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清华大学魏少军教授:什么是真正的通用人工智能芯片?| CCF-GAIR 2018

责任编辑:zsheng |来源:企业网D1Net  2018-07-06 19:34:51 本文摘自:雷锋网

2018 全球人工智能与机器人峰会(CCF-GAIR)在深圳召开,峰会由中国计算机学会(CCF)主办,由雷锋网、香港中文大学(深圳)承办,得到了深圳市宝安区政府的大力指导,是国内人工智能和机器人学术界、工业界及投资界三大领域的顶级交流盛会,旨在打造国内人工智能领域最具实力的跨界交流合作平台。

7 月 1 日,随着议程进入到第三天,本次 CCF-GAIR 大会也在下午迎来了堪称压轴的 AI 芯片专场。担任 AI 芯片专场主席的,是中国电子学会电子设计自动化专家委员会主任委员、清华大学微电子研究所所长魏少军教授;在担任主席之外,魏教授还为 AI 芯片专场带来了一场干货满满的大会报告《从 IA 到 AI,我们还要走多远?》

在报告中,魏教授引用人工智能专家 Michael I. Jordan 的观点认为,我们今天所做的还不能算是真正的 AI(Artificial Intelligence),只是利用技术来增强某一方面的智能而已,也就是所谓的增强智能(Intelligence Augmentation,简称 IA)。究其原因,是因为当前的人工智能算法远远没有达到人们的要求,具体来说,现有的算法过于单一,无法实现类似于人脑的高度复杂又高度灵活的互联结构系统。

魏教授指出,我们目前要实现人工智能,别无选择,只能靠芯片;但是现有 CPU、GPU、FPGA 等芯片的基本架构早在这次人工智能突破之前就已经存在了,并不是为人工智能而专门设计的,因此不能完美地承担实现人工智能的任务。人工智能对芯片的要求,除了足够的算力和极高的能效比,还需要一个高能效、通用的计算引擎。由此,魏教授认为 AI 芯片至少应有以下几个特质:

第一,它的可编程性,要适应算法的演进和应对多样性;因为算法不稳定,它在不断变化;

第二,架构动态可变性,要适应不同算法;

第三,高效的架构变换能力,因为不同的运算要求变换不同的架构。

随后,魏教授从硬件可编程和软件可编程的角度,将芯片的性质分为四个种类,并认为目前少有人关注的软件定义芯片(SDC)在 AI 领域最有潜力;它一方面具备 CPU 的灵活性,另一方面是专用集成电路的高能量效率和高集成度。它的软件和硬件均可编程,混合颗粒度,最重要的是芯片功能随软件变化而变化;在使用中也不需要芯片设计知识。

魏教授表示,芯片要实现智能化,不能光有硬件,一定要有要求很高的软件——自主学习的能力、形成知识和经验的能力、持续改进和优化的能力、再生和组织能力、思维逻辑推理能力、作出正确判断和决策能力,这是软件才能完成的,而非硬件。

基于这个理念,魏教授提到了他所认为的真正软件定义芯片。也就是:

一个真正理想的计算应该是软件和硬件的架构一模一样,软件是什么样的拓扑结构,硬件就应该是怎样的拓扑结构;软件需要什么样的运算,硬件需要存在这样的运算资源。可惜的是,软件可以很大,硬件不能大;我们只好把软件分块,跟硬件大小一样。比如把它分为 6 块,根据数据依赖关系把第二块、第三块、第四块放进去……一直到第六块。这要求我们硬件必须随时改变其功能,硬件功能和架构能够动态地按照软件实时进行改变,这是我们所说的软件定义芯片。

魏教授表示,上述概念虽然听起来简单,但实现起来是一个非常艰难的过程,而他自己的实验室也是经历了 12 年的努力终于得到实现(该研究成果由清华大学 Thinker 团队已经在相关国际会议上发布,可查看雷锋网相关报道)。通过这一全新架构,可以用来实现可重构神经网络;也就是说,通过 AI 应用定义我们所选用的深度神经网络,改变芯片架构和功能——魏教授表示,如果能做到,那么这种芯片将成为真正的通用人工智能芯片。

最后,针对近段时间以来中美芯片领域的”吓尿体“和”被吓尿“之类的声音,魏教授认为我们应当在承认与美国半导体行业差距的同时,也要看到我国在软件定义芯片领域的领先地位;而 AI 芯片的创新也只有通过真正的架构创新才能到达顶峰。

