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POWER架构能为人工智能这艘船撑起多大的帆

2018-02-27 10:03    it168网站原创  作者: 张存 编辑: 张存

  【IT168 评论】在复杂的策略游戏中,机器已经超越了人类,更不用说图像识别、语音转录以及其他的进步,这些进步开始使我们对人类未来的假设变得复杂化。基于语音的个人助理对于我们来说已经是司空见惯的,而完全自动化的车辆似乎也就停留在不远的弯道上。

  从现阶段看,决定人工智能发展的有三点:数据、算力、算法。而骤然爆发的数据洪流满足了深度学习算法对于训练数据量的要求,但是算法的实现还需要相应处理器极高的运算速度作为支撑。

  当前流行的包括X86和ARM在内的传统CPU处理器架构往往需要数百甚至上千条指令才能完成一个神经元的处理,但对于并不需要太多的程序指令,却需要海量数据运算的深度学习的计算需求,这种结构就显得非常笨拙。尤其是在当前功耗限制下无法通过提升CPU主频来加快指令执行速度,这种矛盾愈发不可调和,深度学习研究人员迫切需要一种替代硬件来满足海量数据的运算需求。

POWER架构能为人工智能这艘船撑起多大的帆

  于是具有数量众多计算单元和超长流水线、具备强大并行计算能力与浮点计算能力的GPU,成为了深度学习模型训练的标配。GPU可以大幅加速深度学习模型的训练速度,相比CPU能提供更快的处理速度、更少的服务器投入和更低的功耗,并成为深度学习训练层面的事实工具标准。

  但有一点,通常为了利用GPU的巨大计算能力,需要将数据存储在GPU内存中,以便访问和处理它们。但是,GPU内存容量有限,因此这对于非常大的数据并不实用。一个简单的解决方案是分批处理GPU上的数据。也就是说,将数据分割成16 GB的块,然后依次将这些块加载到GPU内存中。不幸的是,将数据移入和移出GPU是昂贵的,并且将每批从CPU转移到GPU所花费的时间会成为一个很大的开销。事实上,这种开销太大了,以至于它可能完全超过使用GPU的好处。

  不过让人欣喜的是,IBM目前已经宣布和Nvidia合作共同研发下一代高性能服务器和超级计算机,其中每一台服务器都将搭载全新的IBM Power 9处理器和Nvidia Volta计算卡。其中Nvidia的Volta架构计算卡使用的NVLink 2.0技术速度更快(20-25Gbps),单通道可提供50GB/S的显存带宽,与此同时下一代的PCI-E 4.0接口则会提供最高64GB/S的显存带宽。

  数据有了,算力也得到了有效解决,剩下的就是在行业中的具体应用了,显然,这需要更多的行业合作伙伴一起携手完成,OpenPOWER应运而生。

  在POWER架构之上,是整个生态的繁荣

  自2013年成立至今,OpenPOWER生态系统已吸纳了300多位优秀成员,涵盖了从硬件到软件和应用研究与开发的整个IT业务范围,其成长速度令人惊叹。但生态的繁荣与否本质上并不以成员的多少为评定标准,真正有机的生态,是以不断涌现的创新协作产品与解决方案为驱动的。同时生态圈作为一个整体,更应着眼于推动行业的进步。2017 OpenPOWER中国高峰论坛期间,OpenPOWER基金会成员展示了众多融合POWER架构的优秀成果,其中不乏行业领先者。

  1、AntsDB数据库——数据运营管理的全新体验

  AntsDB/蚂蚁数据库是全球首个基于Hadoop的运营数据库, 也是全球首个融合OLTP和OLAP的数据库产品,允许直接在Hadoop的基础上开展业务运营,数据可实时存储到Hadoop集群中。AntsDB在HBase集群之上建立了一个虚拟数据库引擎,该引擎使得用户可以利用Hadoop带来的大数据特性,同时获得运营数据库的高性能。结合IBM POWER架构在大数据方面的独特优势,为用户带来低延迟、高并发、数据一致性等收益。

