華為提出了自己的全棧AI解決方案

昨天上午，在上海舉行的 2018 全聯(lián)接大會上，華為輪值董事長徐直軍宣布了華為的 AI 戰(zhàn)略與全棧式解決方案，同時發(fā)布了兩款全新 AI 芯片以及跨平臺深度學(xué)習(xí)框架?？梢哉f，這是近年來 BAT 等巨頭高調(diào)投入 AI 之際，華為高層首次對外宣布集團層面的 AI 戰(zhàn)略。

華為本次發(fā)布的 AI 全棧式解決方案，讓這家公司成為目前全球唯一提供 AI 全棧軟件和系列化芯片的提供商。同時，華為還提供了一套與之配套的統(tǒng)一開發(fā)框架。

華為 AI 發(fā)展戰(zhàn)略

AI 是基礎(chǔ)生產(chǎn)力，這個觀點是華為通過自身的實踐總結(jié)出的經(jīng)驗，現(xiàn)在華為希望把提升自身生產(chǎn)力的技術(shù)開放出來，供所有人使用?！缸?2017 年起，華為就確定了構(gòu)建萬物互聯(lián)的愿景，」華為輪值董事長徐直軍表示。「為此，華為制定了 AI 發(fā)展戰(zhàn)略。如同工業(yè)化革命期間的電力和鐵路一樣，人工智能是 21 世紀(jì)的新通用目的技術(shù)。」

徐直軍表示，華為之所以強調(diào) AI 是一種通用技術(shù)，是為了讓我們正視 AI 的價值，AI 不僅能夠讓我們高效解決已經(jīng)解決的問題，還可以解決很多未解決的問題。

華為認(rèn)為，人工智能帶來的改變將涉及所有行業(yè)，包括交通、教育、醫(yī)療和金融。而人工智能引發(fā)的變革才剛剛開始，目前我們正處在 AI 應(yīng)用與社會環(huán)境相互碰撞的時期。在研究層面，2017 年全球發(fā)表的機器學(xué)習(xí)論文數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了 2 萬余篇，目標(biāo)檢測、機器翻譯的性能超越人類；而另一方面，只有約 4% 的企業(yè)已經(jīng)投資或部署了 AI 技術(shù)，5% 的高等教育機構(gòu)使用了 AI 等等，這反映出應(yīng)用層面的冷靜。現(xiàn)階段，這種研究與應(yīng)用之間的落差令人欣喜，同時選擇解決正確的問題是最重要的任務(wù)。

徐直軍表示，為了彌合這種研究與應(yīng)用之間的差距，AI 需要以下十大改變：

華為花費很長時間介紹了目前人工智能面臨的 10 大挑戰(zhàn)?；谶@十大改變，華為的 AI 發(fā)展戰(zhàn)略包括五個方面：

投資基礎(chǔ)研究：在計算視覺、自然語言處理、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、自動自治的機器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)能力。

打造全棧方案：打造面向云、邊緣和端等全場景的、獨立的以及協(xié)同的、全棧解決方案，提供充裕的、經(jīng)濟的算力資源，簡單易用、高效率、全流程的 AI 平臺。

投資開放生態(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，打造人工智能開放生態(tài)，培養(yǎng)人工智能人才。

解決方案增強：把 AI 思維和技術(shù)引入現(xiàn)有產(chǎn)品和服務(wù)，實現(xiàn)更大價值、更強競爭力。

內(nèi)部效率提升：應(yīng)用 AI 優(yōu)化內(nèi)部管理，對準(zhǔn)海量作業(yè)場景，大幅度提升內(nèi)部運營效率和質(zhì)量。

基于這樣的考量，華為提出了自己的全棧 AI 解決方案。

全棧全場景 AI 解決方案

據(jù)介紹，華為的全棧方案具體包括：

Ascend： 基于統(tǒng)一、可擴展架構(gòu)的系列化 AI IP 和 芯片，包括 Max、Mini、Lite、Tiny 和 Nano 五個系列。包括今天發(fā)布的華為昇騰 910（Ascend 910），它是目前全球已發(fā)布的單芯片中計算密度最大的 AI 芯片，還有 Ascend 310，它是目前面向計算場景最強算力的 AI SoC。

CANN： 芯片算子庫和高度自動化算子開發(fā)工具。

MindSpore：支持端、邊、云獨立的和協(xié)同的統(tǒng)一訓(xùn)練和推理框架。

應(yīng)用使能：提供全流程服務(wù)（ModelArts）、分層 API 和預(yù)集成方案。

此前曝光的「達(dá)芬奇計劃」旨在讓 AI 技術(shù)融入華為的所有產(chǎn)品和業(yè)務(wù)，包括為云服務(wù)器研發(fā)的專用 AI 加速芯片，也包括 5G 技術(shù)的研發(fā)，在智能攝像頭等終端設(shè)備、甚至智能駕駛上搶奪先機。

其中，華為自研的人工智能計算芯片是重中之重。「如果說算力的進步是當(dāng)下 AI 大發(fā)展的主要驅(qū)動因素，那么，算力的稀缺和昂貴正在成為制約 AI 全面發(fā)展的核心因素。」徐直軍表示。

