶元HPU，劍指英偉達等晶元巨頭軟肋

1新智元編譯

微軟正在開發新的 AI 晶元

日前，負責人工智慧和研究事業部的微軟全球執行副總裁沈向洋博士在 CVPR 2017 大會的主題演講上宣布，正在研發進程中的第二代 HPU 將包含 AI 協處理器以便靈活配置深度神經網路。該晶元支持多種層類型，可完全編程。沈博士同時展示了第二代 HPU 如何運行手分割演算法動態代碼。

先稍介紹一下相關背景。HoloLens 全息頭盔中包含一款名為 Holographic Processing Unit（HPU）的全息處理晶元。HPU負責處理包括微軟飛行時間感測器，頭部跟隨攝像頭、慣性測量單元（IMU）及紅外攝像頭等傳來的信息。用微軟的話說，「HPU 使得 Hololens 成為全球首款全息計算機設備。」

該 AI 協處理器被設計應用於下一代 Hololens，可無需電池支持地持續運轉。這僅僅是 Hololens 能實現的新功能中的一個小例子，這同時也是在開發具備智能的混合現實設備時需要考慮的問題。

微軟表示，第二代 HPU 可以讓 HoloLens 無須使用雲就能夠進行數據分析。這當然也就意味更快的處理速度和更好的移動性。

儘管 DNN 已使得識別的精度大幅提高，但深度學習方法兩個顯著的挑戰在於：需要大量標記過的數據來訓練，所需的計算非一般處理器及內存的架構所能勝任。有些公司採用了專為應對 DNN 大規模並行計算設計的架構，例如對 FPGA 的使用，但迄今為止這些方法只是稍增強了雲計算架構。

微軟相信,對於大量使用 AR 和 VR 應用與服務的未來來說，自己設計晶元是唯一的答案。

加入英特爾、英偉達、谷歌、蘋果等巨頭的 AI 晶元戰局

微軟不是唯一自己開發 AI 晶元的巨頭。

微軟希望實現使用者與其視覺上呈現的虛擬物體的接觸及互動感受順暢，並稱市場上還沒有一款使用電池的頭戴設備可以有效運行機器學習軟體。

微軟的這一項目緊隨谷歌2016年發布的晶元 TPU 而來。TPU，即張量處理單元，目的為有效谷歌雲內的深度學習有效性。谷歌在今年早些時候 WIRED 的一次專訪中稱，TPU 在飛速增長的語音識別需求下為谷歌節省了額外建立 15 個數據中心的成本。今年五月，谷歌發布了新一代 TPU 並向其雲計算的客戶付費開放。

在向英特爾及英偉達等巨頭挑戰的新興 AI 晶元產業中，谷歌和微軟的嘗試最引人矚目。

蘋果多年來為其移動設備設計專屬的處理器，同時外界普遍認為他們正在研發一款晶元以加強蘋果手機的人工智慧應用。

無數初創公司都在嘗試研發自己的深度學習晶元，例如參與 TPU 研發的前谷歌工程師創立的 Groq。「如英特爾和英偉達這樣的企業始終在推銷他們一直在售的產品」，專註於半導體產業分析的 Linley Group 的創立者 Linley Gwennap 這樣認為：「但是這些領先的雲計算公司及初創企業在研發方面進展迅速，因為他們同時看到了他們自身計算中心和廣闊市場中的需求」。

英偉達近年來的銷售及利潤激增，因相較於傳統的處理器，其晶元更適用於深度學習軟體。但 Gwennap 認為英偉達僅僅在調整及拓展及現有晶元的設計而非針對深度學習從頭開始研發產品。

傳統的晶元企業應該會予以反擊。英特爾於去年購買了 AI 晶元初創企業 Nervana 並正在基於其技術研發一款深度學習晶元。英特爾擁有全球最精密絕倫及耗資巨大的晶元製造體系，但晶元產業中的後來者們認為他們自身具備無以比擬的優勢，其中一項就是他們研發的產品不囿於現有的晶元生態，且可專註於人工智慧任務。而這，正是英特爾、英偉達等晶元巨頭的軟肋。

原文：https://www.microsoft.com/en-us/research/blog/second-version-hololens-hpu-will-incorporate-ai-coprocessor-implementing-dnns/

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