聯盟合體打造人工智慧平台，除了「情分」，還有什麼？

科技 08-26

摘要：在 PC 時代 Wintel 聯盟大大獲成功之後，這次微軟再次聯合英特爾發力人工智慧，除了情分，或許更重要的在於技術層面。

為了打破 IBM 在個人計算機市場的主導地位，微軟與英特爾聯合組成了「Wintel」聯盟。事實證明，它們不僅達成了最初的願景，並且走的更遠。

但由於平板電腦以及二合一設備等移動設備的興起，微軟宣布下一代 Windows 操作系統將支持 ARM 處理器，這也讓原本「親密無間」的 Wintel 聯盟出現了些許裂痕。

在 Hot Chips 2017 上，微軟團隊推出了 Project Brainwave 人工智慧平台，主要是基於微軟旗下 Azuer 雲端運算技術，並結合英特爾旗下 Stratix 10 FPGA 晶元提供支持，讓該平台系統可以應對較為複雜的運算。

這也意味著，已經在 PC 行業佔據統治地位的 Wintel 聯盟，再度以之前已經獲得印證的模式，開始發力人工智慧。而微軟再次選擇以英特爾作為合作夥伴的背後，可能情分會佔據 1% 的原因，剩下的 99%，則來源於技術層面。

如何理解 Project Brainwave 人工智慧平台

毫無疑問，Project Brainwave 人工智慧平台的到來，一定是要落地到實際應用上來的。諸如自動駕駛、自動控制、安全監控等需要實時數據分析判斷的應用場景，自然離不開更大演算效率與更快反應速度的平台來作為支撐，而微軟推出此平台的初衷，正是為了解決這一問題。

前邊我們講到，Project Brainwave 人工智慧平台於 Hot Chips 2017 上正式推出，而在此之前，微軟也不止一次提到了該平台。

按照官方對 Project Brainwave 的描述，實際上它由三部分構成：高性能分散式系統架構；整合到 FPGA 硬體上的深度神經網路 (DNN) 引擎；以及一套訓練模型的編譯器 / 運行時。

第一部分，Project Brainwave 利用了微軟數年建立起來的 FPGA 基礎設施；第二部分，Project Brainwave 使用了所謂的「軟」DNN 處理單元 (即 DPU，又稱分散處理單元)，並整合到 FPGA 中；第三部分，Project Brainwave 內置了一個能支持各種深度學習框架的軟體堆。

在實現人工智慧的三個要素中，核心是演算法，而數據以及硬體則是基礎。在以上微軟給出的 Project Brainwave 介紹中，有一個關鍵詞——FPGA（現場可編程門陣列），也就是硬體這部分。

同樣應用於人工智慧，GPU、TPU、FPGA 有何區別

實際上，人工智慧走到今天，大家開始逐漸意識到，傳統 CPU 或者 GPU 的效能表現並不盡如人意。因此我們看到 Google 推出了為機器學習而定製的晶元 TPU（Tensor Processing Unit）。

按照谷歌給出的說法，TPU 相對於現在的處理器有 7 年的領先優勢，寬容度更高，使用更複雜和強大的機器學習模型，能夠更加迅速地獲得更智能的結果。

在人工智慧方面的應用，從實際效能表現來看，首先需要說明的是，CPU 要排在 TPU、GPU、FPGA 之後，回過頭來其它三種不同類型的硬體。

實際上 TPU、GPU、FPGA 都具備強大的運算能力，但差異化的地方在於，GPU 出廠後原生支持的指令其實是固定的，舉例來講，如果原廠設定支持加減法，一旦在實際使用中遇到乘除法，後期無法直接通過編程的方式來實現，只能通過軟體模擬來做，在效能表現方面要打些折扣。

Google 的 TPU 實際上屬於集成電路晶元（ASIC），它要比 GPU 更高效。不過定製化也決定了它的可遷移性低，一旦專用於一個設計好的系統中，無法再遷移到其它的系統。但對於谷歌來講，TPU 就是為了深度學習語言 Tensor Flow 而開發，所以目前來看不存在以上講到的這些問題。

最後我們來看此次微軟選擇的 FPGA（實際上百度的 AI 晶元，同樣為 FPGA）。相比 GPU 和 TPU，它的優勢之處在於，保證同樣足夠強大處理能力的同時，允許開發者進行後期編程，靈活性更高，能夠很好適應快速發展的 ML、CNN、LSTM、MLP、強化學習、特徵提取、決策樹等。

英特爾在 FPGA 領域擁有足夠的話語權

Altera（阿爾特拉）是一家提供「可編程晶元系統」（SOPC）解決方案的公司，在汽車電子、消費電子、軍事航空、醫療、無線通信等領域均有所涉及，FPGA 產品的出貨量非常可觀。

早在 2015 年 12 月份，英特爾宣布以 167 億美元的現金收購可編程邏輯晶元巨頭 Altera，這也是英特爾歷史上為數不多的大額併購交易。

英特爾全面收購 Altera 之後，也最大化利用了工廠的先進位程，並在生產大而複雜的 FPGA 過程中迅速累積更多的經驗（實際上英特爾在 FPGA 編程方面同樣非常強勢）。

當然，從 Altera 的角度出發，英特爾強大的生產能力也將為其帶來足夠的支持，從而比其它 FPGA 廠商更快的展開晶元投產和升級工作。

有數據表明，2016 年 Intel（Altera）的 FPGA 市場份額達到了 36%，僅次於 Xilinx（賽靈思），位列第二（後者市場佔比為 53%）。也就是說，僅僅這兩家就佔據了大概 90% 的市場份額。從此也可以間接看到，英特爾在 FPGA 領域的強勢之處。

因此，微軟推出 Project Brainwave 人工智慧平台選擇再度與英特爾合作，也就是順理成章的事情了。從長遠角度來看，如果FPGA 在未來的人工智慧晶元應用上被廣泛認可，加之微軟自身強大的演算法及數據存儲，未來 Wintel 聯盟在人工智慧大潮中再次站在頂峰，恐怕也並不是一件存在於幻想中的事情。

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