現(xiàn)在科技領(lǐng)域最火的是什么？人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)顯然是熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)。太多我們認(rèn)識(shí)中的不可能，被強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能給顛覆了。

　　比如去年Deepmind的AlphaGo就在圍棋領(lǐng)域戰(zhàn)勝了世界冠軍李世石，讓人感覺(jué)不可思議，在AlphaGo之前的軟件，連業(yè)余六段左右的高手都贏不了，更遑論頂級(jí)職業(yè)選手！如果你是程序高手，有想法，是不是可以自己在家也能玩機(jī)器學(xué)習(xí)呢？稍微研究的深入一點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)完全不是這么回事兒。

　　筆者有朋友的孩子想在圍棋上有所建樹(shù)。他發(fā)現(xiàn)，下圍棋的課外輔導(dǎo)班要花錢(qián)，找人指導(dǎo)下棋也要花錢(qián)，并且隨著孩子棋力水漲船高，是以幾何級(jí)數(shù)的價(jià)格增加的。他又聽(tīng)說(shuō)人工智能的圍棋已經(jīng)很厲害了，能不能干脆一次性投資，弄個(gè)下圍棋很厲害的軟件與配置，這樣就相當(dāng)于一直與一個(gè)高手下對(duì)手棋，對(duì)棋力增長(zhǎng)是有好處的。

　　4路TItan X，2路至強(qiáng)E5已經(jīng)很強(qiáng)……

　　我一想，這邏輯也說(shuō)得通，AlphaGo不也贏了人類高手并且人類在學(xué)AlphaGo下棋嗎？于是找了找，目前使用6700K處理器的計(jì)算機(jī)跑日本圍棋軟件Zen，可以有業(yè)余五六段的棋力，但這顯然不是他想要的。前幾天與趙治勛對(duì)弈的deepzen，配置要高很多，核心是2個(gè)至強(qiáng)E5 V4與4個(gè)TItan X做GPU計(jì)算，雖然不敵趙治勛，但畢竟顯示出來(lái)了可觀的棋力。

　　前幾天Deepmind團(tuán)隊(duì)又放出了消息，棋力大漲，明年初開(kāi)始重新下棋。我突發(fā)奇想，反正這老哥也不差錢(qián)，如果谷歌團(tuán)隊(duì)公開(kāi)了軟件，會(huì)不會(huì)可以自己弄個(gè)單機(jī)版的AlphaGo？天天和比李世石更厲害的AI下圍棋肯定漲棋力更快啊。但是仔細(xì)一研究，不是這么回事兒，AlphaGo用的處理器，買(mǎi)！不！到！

　　谷歌人工智能的處理器TPU

　　這個(gè)表是谷歌發(fā)表《自然》雜志論文的時(shí)候給出的配置與棋力預(yù)估。當(dāng)時(shí)只是說(shuō)要多少CPU與GPU以及對(duì)應(yīng)的棋力。如果說(shuō)一個(gè)CPU對(duì)應(yīng)一個(gè)核心，現(xiàn)在的至強(qiáng)E5V4，已經(jīng)有22核心的產(chǎn)品了，而如果是對(duì)應(yīng)一個(gè)CPU，那么48個(gè)CPU可能就要很貴的刀片服務(wù)才行了，當(dāng)然了有萬(wàn)能的淘寶，二手機(jī)架式的刀片服務(wù)器也貴不到哪兒去。

　　Deepmind團(tuán)隊(duì)公布的當(dāng)時(shí)的配置，似乎讓人覺(jué)得單機(jī)版的AlphaGo并非遙不可及，且棋力足夠，在今年5月，谷歌又公布了其自己定制的處理器的細(xì)節(jié)。谷歌用的并非Intel或是AMD的處理器，而是自己針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化過(guò)的處理器，并命名為“張量處理單元（tensorflow process unit，TPU）。而AlphaGo就是構(gòu)建在TPU上的。