  AntsDB的诞生,为数据运营管理者带来了全新的想象力,与POWER架构更是相得益彰,充分发挥了AntsDB本身以及POWER架构在大数据管理及处理方面的独到长处。该产品在数据运营管理领域的表现不可谓不亮眼,是体现OpenPOWER生态圈繁荣的典型代表。

  2、Think Force智慧视觉服务器——为计算机视觉带来福音

  计算机视觉在人工智能领域中的地位已越来越重要,在金融、医疗、制造、安防等众多行业应用中拥有重要价值,因此为其设计专用计算设备也是非常必要的。上海熠知(Think Force)电子科技有限公司所研发的ThinkForce的智慧视觉服务器解决方案,可以为各类生产环境下的计算机视觉应用服务提供最贴合需求、最强劲高效的推断计算力。

POWER架构能为人工智能这艘船撑起多大的帆

  ThinkForce智慧视觉服务器解决方案通过将POWER CPU与NVIDIA GPU/ThinkForce NNC-100V加速板卡结合,能够在计算机视觉方面为客户提供优异的计算力,同时带来最优能效比。ThinkForce基于行业实战训练的网络模型完整移植,在INT8精度上保留了良好的运算效果,并提供丰富API调用接口供上层应用调取,在行业实际应用场景中表现绝佳,拥有许多良好的实战案例。

  3、云桥OpenBridge——不落窠臼的创新云平台

  在新一代国产企业级PaaS平台中,云桥OpenBridge处于领先地位,它可以为企业提供云化服务和应用以及端到端的完整解决方案,帮助企业快速高效地构建、运行和管理应用程序,是企业采用松耦合架构与PaaS平台化开发的有力工具。

  该平台基于开源技术研发,兼容行业标准,且与IBM Power体系进行了深度整合,其基础资源可以对Power架构进行管理。云桥OpenBridge充分利用了Power AI在深度学习方面的优势,帮助客户充分挖掘云端大数据潜力,利用人工智能打造更具竞争力的应用及产品。

  在OpenPOWER生态中,云桥OpenBridge是极具代表性的云解决方案。相比常见的云计算IaaS、PaaS、SaaS三层架构,云桥OpenBridge 实现了开发交付运维一体化、持续开发持续集成、微服务架构、组织变革、生态系统等特性,将新一代互联网架构与交付模式融为一体,为客户提供业务、技术、资源管理等方面的多重优势,是具备原生云特性的全栈云产品。

  4、洪朴工业视觉检测方案——向智能制造更近一步

  洪朴信息是一家大数据分析服务和解决方案提供商,该公司开发的“基于深度学习的工业外观缺陷检测”解决方案,利用OpenPOWER服务器的强劲计算力,可帮助制造企业解决传统人工检测方式常见的检测不稳定、漏检等问题。

  该解决方案首先通过对合格产品与不合格产品进行光学取像,获得样品图像作为训练数据;然后在IBM OpenPOWER GPU服务器上利用样品图像进行深度学习或机器学习训练,建立外观缺陷分类识别模型;最后将模型、调用模型的软件及 OpenPOWER服务器部署到工厂生产线上——每台OpenPOWER服务器可以支撑30条左右的检测线,实施自动检测、分拣,提高识别精度和效率,有效降低识别时间。在提高缺陷检测稳定性的同时,也能节约人力成本。

  5、宜远智能——医疗图像智能分析的佼佼者

  宜远智能(深圳市宜远智能科技有限公司)专注于利用人工智能技术进行医疗健康图像分析,核心团队由人工智能和高性能计算领域尖端技术人才和医疗行业资深从业者组成。基于OpenPOWER服务器以及Power AI,该公司打造出了国内领先的基于深度学习的医学影像分析模型,在识别肺结节方面效果明显。

