華為AI芯片強(qiáng)大到難以想象

打鐵還需自身硬，繼鴻蒙之后，華為發(fā)布AI芯片。

8月23日，華為正式發(fā)布算力最強(qiáng)的AI處理器Ascend 910（昇騰910），同時(shí)推出全場(chǎng)景AI計(jì)算框架MindSpore。

圖片來(lái)源：華為

此次正式發(fā)布的AI芯片昇騰910，屬于Ascend-max系列，其實(shí)在2018華為全聯(lián)接大會(huì)上已經(jīng)發(fā)布了其技術(shù)規(guī)格

據(jù)了解，實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明，在算力方面，昇騰910完全達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)格，即：半精度（FP16）算力達(dá)到256 Tera-FLOPS，整數(shù)精度（INT8）算力達(dá)到512 Tera-OPS；重要的是，達(dá)到規(guī)格算力所需功耗僅310W，明顯低于設(shè)計(jì)規(guī)格的350W。

目前昇騰910已用于實(shí)際的AI訓(xùn)練任務(wù)。比如，在典型的ResNet50網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練中，昇騰910與MindSpore配合，與現(xiàn)有主流訓(xùn)練單卡配合TensorFlow相比，顯示出接近2倍的性能提升。

據(jù)華為輪值董事長(zhǎng)徐直軍介紹，昇騰910有兩大亮點(diǎn)：

一、它是當(dāng)前全球算力最強(qiáng)、訓(xùn)練速度最快的AI芯片：其算力是國(guó)際頂尖AI芯片的2倍，相當(dāng)50個(gè)當(dāng)前最新最強(qiáng)的CPU；其訓(xùn)練速度，也比當(dāng)前最新最強(qiáng)的芯片提升了50%-100%。

二、與之配套的新一代AI開(kāi)源計(jì)算框架MindSpore如虎添翼：創(chuàng)新的編程范式，AI科學(xué)家和工程師更易使用，便于開(kāi)放式創(chuàng)新；該計(jì)算框架可滿足終端、邊緣計(jì)算、云全場(chǎng)景需求，能更好保護(hù)數(shù)據(jù)隱私；可開(kāi)源，形成廣闊應(yīng)用生態(tài)。同時(shí)，它與此次發(fā)布的AI芯片搭配性能最佳，最大化利用芯片算力。

在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，長(zhǎng)徐直軍表示，面向未來(lái)，針對(duì)包括邊緣計(jì)算、自動(dòng)駕駛車載計(jì)算、訓(xùn)練等場(chǎng)景，華為將持續(xù)投資，推出更多的AI處理器。將在2020至2022年，推出晟騰320、610、620、920等芯片。

為了更好促進(jìn)AI的應(yīng)用，徐直軍宣布“MindSpore將在2020年Q1開(kāi)源”。自2018全聯(lián)接大會(huì)上，華為提出全棧全場(chǎng)景AI戰(zhàn)略以來(lái)，作為重要的技術(shù)基礎(chǔ)，AI芯片在其中發(fā)揮著重要作用，而華為也基于AI芯片提供了完整的解決方案，加速使能AI產(chǎn)業(yè)化。

為了實(shí)現(xiàn)AI在多平臺(tái)多場(chǎng)景之間的協(xié)同，華為創(chuàng)新設(shè)計(jì)達(dá)芬奇計(jì)算架構(gòu)，在不同體積和功耗條件下提供強(qiáng)勁的AI算力。

據(jù)了解，達(dá)芬奇架構(gòu)，是華為自研的面向AI計(jì)算特征的全新計(jì)算架構(gòu)，具備高算力、高能效、靈活可裁剪的特性，是實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物智能的重要基礎(chǔ)。

具體來(lái)說(shuō)，達(dá)芬奇架構(gòu)采用3D Cube針對(duì)矩陣運(yùn)算做加速，大幅提升單位功耗下的AI算力，每個(gè)AI Core可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)4096個(gè)MAC操作，相比傳統(tǒng)的CPU和GPU實(shí)現(xiàn)數(shù)量級(jí)的提升。

