POWER架構能為人工智慧這艘船撐起多大的帆
在複雜的策略遊戲中,機器已經超越了人類,更不用說圖像識別、語音轉錄以及其他的進步,這些進步開始使我們對人類未來的假設變得複雜化。基於語音的個人助理對於我們來說已經是司空見慣的,而完全自動化的車輛似乎也就停留在不遠的彎道上。
從現階段看,決定人工智慧發展的有三點:數據、算力、演算法。而驟然爆發的數據洪流滿足了深度學習演算法對於訓練數據量的要求,但是演算法的實現還需要相應處理器極高的運算速度作為支撐。
當前流行的包括X86和ARM在內的傳統CPU處理器架構往往需要數百甚至上千條指令才能完成一個神經元的處理,但對於並不需要太多的程序指令,卻需要海量數據運算的深度學習的計算需求,這種結構就顯得非常笨拙。尤其是在當前功耗限制下無法通過提升CPU主頻來加快指令執行速度,這種矛盾愈發不可調和,深度學習研究人員迫切需要一種替代硬體來滿足海量數據的運算需求。
於是具有數量眾多計算單元和超長流水線、具備強大並行計算能力與浮點計算能力的GPU,成為了深度學習模型訓練的標配。GPU可以大幅加速深度學習模型的訓練速度,相比CPU能提供更快的處理速度、更少的伺服器投入和更低的功耗,並成為深度學習訓練層面的事實工具標準。
但有一點,通常為了利用GPU的巨大計算能力,需要將數據存儲在GPU內存中,以便訪問和處理它們。但是,GPU內存容量有限,因此這對於非常大的數據並不實用。一個簡單的解決方案是分批處理GPU上的數據。也就是說,將數據分割成16 GB的塊,然後依次將這些塊載入到GPU內存中。不幸的是,將數據移入和移出GPU是昂貴的,並且將每批從CPU轉移到GPU所花費的時間會成為一個很大的開銷。事實上,這種開銷太大了,以至於它可能完全超過使用GPU的好處。
不過讓人欣喜的是,IBM目前已經宣布和Nvidia合作共同研發下一代高性能伺服器和超級計算機,其中每一台伺服器都將搭載全新的IBM Power 9處理器和Nvidia Volta計算卡。其中Nvidia的Volta架構計算卡使用的NVLink 2.0技術速度更快(20-25Gbps),單通道可提供50GB/S的顯存帶寬,與此同時下一代的PCI-E 4.0介面則會提供最高64GB/S的顯存帶寬。
數據有了,算力也得到了有效解決,剩下的就是在行業中的具體應用了,顯然,這需要更多的行業合作夥伴一起攜手完成,OpenPOWER應運而生。
在POWER架構之上,是整個生態的繁榮
自2013年成立至今,OpenPOWER生態系統已吸納了300多位優秀成員,涵蓋了從硬體到軟體和應用研究與開發的整個IT業務範圍,其成長速度令人驚嘆。但生態的繁榮與否本質上並不以成員的多少為評定標準,真正有機的生態,是以不斷湧現的創新協作產品與解決方案為驅動的。同時生態圈作為一個整體,更應著眼於推動行業的進步。2017 OpenPOWER中國高峰論壇期間,OpenPOWER基金會成員展示了眾多融合POWER架構的優秀成果,其中不乏行業領先者。
1、AntsDB資料庫——數據運營管理的全新體驗
AntsDB/螞蟻資料庫是全球首個基於Hadoop的運營資料庫, 也是全球首個融合OLTP和OLAP的資料庫產品,允許直接在Hadoop的基礎上開展業務運營,數據可實時存儲到Hadoop集群中。AntsDB在HBase集群之上建立了一個虛擬資料庫引擎,該引擎使得用戶可以利用Hadoop帶來的大數據特性,同時獲得運營資料庫的高性能。結合IBM POWER架構在大數據方面的獨特優勢,為用戶帶來低延遲、高並發、數據一致性等收益。
