深度學(xué)習(xí)硬件才是進(jìn)步的核心?，F(xiàn)在讓我們忘記2008-2012年深度學(xué)習(xí)的快速擴(kuò)展，近年的進(jìn)步主要取決于硬件：在社交媒體的幫助下，每部手機(jī)上的廉價(jià)圖像傳感器都可以收集巨大的數(shù)據(jù)集，但其只處于次級(jí)重要程度。GPU允許加速深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。在過去2年里，機(jī)器學(xué)習(xí)硬件蓬勃發(fā)展，尤其是針對(duì)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件。
有幾家公司正在這個(gè)領(lǐng)域努力，包括英偉達(dá)、英特爾、Nervana、Movidius、Bitmain、Cambricon、Cerebras、DeePhi、谷歌、Graphcore、Groq、華為、ARM以及Wave Computing等，他們都在開發(fā)定制的高性能微型芯片，能夠訓(xùn)練和運(yùn)行深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵是提供最低功耗和最高的可測(cè)量性能，同時(shí)計(jì)算最近有用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操作，而不是每秒鐘的原始理論操作。但是在這個(gè)領(lǐng)域很少有人了解硬件是如何真正改變機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和AI的，很少有人知道微型芯片的重要性以及如何開發(fā)它們。
訓(xùn)練或推理：許多公司都在制造能提供神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的微型芯片。這是為了獲得英偉達(dá)市場(chǎng)的一部分，它是迄今為止事實(shí)上的培訓(xùn)硬件。但這種訓(xùn)練只占深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的很小部分。對(duì)于每個(gè)訓(xùn)練步驟，實(shí)際應(yīng)用程序中都有上百萬個(gè)部署。例如，你現(xiàn)在可以在云端使用的一個(gè)目標(biāo)檢測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它曾經(jīng)被訓(xùn)練過一次，并且在很多圖像上都是可以使用的。但是一旦經(jīng)過訓(xùn)練，它就可以被數(shù)以百萬計(jì)的計(jì)算機(jī)用于數(shù)十億的數(shù)據(jù)。
我們?cè)谶@里想說的是，訓(xùn)練硬件的重要性和你所使用的次數(shù)相比是微不足道的，而制作用于訓(xùn)練的芯片組需要額外的硬件和額外的技巧。這將導(dǎo)致相同性能卻消耗更高的功率，因此不是當(dāng)前部署的最佳狀態(tài)。訓(xùn)練硬件是很重要的，而對(duì)推理硬件進(jìn)行修改卻很簡(jiǎn)單，但它并不像許多人認(rèn)為的那樣重要。
應(yīng)用程序：能夠更快、更低功率地提供培訓(xùn)的硬件在這個(gè)領(lǐng)域非常重要，因?yàn)樗鼘⒃试S更快地創(chuàng)建和測(cè)試新的模型和應(yīng)用程序。但真正重要的一步是應(yīng)用所需的硬件，主要是推理硬件。今天有許多應(yīng)用之所以無法使用，主要是因?yàn)橛布皇擒浖＠?，我們的手機(jī)可以是基于語音的助手，目前是次優(yōu)的，因?yàn)樗鼈儾荒芤恢边\(yùn)行。就連我們的家庭助理也離不開電源，除非我們?cè)谥車惭b更多麥克風(fēng)或設(shè)備，否則就不能跟著我們。但也許最大的應(yīng)用是將手機(jī)屏幕從我們的生活中移除，并將其嵌入到我們的視覺系統(tǒng)中。如果沒有超級(jí)高效的硬件，所有這些和更多的應(yīng)用將是不可能的。
贏家和輸家：在硬件方面，贏家將是那些能夠以最低功耗發(fā)揮更高性能、并能將設(shè)備迅速投入市場(chǎng)的公司。想象用手機(jī)代替SoC，這種情況每年都會(huì)發(fā)生?，F(xiàn)在想象下將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器嵌入到內(nèi)存中。這可能會(huì)更快地征服市場(chǎng)，并快速滲透，這就是我們所說的贏家。
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