　　TPU的作用就是給機(jī)器學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速。谷歌對(duì)TPU具體怎么工作、有哪些指令都語(yǔ)焉不詳，作為局外人能獲得的信息有限，甚至連哪個(gè)半導(dǎo)體工廠代工的都沒(méi)人知道。谷歌說(shuō)TPU是一種輔助運(yùn)算工具，還是要有CPU和GPU的。核心在于TPU是8位的，而我們的處理器是64位，因此在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算上，TPU的單位功耗貢獻(xiàn)的計(jì)算能力上，要比傳統(tǒng)的CPU有很大的優(yōu)勢(shì)，更適合大面積的分布式的計(jì)算。

　　IBM對(duì)于計(jì)算機(jī)模擬神經(jīng)的計(jì)算啟動(dòng)，可能要比其它的企業(yè)更早。而研究的起源，也不能說(shuō)全自主的，而是有外界的因素，那就是DARPA（國(guó)防部高級(jí)計(jì)劃研究局）。

　　IBM研究模仿大腦的神經(jīng)計(jì)算，也來(lái)自于DARPA。自從2008年以來(lái)，DARPA給了IBM5300萬(wàn)美元用來(lái)研究SyNapse（Systems of Neuromorphic AdapTIve PlasTIc Scalable Electronics，自適應(yīng)可伸縮神經(jīng)系統(tǒng)，縮寫(xiě)的SyNapse單詞正好是觸突，神經(jīng)的構(gòu)成部分），而TrueNorth只是這個(gè)項(xiàng)目的一部分成果而已。

　　IBM的TrueNorth芯片

　　這項(xiàng)研究的意義是，我們今天的計(jì)算機(jī)，處理和存儲(chǔ)是分離的，高度依賴總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交換，即所謂馮·諾依曼體系。我們大腦的處理方式則不同，要知道神經(jīng)的傳輸速度并不快，但是大腦的優(yōu)勢(shì)是腦細(xì)胞多，靠的是大量分布式的處理，現(xiàn)有的模仿大腦的辦法，還是依賴處理器的數(shù)量堆積，所以能效比不高，而IBM的TrueNorth則是要打破這個(gè)屏障，在芯片上就完成對(duì)神經(jīng)元的模擬。2011年的原型就有256個(gè)神經(jīng)元的原型。

　　2014年，IBM的可編程神經(jīng)元達(dá)到了4096個(gè)，可編程觸突2.56億，聯(lián)合神經(jīng)處理器有4096個(gè)?？梢哉f(shuō)IBM的TrueNorth是無(wú)心插柳，研究啟動(dòng)的早，業(yè)內(nèi)深度學(xué)習(xí)熱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熱的時(shí)候，這顆處理器也成熟了，在IBM和DARPA的網(wǎng)站上，都有給予這個(gè)芯片進(jìn)行視頻內(nèi)容識(shí)別計(jì)算的成果演示，非常有意思，可以去看看。

　　微軟的FPGA

　　微軟啟動(dòng)Project Catapult還是在2012年。當(dāng)時(shí)微軟的掌舵人還是史蒂夫鮑爾默。微軟發(fā)現(xiàn)，硬件提供商無(wú)法提供他們需要的硬件。過(guò)去微軟每年都要花費(fèi)數(shù)十億美元來(lái)購(gòu)置硬件，但現(xiàn)有的硬件對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)這些搜索算法的效

　　當(dāng)年比特幣挖礦機(jī)，F(xiàn)PGA顯示出來(lái)比顯卡高效、省電得多的特性

　　微軟的路線是是通過(guò)FPGA（field programmable gate arrays，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列），它的特色是進(jìn)行并行計(jì)算。還記得幾年前的比特幣狂潮嗎？最開(kāi)始人們是依賴顯卡或是GPU，到后來(lái)礦機(jī)的出現(xiàn)，就是用的FPGA的能力來(lái)進(jìn)行挖礦，當(dāng)時(shí)也有瘋狂的人挖到了第一桶金。

　　運(yùn)行Bing頁(yè)面排名服務(wù)下，F(xiàn)PGA協(xié)助與沒(méi)有協(xié)助的對(duì)比

　　微軟的FPGA被應(yīng)用到了包括bing搜索引擎等領(lǐng)域，能夠顯著的提升效率。FPGA雖然編程困難，但是微軟正在嘗試將更多的應(yīng)用，比如Office365等，加入到通過(guò)FPGA來(lái)提升服務(wù)質(zhì)量上。微軟的FPGA來(lái)自Altera，有趣的是，英特爾以167億美元收購(gòu)了這個(gè)公司，是英特爾史上最大的并購(gòu)。

