第4期 2019/05/30
賽靈思加速進(jìn)入數(shù)據(jù)中心芯片市場(chǎng)
賽靈思（Xilinx）公司在近期召開(kāi)的年度分析師日活動(dòng)中向各位華爾街分析師展示了其發(fā)展規(guī)劃。在此次活動(dòng)期間，該公司對(duì)充滿(mǎn)活力的數(shù)據(jù)中心芯片市場(chǎng)做出了充分展望，特別強(qiáng)調(diào)了其中的機(jī)器學(xué)習(xí)市場(chǎng)。分析師們預(yù)計(jì)，該市場(chǎng)的總體價(jià)值將由2020年的18億美元增長(zhǎng)至61億美元。
賽靈思公司的關(guān)注重點(diǎn)是大量新型平臺(tái)產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在功能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其已經(jīng)銷(xiāo)售了數(shù)十年的FPGA。這就要求AI應(yīng)用的開(kāi)發(fā)者們?cè)谟?jì)算機(jī)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)全面加速，而不僅僅是關(guān)注神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本身的性能表現(xiàn)。
數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)目前只占賽靈思整體收入的一小部分，在截至今年3月的上一財(cái)年當(dāng)中，公司總收入為31億美元，而數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入為2.32億美元。然而，其同時(shí)也是賽靈思增長(zhǎng)速度最快的業(yè)務(wù)，在過(guò)去一年中增長(zhǎng)了46%。該公司日前表示，預(yù)計(jì)其數(shù)據(jù)中心收入增長(zhǎng)將進(jìn)一步加速，本財(cái)年內(nèi)增幅將達(dá)到55%至65%，這意味著其2017財(cái)年至2019財(cái)年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率將為42%。
賽靈思希望通過(guò)其“Versal”可編程芯片中“AI引擎”部分內(nèi)相互連接的計(jì)算模塊，即“tiles”，在機(jī)器學(xué)習(xí)推理領(lǐng)域取得進(jìn)展。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，賽靈思正著手將其在FPGA領(lǐng)域積累到的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)遷移至更為復(fù)雜的領(lǐng)域。FPGA當(dāng)中包含大量能夠重新排列的邏輯門(mén)，其能夠根據(jù)任務(wù)的實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，從而帶來(lái)更出色的性能與更高的能源效率。
賽靈思如今希望轉(zhuǎn)向出售平臺(tái)芯片。這類(lèi)平臺(tái)芯片仍然包含可編程的邏輯門(mén)，但同時(shí)亦集成有眾多功能性元件。這些功能元件具有更強(qiáng)的任務(wù)針對(duì)性，例如機(jī)器學(xué)習(xí)，且所有元件都封裝在單一芯片晶片當(dāng)中。
該公司首席執(zhí)行官Victor Peng在演講中表示，這是一種類(lèi)似三明治的結(jié)構(gòu)，機(jī)器學(xué)習(xí)算法將在其中被夾在兩個(gè)部分的中央——這兩部分分別為預(yù)處理步驟與后處理步驟。賽靈思目前的關(guān)注重點(diǎn)在推理任務(wù)，即機(jī)器學(xué)習(xí)模型的預(yù)測(cè)過(guò)程——而非訓(xùn)練過(guò)程。Peng指出，如果用于機(jī)器學(xué)習(xí)的芯片不僅能夠在中間階段加快神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的處理速度，而且能夠同時(shí)加快預(yù)/后處理部分的性能表現(xiàn)，則將大大提高任務(wù)的整體性能水平。
Peng表示，“雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是最熱門(mén)的討論話(huà)題，但這里關(guān)注的不僅僅只有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理，而是整個(gè)應(yīng)用。”
Victor Peng在該公司的分析師日活動(dòng)中強(qiáng)調(diào)稱(chēng)，在性能提升的探索當(dāng)中，應(yīng)該得到關(guān)注的是整個(gè)應(yīng)用而非單純只是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。該公司希望憑借著自家Versal以及其它集成化“平臺(tái)”產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
Peng表示，舉例來(lái)說(shuō)，在無(wú)人駕駛汽車(chē)等技術(shù)當(dāng)中，“先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)ADAS）的總延遲才是大家最關(guān)心的，機(jī)器學(xué)習(xí)只是其中的一步。”