在大会报告结束之后,魏教授接受了雷锋网(公众号:雷锋网)的独家专访。

此前,魏教授曾经提出过这样一个观点:AI 芯片的发展很可能会在未来 2-3 年遭遇一个挫折期;今天的部分、甚至大部分创业者将成为这场技术变革中的“先烈”。对于这个观点的得出,魏教授表示有两个原因:

一是因为产业发展的特定规律,比如说 Gartner 的发布 Hype Cycle(技术成熟度曲线),目前的 AI 芯片正处于第一个峰值的顶点处,未来两三年将会出现下降,很多事情的发展都是在经历了热度之后进入到下降期,最后才会进入到应用稳定期。

第二,虽然 AI 很热,但是并没有真正落地。实际上,并不是所有的技术都一定需要 AI,很多情况下 AI 起到的是增强的作用;当前人们拥抱 AI,但未来可能会失望。所以说,AI 要需要的,是真正的 Killer Application(杀手级应用),每天都离不开的。

至于这里所说的 AI 的杀手级应用,魏教授也给了一些案例,比如说自动驾驶,远程医疗等。另外,针对 AI 芯片在去年下半年以来的火热状况,魏教授认为这是资本助推的结果,一旦钱烧完,就很有可能出现问题;而且在资本的逐利本性下,也是难以为继的。

而针对魏教授在报告中提到的 Thinker 团队的相关成果,魏教授表示,目前团队正处于融资阶段,估值也很高;而且一旦进入到产业界,它所能获得的性能、能量效率、成本一定远远好于高校的结果。

魏教授强调,Thinker 的通用性虽然很强,但它并非是为了取代 CPU、GPU、FPGA 而来,未来这些不同类型的芯片依然会是长期共存的局面。就目前的情况来看,Thinker 在产业方向的具体应用场景要取决于工业界的具体状况,不过魏教授认为 Thinker 更倾向于端侧应用,因为只有端侧的突破才是 AI 芯片的真正突破。

谈到整个 AI 芯片行业未来的发展,魏教授认为,正如 Intel 的 CPU、英伟达的 GPU 在各自领域占据统治地位一样,在 AI 芯片领域同样会在未来出现一个称霸世界的企业——这个企业有希望出现在中国,而 Thinker 独树一帜,也拥有别人所不具备的优点,因此未必就没有机会。

最后,在中兴事件引起的舆论尘埃尚未完全落定

关键字:芯片智能通用清华大学

本文摘自:雷锋网

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清华大学魏少军教授:什么是真正的通用人工智能芯片?| CCF-GAIR 2018

责任编辑:zsheng |来源:企业网D1Net  2018-07-06 19:34:51 本文摘自:雷锋网

2018 全球人工智能与机器人峰会(CCF-GAIR)在深圳召开,峰会由中国计算机学会(CCF)主办,由雷锋网、香港中文大学(深圳)承办,得到了深圳市宝安区政府的大力指导,是国内人工智能和机器人学术界、工业界及投资界三大领域的顶级交流盛会,旨在打造国内人工智能领域最具实力的跨界交流合作平台。

7 月 1 日,随着议程进入到第三天,本次 CCF-GAIR 大会也在下午迎来了堪称压轴的 AI 芯片专场。担任 AI 芯片专场主席的,是中国电子学会电子设计自动化专家委员会主任委员、清华大学微电子研究所所长魏少军教授;在担任主席之外,魏教授还为 AI 芯片专场带来了一场干货满满的大会报告《从 IA 到 AI,我们还要走多远?》

在报告中,魏教授引用人工智能专家 Michael I. Jordan 的观点认为,我们今天所做的还不能算是真正的 AI(Artificial Intelligence),只是利用技术来增强某一方面的智能而已,也就是所谓的增强智能(Intelligence Augmentation,简称 IA)。究其原因,是因为当前的人工智能算法远远没有达到人们的要求,具体来说,现有的算法过于单一,无法实现类似于人脑的高度复杂又高度灵活的互联结构系统。

魏教授指出,我们目前要实现人工智能,别无选择,只能靠芯片;但是现有 CPU、GPU、FPGA 等芯片的基本架构早在这次人工智能突破之前就已经存在了,并不是为人工智能而专门设计的,因此不能完美地承担实现人工智能的任务。人工智能对芯片的要求,除了足够的算力和极高的能效比,还需要一个高能效、通用的计算引擎。由此,魏教授认为 AI 芯片至少应有以下几个特质:

第一,它的可编程性,要适应算法的演进和应对多样性;因为算法不稳定,它在不断变化;

第二,架构动态可变性,要适应不同算法;