　　英特爾：研發(fā)與收購(gòu)并駕齊驅(qū)

　　前面我們說(shuō)了，微軟和英特爾這對(duì)長(zhǎng)期的伙伴，在微軟的FPGA使用的是來(lái)自Altera的技術(shù)，英特爾就收購(gòu)了這個(gè)FPGA與SoC的企業(yè)，現(xiàn)在再訪問(wèn)Altera的官網(wǎng)，已經(jīng)是我們熟悉的Intel的Logo加上FPGA了，并且內(nèi)容上也是機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)駕駛等熱門(mén)內(nèi)容。

　　當(dāng)然英特爾作為處理器、半導(dǎo)體領(lǐng)域的翹楚，對(duì)行業(yè)的觀察要比別人透徹得多。雖然旗下產(chǎn)品多來(lái)自于傳統(tǒng)CPU，但是英特爾一樣有核心產(chǎn)品，在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域有競(jìng)爭(zhēng)力，那就是至強(qiáng)phi融核處理器與至強(qiáng)phi協(xié)處理器。

　　發(fā)展順序是這樣的，英特爾現(xiàn)有的至強(qiáng)phi協(xié)處理器用來(lái)加速計(jì)算，后推出的之前phi融核處理器。融核處理器通過(guò)英特爾OPA來(lái)改變高性能計(jì)算的能耗效率與空間效率。在英特爾的官方新聞中，我們也看到了英特爾關(guān)于至強(qiáng)phi在加速機(jī)器學(xué)習(xí)的速度表現(xiàn)。當(dāng)然了，英特爾也沒(méi)停止收購(gòu)的步伐，有很多人工智能領(lǐng)域的公司被英特爾收入囊中。

　　如果我想從事該領(lǐng)域？

　　作為最火的領(lǐng)域，人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這些詞語(yǔ)見(jiàn)諸媒體很多，并且基本上企業(yè)開(kāi)出的薪水+股票都非常誘人，可以說(shuō)能人處于哄搶狀態(tài)，價(jià)高者得。還記得AlphaGo的Deepmind嗎？它們最近也有招聘啟事。

　　從招聘的信息看，如果想成為Deepmind的研究科學(xué)家，一般來(lái)說(shuō)要有神經(jīng)、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的博士（PhD）頭銜以及靠譜的論文，他們才會(huì)考慮了，當(dāng)然其它崗位可能要求會(huì)低一些。

　　現(xiàn)在雖然火爆，但是實(shí)際上深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并不是太多，因此，高薪并從事前沿研究，并非那么容易，在看本文的讀者群中，肯定有大學(xué)的在校生，多讀書(shū)、努力學(xué)習(xí)，考上世界一流大學(xué)的計(jì)算機(jī)、神經(jīng)等領(lǐng)域的專業(yè)，是從事機(jī)器學(xué)習(xí)、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能這些領(lǐng)域的捷徑，并且我們可以看到，專門(mén)為機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化的硬件其實(shí)剛剛上路，未來(lái)很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)領(lǐng)域依舊會(huì)持續(xù)火熱，因?yàn)槭澜缟系纳疃壬窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)其實(shí)也并不多。

　　一個(gè)人的命運(yùn)啊，當(dāng)然要靠自我?jiàn)^斗，但是也要考慮歷史的進(jìn)程。而歷史剛剛打開(kāi)人工智能的窗口，距離里面的殿堂還有很長(zhǎng)的路要走，這個(gè)歷史的機(jī)遇已經(jīng)在面前了，是自我?jiàn)^斗改變命運(yùn)的時(shí)刻了，少年們。

　　回歸本文題目的問(wèn)題，事實(shí)上今天的機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能，最多的還是至強(qiáng)+GPU的架構(gòu)，但是定制的TPU、FPGA進(jìn)行協(xié)處理，有事半功倍的效率。筆者個(gè)人認(rèn)為，目前的形式恐怕已經(jīng)不是效率最高的辦法，在未來(lái)機(jī)器大腦或許真的比我們更聰明。