今天，華為發(fā)布了兩顆全新的 AI 芯片：Ascend 910 與 Ascend 310。

華為首席架構(gòu)師黨文栓介紹說，Ascend 芯片采用統(tǒng)一達(dá)芬奇架構(gòu)：可擴展計算、可擴展內(nèi)存、可擴展片上互聯(lián)。因此，這是全球首個覆蓋全場景的智能芯片系列。

AScend 910

AI 云芯片是人們關(guān)注的重點?！该襟w一直在預(yù)測華為正在開發(fā) AI 芯片，今天我要告訴你：你們的猜測是對的！」徐直軍說道。

在發(fā)布會上，華為簡要介紹了兩款芯片的性能指標(biāo)，服務(wù)器芯片昇騰（Ascend）910 采用 7nm 制程，最大功耗為 350W，算力比英偉達(dá) Tesla V100 還要高出一倍。華為稱，昇騰 910 是目前單芯片計算密度最大的芯片。華為并不像谷歌一樣只在自己的服務(wù)器中使用 AI 云芯片，這款芯片將于明年二季度正式上市。

在發(fā)布芯片的同時，華為還發(fā)布了大規(guī)模分布式訓(xùn)練系統(tǒng) Ascend 集群，在設(shè)計中，該集群將包括 1024 個 Asced 910 芯片，算力達(dá)到 256P，大幅超過英偉達(dá) DGX2 和谷歌 TPU 集群。這種服務(wù)器將同樣在 2019 年二季度推出，幫助開發(fā)者更快地訓(xùn)練模型。

Ascend 310

與高功耗的 910 一同推出的 Ascend 310 是昇騰迷你系列的第一款產(chǎn)品。據(jù)稱這款芯片功耗為 8 瓦，采用 12nm 工藝，算力可達(dá) 16TFLOPS，其集成了 16 通道全高清視頻解碼器，具體性能見上圖。

除此之外，在 2019 年華為還將發(fā)布三款昇騰 IP：Ascend Lite、Ascend Tiny、Ascend Nano。華為還將發(fā)布基于 Ascend 310 的多款 AI 產(chǎn)品，分別面向不同場景，如 Atlas800、MDC 600 等。

基于昇騰 310/910，華為還將提供相應(yīng)的加速卡和服務(wù)器，以支持公有云、私有云服務(wù)。

華為希望提供全棧、全場景的開發(fā)平臺，因此今天華為還發(fā)布了深度學(xué)習(xí)框架、算子開發(fā)工具 CANN 以及提供全流程服務(wù)的分層 API 和預(yù)集成方案。

CANN 與 AI 框架 MindSpore

在硬件之上，華為還提出了完整的軟件堆棧，以實現(xiàn)一次性算子開發(fā)、一致的開發(fā)和調(diào)試體驗。華為希望能夠幫助開發(fā)者實現(xiàn)一次性開發(fā)，應(yīng)用在所有設(shè)備端、邊緣及云端平滑遷移的能力。

其中，算子庫 CANN 面向人工智能不斷出現(xiàn)的多樣性算子，兼顧了高性能和高開發(fā)效率。其中的 Tensor Engine 實現(xiàn)了統(tǒng)一的 DSL 接口、自動算子優(yōu)化、自動算子生成，以及自動算子調(diào)優(yōu)功能。值得一提的是，華為在Tensor Engine 中采用了陳天奇等人提出的 TVM。華為稱，CANN 可以實現(xiàn) 3 倍的開發(fā)效率提升。

MindSpore 是華為提出的 AI 框架，與 TensorFlow、PyTorch、PaddlePaddle 等框架并列。華為認(rèn)為未來的 AI 將會由任務(wù)驅(qū)動，非常個性化。隨著技術(shù)發(fā)展，安全問題和算力問題成為重要挑戰(zhàn)。歐盟推出的 GDPR 法案讓很多互聯(lián)網(wǎng)公司被迫重新規(guī)制自身業(yè)務(wù)；另一方面，自 AlexNet 到 AlphaGo Zero，人工智能算法的算力需求也提升了 300000 倍。

MindSpore 可覆蓋終端設(shè)備到云服務(wù)器的所有場景。在發(fā)布會上，華為介紹了 MindSpore 設(shè)備端深度學(xué)習(xí)框架，其容量只有不到 2m 大小，運行時占用內(nèi)存不到 50m。華為表示，MindSpore 同時也支持目前所有主流深度學(xué)習(xí)框架中的模型。

在框架之上，華為還為開發(fā)者提供了更為高級的 ModelArts，這是一個機器學(xué)習(xí) PaaS，提供全流程服務(wù)、分層分級 API 及預(yù)集成解決方案。

「AI 將重新定義應(yīng)用開發(fā)，」首席戰(zhàn)略架構(gòu)師黨文栓表示?！肝覀兊?ModelArts 將支持全流程模型生產(chǎn)，支持人工智能條件下的開發(fā)流程。」

華為還推出了面向生產(chǎn)自動化的 ExeML

在兼容性方面，華為表示，目前的 Cloud EI 也支持 GPU 的開發(fā)。華為提供的預(yù)集成解決方案支持公有云和混合云環(huán)境。

在今年 8 月于重慶召開的首屆智博會上，華為云 BU 總裁、華為副總裁鄭葉來表示，華為將圍繞「用得起、用得好、用得放心」三個方面進行深入探索，最終實現(xiàn)「普惠 AI」。在今天的一系列產(chǎn)品發(fā)布之后，相信我們已經(jīng)對華為的全部愿景有所了解。