  目前,其核心目标检测技术现已转化到皮肤健康智能分析领域,并推出了面部皮肤智能分析方案。宜远基于前沿的深度学习技术,以OpenPOWER服务器为支撑,开发适配Power AI多种深度学习框架的模型,对常见皮肤指标进行智能分析,可识别12类常见面部炎症性皮肤问题,并自动生成报告,提出护理建议。该公司的技术应用水平与国际高端产品不相上下,针对目前医学美容与生活美容市场上对皮肤检测的迫切需求,为专业机构提供针对皮肤检测的智能分析服务。

  机遇与挑战共存 人工智能必将燃爆未来

  据麦肯锡预计,2025年人工智能应用市场总值将达到1270亿美元。

  全球人工智能产业生态系统逐步完善,市场需求走高,科技巨头围绕主业打造人工智能生态,各企业面向细分领域深耕,针对用户对于人工智能应用场景的具体需求,将更高水平的人工智能赋能给用户。未来,我们还能如何突破人工智能领域值得人们深思。

  机遇和挑战都是并存的,展望未来,人工智能的发展将助力人类实现更多目前看来“不太可能”的事情,人工智能的研究还只是刚刚起步而已,要达到理想状态还需很长时间,但是笔者坚信,人工智能必将燃爆未来。

POWER架构能为人工智能这艘船撑起多大的帆

  对于IBM而言,在这样一个变革时期,企业要拥抱科技、不断创新、大胆转型、打造自己的核心竞争力,方能在变革所带来的挑战中激流勇进。而IBM也正在寻求创新与突破,秉持开放的心态,与合作伙伴不断交流,共同建立起一个开放、活跃的行业生态圈。

  IBM大中华区董事长陈黎明指出,POWER 9面向人工智能的技术路线,体现了IBM对未来企业面临的技术挑战和机遇的一个大的判断:人工智能正在成为未来企业决胜的关键所在。通过OpenPOWER,IBM在中国搭建了技术交流合作的平台,与中国企业共同拓展OpenPOWER的发展机会。IBM希望能与大家携手,成为中国企业走向人工智能时代最可依赖的伙伴。

  我们知道,人工智能是个“大领域”,涵盖了撬动产业革命的众多技术和算法。技术是人工智能发展的核心,对应用的产品智能化程度起到决定性作用。不管是哪一家的人工智能研究都会遇到巨大的计算和算法方面的需求,任何一家都不能够做到在封闭的环境内取得一些阶段性的突破的可能。

  而到目前,我们可以看到谷歌、微软、Facebook和雅虎等视人工智能为未来核心竞争力的顶级企业都先后开放了自身的人工智能系统。还有腾讯、阿里巴巴、百度和科大讯飞等巨头都在人工智能领域的不同的维度和空间开放自身的人工智能系统。

  在未来,随着专用领域应用的普及和通用技术应用需求的增强,这种开放性还会不断地加大,开放将成为一种趋势。

  作为一家全球式的开放性研发成员组织,OpenPOWER基金会支持成员定制POWER处理器、系统平台、固件和中间件软件,进行优化,满足其业务和组织需求。

  我们也看到了OpenPOWER在创新成果上的发展和进步,基金会成员向市场推出了多种基于OpenPOWER的创新产品和解决方案,为客户提供了可靠、可用的技术及平台支持。

  2017年,OpenPOWER基金会全球成员数量从200+快速增长至300+,其中中国成员数量达到45家,覆盖芯片/SOC、板卡/系统、IO/存储/加速、系统/集成、软件、HPC、云计算、科研等多个领域,中国成员已经围绕POWER技术建立了相对完整的产业链条。

  基金会的成功不但体现在功能、价值和性能方面的优势,同样也体现在为行业带来了更丰富的选择。

  写在最后,挑战和机遇总是如影随形。当全行业投入这场人工智能技术革命时,协作与开放将成为一种必然结果,在即将到来的智能时代,企业对于计算力和合作创新的需求,为OpenPOWER带来了更多的新机遇。

标签: 人工智能
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