人工智能催生FPGA數(shù)據(jù)中心應(yīng)用 云計(jì)算大廠幾乎同時(shí)爭相炫耀FPGA

人工智能催生FPGA數(shù)據(jù)中心應(yīng)用云計(jì)算大廠幾乎同時(shí)爭相炫耀FPGA阿里云、騰訊云在幾天前扎堆推出了FPGA云服務(wù)。而百度呢，2015年獲得百度最高獎(jiǎng)的“仙童”項(xiàng)目正是FPGA團(tuán)隊(duì)，甚至早在2012年百度就開始招聘FPGA工程師。那么美國的情況如何呢？可以說就FPGA用于數(shù)據(jù)中心，尤其是云計(jì)算這種最新應(yīng)用上，中國和美國幾乎同一起跑線。去年Q4，亞馬遜AWS也剛剛推出FPGA云服務(wù)EC2F1。同在Q4，微軟CEO納德拉也在去年Ignite技術(shù)大會(huì)上演示了FPGA加速機(jī)器翻譯，而且已經(jīng)開始使用FPGA加速Bing搜索和Azure云計(jì)算。1人工智能催生FPGA數(shù)據(jù)中心應(yīng)用這些云計(jì)算大廠緣何幾乎同時(shí)爭相炫耀FPGA？其實(shí)，F(xiàn)PGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）受到云數(shù)據(jù)中心的普遍關(guān)注，源于2015年英特爾有史以來最大一筆收購案——167億美元收購FPGA第二大企業(yè)Altera。因?yàn)橛⑻貭枌?duì)未來五年數(shù)據(jù)中心格局的判斷是，2020年CPU+FPGA異構(gòu)計(jì)算將占據(jù)云數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的1/3。而FPGA領(lǐng)域的第一大企業(yè)賽靈思（Xilinx）則加入高通ARM陣營和IBMOpenPOWER陣營，從而形成CPU+FPGA異構(gòu)計(jì)算的兩大對(duì)峙局面。第二，云計(jì)算甚至整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)的未來競(jìng)爭焦點(diǎn)已經(jīng)落腳在了大數(shù)據(jù)和人工智能。機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用CPU+GPU的異構(gòu)計(jì)算模式一時(shí)成為標(biāo)配，也使得GPU第一大企業(yè)英偉達(dá)（Nvidia）去年股價(jià)暴漲了4倍，成為華爾街的寵兒。而對(duì)于超大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，CPU+FPGA異構(gòu)計(jì)算的效率更高，應(yīng)用更廣，大規(guī)模應(yīng)用已箭在弦上。第三，云+人工智能成為趨勢(shì)，全球七大數(shù)據(jù)中心爭相炫耀人工智能和大數(shù)據(jù)的同時(shí)，大秀底層技術(shù)FPGA，甚至將FPGA作為云服務(wù)也就水到渠成。這七大數(shù)據(jù)中心企業(yè)是亞馬遜、微軟、谷歌、Facebook、阿里、騰訊、百度。其中，除了Facebook外都提供云計(jì)算服務(wù);而從FPGA應(yīng)用來看，除了谷歌在去年5月公布自有的機(jī)器學(xué)習(xí)芯片TPU之外（一種ASIC芯片），其他都采用了FPGA技術(shù)。據(jù)公開材料顯示，其中，亞馬遜、百度和騰訊都已經(jīng)采用了賽靈思的FPGA技術(shù)：亞馬遜AWS的FPGA云服務(wù)F1，每個(gè)F1實(shí)例計(jì)算池上可配置8個(gè)FPGA，應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析，視頻，安全，機(jī)器學(xué)習(xí)等應(yīng)用;百度的FPGA應(yīng)用主要是用于自身的機(jī)器學(xué)習(xí)，也包括語音識(shí)別、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用;騰訊云還為開發(fā)者提供FPGAIP商店——騰訊云服務(wù)市場(chǎng)，IP開發(fā)者和IP提供商可以通過它為客戶提供FPGAIP和對(duì)應(yīng)的測(cè)試程序。2機(jī)器學(xué)習(xí)GPU和FPGA應(yīng)用大不同不過，同為異構(gòu)計(jì)算，同是人工智能熱點(diǎn)，GPU第一大企業(yè)英偉達(dá)股價(jià)去年翻了4倍，為什么FPGA第一大企業(yè)賽靈思股價(jià)同期增長卻只有20%？賽靈思全球戰(zhàn)略及市場(chǎng)營銷高級(jí)副總裁SteveGlaser的回答足以代表整個(gè)FPGA的趨勢(shì)：第一，英偉達(dá)確實(shí)起步較早，而大規(guī)模數(shù)據(jù)中心FPGA的應(yīng)用才剛剛開始，但從去年第四季度開始，各大云數(shù)據(jù)中心FPGA的迅猛勢(shì)頭已經(jīng)顯現(xiàn)。第二，值得關(guān)注的是，就異構(gòu)計(jì)算的主要應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)來看，分為訓(xùn)練和推斷兩個(gè)部分。其中，訓(xùn)練市場(chǎng)占整個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)市場(chǎng)的5%，其余95%都是推斷市場(chǎng)。SteveGlaser認(rèn)為，GPU僅僅是關(guān)注機(jī)器學(xué)習(xí)的訓(xùn)練市場(chǎng)，而推斷市場(chǎng)才是FPGA關(guān)注的領(lǐng)域，這恰恰是機(jī)器學(xué)習(xí)未來發(fā)展的重要組成部分。第三，不僅機(jī)器學(xué)習(xí)，F(xiàn)PGA還可以適用于云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的多種主流應(yīng)用。為了更好的用戶體驗(yàn)，比如賽靈思不久前就新推出了可重配置加速堆棧，為應(yīng)用開發(fā)和平臺(tái)設(shè)計(jì)者提供了快速開發(fā)和部署的堆棧，包括庫、框架集成以及附帶部署參考設(shè)計(jì)的開發(fā)板，使FPGA可以更為靈活高效地應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析、視頻轉(zhuǎn)碼、網(wǎng)絡(luò)加速等更多數(shù)據(jù)中心的典型工作負(fù)載，且也更適于數(shù)據(jù)中心特色的池化部署。另一方面，F(xiàn)PGA的應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)從最初的通信領(lǐng)域擴(kuò)展到消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制、測(cè)試測(cè)量等領(lǐng)域，最新應(yīng)用除了云計(jì)算數(shù)據(jù)中心外，還包括嵌入式視覺、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)。這也意味著對(duì)于賽靈思，數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)僅是FPGA應(yīng)用中最有潛力的一個(gè)新興市場(chǎng)。當(dāng)然從云計(jì)算數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)來看，這些新的工作負(fù)載