第三,高效的架构变换能力,因为不同的运算要求变换不同的架构。

随后,魏教授从硬件可编程和软件可编程的角度,将芯片的性质分为四个种类,并认为目前少有人关注的软件定义芯片(SDC)在 AI 领域最有潜力;它一方面具备 CPU 的灵活性,另一方面是专用集成电路的高能量效率和高集成度。它的软件和硬件均可编程,混合颗粒度,最重要的是芯片功能随软件变化而变化;在使用中也不需要芯片设计知识。

魏教授表示,芯片要实现智能化,不能光有硬件,一定要有要求很高的软件——自主学习的能力、形成知识和经验的能力、持续改进和优化的能力、再生和组织能力、思维逻辑推理能力、作出正确判断和决策能力,这是软件才能完成的,而非硬件。

基于这个理念,魏教授提到了他所认为的真正软件定义芯片。也就是:

一个真正理想的计算应该是软件和硬件的架构一模一样,软件是什么样的拓扑结构,硬件就应该是怎样的拓扑结构;软件需要什么样的运算,硬件需要存在这样的运算资源。可惜的是,软件可以很大,硬件不能大;我们只好把软件分块,跟硬件大小一样。比如把它分为 6 块,根据数据依赖关系把第二块、第三块、第四块放进去……一直到第六块。这要求我们硬件必须随时改变其功能,硬件功能和架构能够动态地按照软件实时进行改变,这是我们所说的软件定义芯片。

魏教授表示,上述概念虽然听起来简单,但实现起来是一个非常艰难的过程,而他自己的实验室也是经历了 12 年的努力终于得到实现(该研究成果由清华大学 Thinker 团队已经在相关国际会议上发布,可查看雷锋网相关报道)。通过这一全新架构,可以用来实现可重构神经网络;也就是说,通过 AI 应用定义我们所选用的深度神经网络,改变芯片架构和功能——魏教授表示,如果能做到,那么这种芯片将成为真正的通用人工智能芯片。

最后,针对近段时间以来中美芯片领域的”吓尿体“和”被吓尿“之类的声音,魏教授认为我们应当在承认与美国半导体行业差距的同时,也要看到我国在软件定义芯片领域的领先地位;而 AI 芯片的创新也只有通过真正的架构创新才能到达顶峰。

在大会报告结束之后,魏教授接受了雷锋网(公众号:雷锋网)的独家专访。

此前,魏教授曾经提出过这样一个观点:AI 芯片的发展很可能会在未来 2-3 年遭遇一个挫折期;今天的部分、甚至大部分创业者将成为这场技术变革中的“先烈”。对于这个观点的得出,魏教授表示有两个原因:

一是因为产业发展的特定规律,比如说 Gartner 的发布 Hype Cycle(技术成熟度曲线),目前的 AI 芯片正处于第一个峰值的顶点处,未来两三年将会出现下降,很多事情的发展都是在经历了热度之后进入到下降期,最后才会进入到应用稳定期。

第二,虽然 AI 很热,但是并没有真正落地。实际上,并不是所有的技术都一定需要 AI,很多情况下 AI 起到的是增强的作用;当前人们拥抱 AI,但未来可能会失望。所以说,AI 要需要的,是真正的 Killer Application(杀手级应用),每天都离不开的。

至于这里所说的 AI 的杀手级应用,魏教授也给了一些案例,比如说自动驾驶,远程医疗等。另外,针对 AI 芯片在去年下半年以来的火热状况,魏教授认为这是资本助推的结果,一旦钱烧完,就很有可能出现问题;而且在资本的逐利本性下,也是难以为继的。

而针对魏教授在报告中提到的 Thinker 团队的相关成果,魏教授表示,目前团队正处于融资阶段,估值也很高;而且一旦进入到产业界,它所能获得的性能、能量效率、成本一定远远好于高校的结果。

魏教授强调,Thinker 的通用性虽然很强,但它并非是为了取代 CPU、GPU、FPGA 而来,未来这些不同类型的芯片依然会是长期共存的局面。就目前的情况来看,Thinker 在产业方向的具体应用场景要取决于工业界的具体状况,不过魏教授认为 Thinker 更倾向于端侧应用,因为只有端侧的突破才是 AI 芯片的真正突破。

谈到整个 AI 芯片行业未来的发展,魏教授认为,正如 Intel 的 CPU、英伟达的 GPU 在各自领域占据统治地位一样,在 AI 芯片领域同样会在未来出现一个称霸世界的企业——这个企业有希望出现在中国,而 Thinker 独树一帜,也拥有别人所不具备的优点,因此未必就没有机会。

最后,在中兴事件引起的舆论尘埃尚未完全落定

关键字:芯片智能通用清华大学

本文摘自:雷锋网

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