同時(shí)，為了提升AI計(jì)算的完備性和不同場(chǎng)景的計(jì)算效率，達(dá)芬奇架構(gòu)還集成了向量、標(biāo)量、硬件加速器等多種計(jì)算單元。同時(shí)支持多種精度計(jì)算，支撐訓(xùn)練和推理兩種場(chǎng)景的數(shù)據(jù)精度要求，實(shí)現(xiàn)AI的全場(chǎng)景需求覆蓋。

針對(duì)不同的運(yùn)行環(huán)境，MindSpore框架架構(gòu)上支持可大可小，適應(yīng)全場(chǎng)景獨(dú)立部署。MindSpore框架通過(guò)協(xié)同經(jīng)過(guò)處理后的、不帶有隱私信息的梯度、模型信息，而不是數(shù)據(jù)本身，以此實(shí)現(xiàn)在保證用戶隱私數(shù)據(jù)保護(hù)的前提下跨場(chǎng)景協(xié)同。除了隱私保護(hù)，MindSpore還將模型保護(hù)Built-in到AI框架中，實(shí)現(xiàn)模型的安全可信。

在原生適應(yīng)每個(gè)場(chǎng)景包括端、邊緣和云，并能夠按需協(xié)同的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)現(xiàn)AI算法即代碼，使開(kāi)發(fā)態(tài)變得更加友好，顯著減少模型開(kāi)發(fā)時(shí)間。以一個(gè)NLP（自然語(yǔ)言處理）典型網(wǎng)絡(luò)為例，相比其他框架，用MindSpore可降低核心代碼量20%，開(kāi)發(fā)門檻大大降低，效率整體提升50%以上。

通過(guò)MindSpore框架自身的技術(shù)創(chuàng)新及其與昇騰處理器協(xié)同優(yōu)化，有效克服AI計(jì)算的復(fù)雜性和算力的多樣性挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行態(tài)的高效，大大提高了計(jì)算性能。除了昇騰處理器，MindSpore同時(shí)也支持GPU、CPU等其它處理器。

在此次發(fā)布會(huì)上，徐直軍也重申了華為公司的AI戰(zhàn)略，主要包括五個(gè)方面

一是投資AI基礎(chǔ)研究：在計(jì)算視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、決策推理等領(lǐng)域構(gòu)筑數(shù)據(jù)高效（更少的數(shù)據(jù)需求） 、能耗高效（更低的算力和能耗），安全可信、自動(dòng)自治的機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)能力；

二是打造全棧全場(chǎng)景解決方案：提供充裕的、經(jīng)濟(jì)的算力資源，簡(jiǎn)單易用、高效率、全流程的AI平臺(tái)；

三是投資開(kāi)放生態(tài)和人才培養(yǎng)：面向全球，持續(xù)與學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和行業(yè)伙伴廣泛合作；

四是把AI思維和技術(shù)引入現(xiàn)有產(chǎn)品和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)更大價(jià)值、更強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力；

五是應(yīng)用AI優(yōu)化內(nèi)部管理，對(duì)準(zhǔn)海量作業(yè)場(chǎng)景，大幅度提升內(nèi)部運(yùn)營(yíng)效率和質(zhì)量。

而據(jù)悉，華為AI解決方案（Portfolio）的全場(chǎng)景，是指包括公有云、私有云、各種邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)終端以及消費(fèi)類終端等部署環(huán)境；而全棧是技術(shù)功能視角，是指包括Ascend昇騰系列IP和芯片、芯片使能CANN、訓(xùn)練和推理框架MindSpore和應(yīng)用使能ModelArts在內(nèi)的全堆棧方案。

截至目前，ModelArts已經(jīng)擁有開(kāi)發(fā)者超過(guò)3萬(wàn)，日均訓(xùn)練作業(yè)任務(wù)超過(guò)4000個(gè)，32000小時(shí)，其中：視覺(jué)類作業(yè)占85%，語(yǔ)音類作業(yè)占10%，機(jī)器學(xué)習(xí)5%。

