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微软六年深藏不露,以FPGA打造 AI 超级电脑

时间:2016-09-30 作者:网络整理 阅读:
这项计划在 2010 年已有轮廓, 2010 年 Doug Burger 等人向高层提出以 FPGA 改善数据中心 CPU 使用率,以因应日渐成长的人工智能应用与服务,开启了这个 Catapult 计划。

人工智能(AI)发展潜力无限,Google、IBM、亚马逊、Facebook、微软等网络或软件科技巨头无不砸重金投入,软件发展外,硬件性能的运算能力与系统间的整合同样成了这些网络巨头着力点,不只 Google 自行打造了机器学习芯片 TPU,跨足半导体,微软押宝 FPGA 提升人工智能能力的梗也铺了六年之久。vFuEETC-电子工程专辑

微软一年一度的 Ignite 技术大会近日在美国亚特兰大展开,26 日开幕首日,微软CEO萨蒂亚·纳德拉(Satya Nadella)在台上揭露了微软多年大业,微软已悄悄地在自家云端数据中心导入 FPGA,要让旗下云端运算平台 Azure、搜索引擎 Bing 等服务,在日渐蓬勃的人工智能领域拥有强劲竞争力优势,纳德拉称这是“第一台人工智能超级电脑”。
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Doug Burger
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Catapult 团队成员 Adrian Caulfield, Eric Chung, Doug Burger, 和 Andrew PutnamvFuEETC-电子工程专辑

这项计划在 2010 年已有轮廓, 2010 年 Doug Burger 等人向高层提出以 FPGA 改善数据中心 CPU 使用率,以因应日渐成长的人工智能应用与服务,开启了这个 Catapult 计划。现行 Catapult 计划 FPGA 的导入数据中心的配置,不若传统以螺丝固定的集束型结构,而是可额外增加在每个数据中心服务器的独立结构,提供单个服务器可增加一个甚至上千个 FPGA 配置的弹性。
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Project Catapult的现状
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Project Catapult V1,即 Doug Burger 团队曾在微软西雅图数据中心测试过的版本
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新版 V2,它可以插在每台微软服务器的末端,直接与网络连接在一起vFuEETC-电子工程专辑

在大会上微软顾问工程师 Doug Burger 展示数据中心导入 FPGA 后 Azure 平台的运算成果,高达 60 万字、1440 页的经典名著《战争与和平》,从俄文原文翻成英文只需要 2.6 秒,相较单纯运行 24 核 Haswell 处理器的 Azure 平台,超过 15 秒还未能将整本书翻译完成。
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(Source:Microsoft)vFuEETC-电子工程专辑

Doug Burger 还展现了 Catapult Azure 平台百万亿浮点运算(exaflop)能力,也就是每秒能进行百万亿次逻辑运算,在 0.098 秒就能将 5,000 亿字维基百科翻译成第二语言,Doug Burger 指出,这是目前现有最大超级电脑运行人工智能效能的十倍,或能解决先前人工智能未能解决的问题。
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(Source:Microsoft)vFuEETC-电子工程专辑

除了效能的提升、FPGA 本身可编程特点带来的灵活性,微软强调,透过 FPGA 的导入,除了可显著加速效能,并能降低功耗带来可观的减省,官方举例,Bing 搜索引擎排行吞吐量因此增加了两倍,但新增的成本小于 30%,并减少 10% 功耗。vFuEETC-电子工程专辑

微软的多年大业现在好伙伴英特尔也相随,英特尔在 2015 年 6 月买下 FPGA 大厂 Altera,收购金额创下英特尔史上最高金额并购,令外界摸不着头绪,或许与微软发展 FPGA 的采购带有些许连系,另一方面,近日微软研究副总裁 Peter Lee 接受国外科技媒体 WIRED 的访谈指出,英特尔执行副总裁 Diane Bryant 曾向其透露,到 2020 年所有云端计算服务器中有三分之一将包含 FPGA 芯片。近来被形容已渐行渐远的 Wintel 阵营,在 FPGA 应用发展上又牵起手走在同一条路上。vFuEETC-电子工程专辑

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