AntsDB的誕生,為數據運營管理者帶來了全新的想像力,與POWER架構更是相得益彰,充分發揮了AntsDB本身以及POWER架構在大數據管理及處理方面的獨到長處。該產品在數據運營管理領域的表現不可謂不亮眼,是體現OpenPOWER生態圈繁榮的典型代表。
2、Think Force智慧視覺伺服器——為計算機視覺帶來福音
計算機視覺在人工智慧領域中的地位已越來越重要,在金融、醫療、製造、安防等眾多行業應用中擁有重要價值,因此為其設計專用計算設備也是非常必要的。上海熠知(Think Force)電子科技有限公司所研發的ThinkForce的智慧視覺伺服器解決方案,可以為各類生產環境下的計算機視覺應用服務提供最貼合需求、最強勁高效的推斷計算力。
ThinkForce智慧視覺伺服器解決方案通過將POWER CPU與NVIDIA GPU/ThinkForce NNC-100V加速板卡結合,能夠在計算機視覺方面為客戶提供優異的計算力,同時帶來最優能效比。ThinkForce基於行業實戰訓練的網路模型完整移植,在INT8精度上保留了良好的運算效果,並提供豐富API調用介面供上層應用調取,在行業實際應用場景中表現絕佳,擁有許多良好的實戰案例。
3、雲橋OpenBridge——不落窠臼的創新雲平台
在新一代國產企業級PaaS平台中,雲橋OpenBridge處於領先地位,它可以為企業提供雲化服務和應用以及端到端的完整解決方案,幫助企業快速高效地構建、運行和管理應用程序,是企業採用松耦合架構與PaaS平台化開發的有力工具。
該平台基於開源技術研發,兼容行業標準,且與IBM Power體系進行了深度整合,其基礎資源可以對Power架構進行管理。雲橋OpenBridge充分利用了Power AI在深度學習方面的優勢,幫助客戶充分挖掘雲端大數據潛力,利用人工智慧打造更具競爭力的應用及產品。
在OpenPOWER生態中,雲橋OpenBridge是極具代表性的雲解決方案。相比常見的雲計算IaaS、PaaS、SaaS三層架構,雲橋OpenBridge 實現了開發交付運維一體化、持續開發持續集成、微服務架構、組織變革、生態系統等特性,將新一代互聯網架構與交付模式融為一體,為客戶提供業務、技術、資源管理等方面的多重優勢,是具備原生雲特性的全棧雲產品。
4、洪朴工業視覺檢測方案——向智能製造更近一步
洪朴信息是一家大數據分析服務和解決方案提供商,該公司開發的「基於深度學習的工業外觀缺陷檢測」解決方案,利用OpenPOWER伺服器的強勁計算力,可幫助製造企業解決傳統人工檢測方式常見的檢測不穩定、漏檢等問題。
該解決方案首先通過對合格產品與不合格產品進行光學取像,獲得樣品圖像作為訓練數據;然後在IBM OpenPOWER GPU伺服器上利用樣品圖像進行深度學習或機器學習訓練,建立外觀缺陷分類識別模型;最後將模型、調用模型的軟體及 OpenPOWER伺服器部署到工廠生產線上——每台OpenPOWER伺服器可以支撐30條左右的檢測線,實施自動檢測、分揀,提高識別精度和效率,有效降低識別時間。在提高缺陷檢測穩定性的同時,也能節約人力成本。
5、宜遠智能——醫療圖像智能分析的佼佼者
宜遠智能(深圳市宜遠智能科技有限公司)專註於利用人工智慧技術進行醫療健康圖像分析,核心團隊由人工智慧和高性能計算領域尖端技術人才和醫療行業資深從業者組成。基於OpenPOWER伺服器以及Power AI,該公司打造出了國內領先的基於深度學習的醫學影像分析模型,在識別肺結節方面效果明顯。
