GPU/CPU/TPU都是啥?有何區(qū)別?
市場對人工智能的熱情持續(xù)高漲,特別是硬件領(lǐng)域。
正在向人工智能服務(wù)器供應(yīng)商轉(zhuǎn)型的圖形處理器 (GPU)生產(chǎn)巨頭英偉達(dá)(NVIDIA)股價周一創(chuàng)出歷史新高,凸顯出市場對人工智能硬件領(lǐng)域的追捧。
目前,Google、Facebook、Microsoft、百度等科技巨頭紛紛涉足人工智能。Google本周就宣布,正在為人工智能研發(fā)專門的芯片TPU。浙商證券分析師楊云表示,人工智能將成為下一個大風(fēng)口,首當(dāng)其沖的就包括硬件。
在圖像語音識別、無人駕駛等人工智能領(lǐng)域的運用層面,圖形處理器 (GPU)正迅速擴大市場占比,而谷歌專門為人工智能研發(fā)的TPU則被視為GPU的競爭對手。
概念
人工智能的實現(xiàn)需要依賴三個要素:算法是核心,硬件和數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)。
算法主要分為為工程學(xué)法和模擬法。工程學(xué)方法是采用傳統(tǒng)的編程技術(shù),利用大量數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗改進(jìn)提升算法性能;模擬法則是模仿人類或其他生物所用的方法或者技能,提升算法性能,例如遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
硬件方面,目前主要是使用 GPU 并行計算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
浙商證券制作了下圖體現(xiàn)這些要素之間的關(guān)系:
從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來講,人工智能生態(tài)分為基礎(chǔ)、技術(shù)、應(yīng)用三層。
基礎(chǔ)層包括數(shù)據(jù)資源和計算能力;技術(shù)層包括算法、模型及應(yīng)用開發(fā);應(yīng)用層包括人工智能+各行業(yè)(領(lǐng)域),比如在互聯(lián)網(wǎng)、金融、汽車、游戲等產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的語音識別、人臉識別、無人機、機器人、無人駕駛等功能。
GPU
英偉達(dá)(NVIDIA)制造的圖形處理器 (GPU)專門用于在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設(shè)備上進(jìn)行圖像運算工作,是顯示卡的“心臟”。
GPU與CPU的區(qū)別
本身架構(gòu)方式和運算目的的不同,導(dǎo)致英特爾制造的CPU 和 GPU之間有所區(qū)別(圖表來自浙商證券)。
GPU之所以能夠迅速發(fā)展,主要原因是GPU針對密集的、高并行的計算,這正是圖像渲染所需要的,因此 GPU 設(shè)計了更多的晶體管專用于數(shù)據(jù)處理,而非數(shù)據(jù)高速緩存和流控制。
與CPU相比,GPU擁有更多的處理單元。據(jù)海通證券分析師鄭宏達(dá)、魏鑫介紹,
和CPU 上大部分面積都被緩存所占據(jù)有所不同,諸如GTX 200 GPU之類的核心內(nèi)很大一部分面積都作為計算之用。如果用具體數(shù)據(jù)表示,大約估計在 CPU 上有 20%的晶體管是用作運算之用的,而(GTX 200)GPU 上有 80%的晶體管用作運算:
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( 發(fā)表人:方泓翔 )