隨著昇騰910 AI處理器以及MindSpore全場(chǎng)景AI計(jì)算框架的發(fā)布，華為全棧全場(chǎng)景AI解決方案各重要組成部分都已構(gòu)建完成。

當(dāng)下，華為的一舉一動(dòng)都被受關(guān)注，此次華為發(fā)布AI芯片，汽車領(lǐng)域也尤為關(guān)注。在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，華為主要集中于芯片、計(jì)算平臺(tái)及解決方案三個(gè)層面，其中，芯片是其智能化戰(zhàn)略的基礎(chǔ)。

由于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的車載計(jì)算平臺(tái)需要高性能的AI算力，而目前國(guó)內(nèi)確缺少可獲取性好的車載計(jì)算的硬件平臺(tái)，為了滿足行業(yè)需求，在2018年，華為發(fā)布了幾款關(guān)鍵性的產(chǎn)品，如基于于AI芯片的MDC600，算力最高達(dá)到350 TOPS，涵蓋芯片、計(jì)算平臺(tái)、操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)框架，整合CPU和相應(yīng)的ISP模塊，可以滿足L4級(jí)自動(dòng)駕駛的要求；在華為全聯(lián)接大會(huì)期間，發(fā)布了與某全球領(lǐng)先車廠的自動(dòng)駕駛聯(lián)合創(chuàng)新，基于MDC600的自動(dòng)駕駛方案，已經(jīng)達(dá)到L4級(jí)自動(dòng)駕駛水平。

眾所周知，在自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域，一直被Mobileye和英偉達(dá)壟斷，華為自研芯片及計(jì)算平臺(tái)，或?qū)⒋蚱飘?dāng)前的壟斷局面。

2019年1月24日，華為在北京發(fā)布了全球首款5G基站核心芯片——華為天罡，該芯片致力打造極簡(jiǎn)5G，助推全球5G大規(guī)?？焖俨渴?。另外，華為正式面向全球發(fā)布了5G多模終端芯片——Balong 5000（巴龍5000）和基于該芯片的首款5G商用終端——華為5G CPE Pro。

此外，華為提出了“自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)”的目標(biāo)，引入全棧全場(chǎng)景AI技術(shù)，打造SoftCOM AI解決方案，幫助運(yùn)營(yíng)商在能源效率、網(wǎng)絡(luò)性能、運(yùn)營(yíng)運(yùn)維效率和用戶體驗(yàn)等方面實(shí)現(xiàn)價(jià)值的全面倍增。

華為在汽車領(lǐng)域一直動(dòng)作不斷。今年5月，華為宣布正式成立智能汽車解決方案BU部門，該部門隸屬ICT管理委員會(huì)管理。其中，華為對(duì)智能汽車解決方案業(yè)務(wù)部的定位，是作為未來(lái)華為在智能汽車領(lǐng)域負(fù)責(zé)的主要部門，提供智能汽車的ICT部件和解決方案，幫助車企造好車。

近日，華為對(duì)外發(fā)布了《HUAWEI HiCar生態(tài)白皮書》，HUAWEI HiCar是華為所推出的人-車-家全場(chǎng)景智慧互聯(lián)解決方案，讓手機(jī)、汽車以及更多智能設(shè)備具備了互聯(lián)互通的能力。華為將其定義為車機(jī)互聯(lián)2.0，不僅僅是為手機(jī)與車機(jī)互聯(lián)建立了通道，還將手機(jī)的應(yīng)用和服務(wù)延展到了汽車，讓汽車和手機(jī)、其他IOT設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)。

華為希望將HUAWEI HiCar打造成一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)解決方案，讓車企、Tier 1供應(yīng)商、應(yīng)用開(kāi)發(fā)者等共同聚集在HUAWEI HiCar平臺(tái)，形成共享生態(tài)。

為了不讓別人掐脖子，核心技術(shù)都要自研，中華有為！這次是AI芯片，下次華為放大招會(huì)是啥？值得期待。