面對(duì)這一系列目標(biāo)，賽靈思認(rèn)為英特爾公司的CPU與英偉達(dá)的GPU都力有不逮。相反，開(kāi)發(fā)人員需要的是既具有可編程邏輯，但又提供某些特定功能單元的片上系統(tǒng)。這首先引出了賽靈思已經(jīng)推出的Zynq處理器，其中包含有嵌入在大量可編輯邏輯門(mén)的ARM CPU。下一步則是一款名為“Versal”的產(chǎn)品，賽靈思已經(jīng)將其納入計(jì)劃。Versal擁有多個(gè)對(duì)應(yīng)不同計(jì)算功能的可編程內(nèi)核，其中之一正是“AI引擎”邏輯塊。所謂AI引擎實(shí)際上代表著一組tiles（即芯片上具有矢量處理能力并配備專(zhuān)用存儲(chǔ)器緩存的單一區(qū)域），各個(gè)tile之間緩過(guò) 調(diào)整總線(xiàn)相互連接。
當(dāng)然，目前機(jī)器學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)人員正在不斷挖掘FPGA的優(yōu)勢(shì)，因此他們是否愿意分出精力關(guān)注其它平臺(tái)仍然有待觀(guān)察。除了英特爾與英偉達(dá)之外，賽靈思還面臨著一波又一波競(jìng)爭(zhēng)壓力，包括同時(shí)銷(xiāo)售CPU與GPU產(chǎn)品的AMD公司；剛剛發(fā)布了自己的機(jī)器學(xué)習(xí)芯片的高通公司；谷歌等正在自主構(gòu)建計(jì)算元件的云供應(yīng)商；以及Efinix等一大批擁有FPGA研發(fā)背景的初創(chuàng)企業(yè)。
在問(wèn)答環(huán)節(jié)中，Peng強(qiáng)調(diào)稱(chēng)Versal“家族”將由“六種不同的產(chǎn)品”構(gòu)成，這意味著該平臺(tái)方案的范圍將不斷擴(kuò)大。他還向參與此次會(huì)議的金融分析師們保證，Versal“具有真正的顛覆能力”。其“不僅僅只是芯片”，更代表著各種軟件工具——其中一些正在開(kāi)發(fā)當(dāng)中，這也會(huì)令該公司今年的運(yùn)營(yíng)支出有所增加。
賽靈思預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中心芯片市場(chǎng)將快速增長(zhǎng)，特別是其中的機(jī)器學(xué)習(xí)部件。
負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的副總裁Salil Raje則補(bǔ)充稱(chēng)，該公司將利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法將來(lái)自TensorFlow或者其它機(jī)器學(xué)習(xí)框架的標(biāo)準(zhǔn)代碼直接寫(xiě)入至設(shè)備當(dāng)中。Raje解釋道，“大多數(shù)應(yīng)用程序都需要在框架的基礎(chǔ)之上運(yùn)作，我們也能夠從中獲益。具體來(lái)講，只需要接入框架，我們就能提供廣泛的支持能力。”
Peng還補(bǔ)充了一些歷史背景，包括在多年之前他在ATI公司（后被AMD公司所收購(gòu)）工作時(shí)，“沒(méi)人知道GP-GPU是什么意思”——是的，這類(lèi)目前已經(jīng)在英偉達(dá)與AMD那邊成為新寵的“通用型GPU”在當(dāng)初甚至連概念都沒(méi)有普及。他回憶道，“那時(shí)候沒(méi)人意識(shí)到異構(gòu)計(jì)算的意義（Versal這類(lèi)在芯片中引入多種不同電路類(lèi)型的混合方案，就屬于異構(gòu)計(jì)算）。但現(xiàn)在，每個(gè)人都明白異構(gòu)計(jì)算代表著未來(lái)，因此我們?cè)谀撤N意義上已經(jīng)落后了。”但正如自行車(chē)比賽一樣，領(lǐng)頭的車(chē)手需要面對(duì)較大的風(fēng)阻，而稍稍落后的選手反而能夠節(jié)省體力、伺機(jī)反超。
在此次會(huì)議上，一位金融分析師指出，能夠容納創(chuàng)新型推理芯片的市場(chǎng)恐怕需要很長(zhǎng)時(shí)間才能建立起來(lái)——英特爾仍然憑借著自家CPU占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。Peng承認(rèn)這一點(diǎn)，并補(bǔ)充道“我們?cè)贑PU領(lǐng)域還有很多工作要做。但已經(jīng)有Twitch等客戶(hù)主動(dòng)找到我們，因?yàn)樗麄兊娜蝿?wù)在現(xiàn)有通用CPU上無(wú)法完成。”這里，他指的是亞馬遜剛剛發(fā)布的流媒體在線(xiàn)游戲服務(wù)。亞馬遜與百度共同在全球范圍內(nèi)建立起多個(gè)“可用中心”，玩家可以借此租用賽靈思的FPGA資源。
Peng希望大家保持耐心。他表示，賽靈思仍然需要“逐步構(gòu)建起完整的軟件堆棧”，其中包括面向Zynq與Versal的各類(lèi)工具。他指出，其中用于降低芯片部署難度的新型即插即用處理卡Alveo剛剛在2018年年底發(fā)布。
他最后總結(jié)稱(chēng)，“我們一直認(rèn)為這代表著巨大的發(fā)展機(jī)遇，只是還需要一定的時(shí)間。”
本文章選自《數(shù)字化轉(zhuǎn)型方略》雜志，閱讀更多雜志內(nèi)容，請(qǐng)掃描下方二維碼