目前,其核心目標檢測技術現已轉化到皮膚健康智能分析領域,並推出了面部皮膚智能分析方案。宜遠基於前沿的深度學習技術,以OpenPOWER伺服器為支撐,開發適配Power AI多種深度學習框架的模型,對常見皮膚指標進行智能分析,可識別12類常見面部炎症性皮膚問題,並自動生成報告,提出護理建議。該公司的技術應用水平與國際高端產品不相上下,針對目前醫學美容與生活美容市場上對皮膚檢測的迫切需求,為專業機構提供針對皮膚檢測的智能分析服務。
機遇與挑戰共存 人工智慧必將燃爆未來
據麥肯錫預計,2025年人工智慧應用市場總值將達到1270億美元。
全球人工智慧產業生態系統逐步完善,市場需求走高,科技巨頭圍繞主業打造人工智慧生態,各企業面向細分領域深耕,針對用戶對於人工智慧應用場景的具體需求,將更高水平的人工智慧賦能給用戶。未來,我們還能如何突破人工智慧領域值得人們深思。
機遇和挑戰都是並存的,展望未來,人工智慧的發展將助力人類實現更多目前看來「不太可能」的事情,人工智慧的研究還只是剛剛起步而已,要達到理想狀態還需很長時間,但是筆者堅信,人工智慧必將燃爆未來。
對於IBM而言,在這樣一個變革時期,企業要擁抱科技、不斷創新、大膽轉型、打造自己的核心競爭力,方能在變革所帶來的挑戰中激流勇進。而IBM也正在尋求創新與突破,秉持開放的心態,與合作夥伴不斷交流,共同建立起一個開放、活躍的行業生態圈。
IBM大中華區董事長陳黎明指出,POWER 9面向人工智慧的技術路線,體現了IBM對未來企業面臨的技術挑戰和機遇的一個大的判斷:人工智慧正在成為未來企業決勝的關鍵所在。通過OpenPOWER,IBM在中國搭建了技術交流合作的平台,與中國企業共同拓展OpenPOWER的發展機會。IBM希望能與大家攜手,成為中國企業走向人工智慧時代最可依賴的夥伴。
我們知道,人工智慧是個「大領域」,涵蓋了撬動產業革命的眾多技術和演算法。技術是人工智慧發展的核心,對應用的產品智能化程度起到決定性作用。不管是哪一家的人工智慧研究都會遇到巨大的計算和演算法方面的需求,任何一家都不能夠做到在封閉的環境內取得一些階段性的突破的可能。
而到目前,我們可以看到谷歌、微軟、Facebook和雅虎等視人工智慧為未來核心競爭力的頂級企業都先後開放了自身的人工智慧系統。還有騰訊、阿里巴巴、百度和科大訊飛等巨頭都在人工智慧領域的不同的維度和空間開放自身的人工智慧系統。
在未來,隨著專用領域應用的普及和通用技術應用需求的增強,這種開放性還會不斷地加大,開放將成為一種趨勢。
作為一家全球式的開放性研發成員組織,OpenPOWER基金會支持成員定製POWER處理器、系統平台、固件和中間件軟體,進行優化,滿足其業務和組織需求。
我們也看到了OpenPOWER在創新成果上的發展和進步,基金會成員向市場推出了多種基於OpenPOWER的創新產品和解決方案,為客戶提供了可靠、可用的技術及平台支持。
2017年,OpenPOWER基金會全球成員數量從200+快速增長至300+,其中中國成員數量達到45家,覆蓋晶元/SOC、板卡/系統、IO/存儲/加速、系統/集成、軟體、HPC、雲計算、科研等多個領域,中國成員已經圍繞POWER技術建立了相對完整的產業鏈條。
基金會的成功不但體現在功能、價值和性能方面的優勢,同樣也體現在為行業帶來了更豐富的選擇。
寫在最後,挑戰和機遇總是如影隨形。當全行業投入這場人工智慧技術革命時,協作與開放將成為一種必然結果,在即將到來的智能時代,企業對於計算力和合作創新的需求,為OpenPOWER帶來了更多的新機遇。
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