從移動(dòng)芯片到終端計(jì)算:AI找回被放逐的常識(shí)
不出所料,9 月 2 日的 IFA 2017 展會(huì)上華為正式發(fā)布了麒麟 970之后,全球首款移動(dòng)AI芯片瞬間成為了行業(yè)內(nèi)外熱議的焦點(diǎn)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201709/364009.htm除了麒麟970在算力、能效領(lǐng)域本身的提高外,此次更多的關(guān)注點(diǎn)集中在這款芯片搭載了全新的NPU(Neural Processing Unit,神經(jīng)處理單元),從而獲得了人工智能領(lǐng)域的運(yùn)算與處理能力。
在大量的媒體報(bào)道與解讀當(dāng)中,都將麒麟970的移動(dòng)AI芯片身份稱作影響AI格局,甚至拉升中國(guó)整體AI影響力的大事。
但排除“中國(guó)領(lǐng)先”的民族情緒和相對(duì)空泛的戰(zhàn)略思想,搭載NPU的移動(dòng)芯片究竟能為用戶和市場(chǎng)提供什么樣的價(jià)值?
這是我們追問(wèn)移動(dòng)AI芯片的第一個(gè)問(wèn)題:面對(duì)更高的成本,消費(fèi)者將因何為AI買單?
我想,所有回答都應(yīng)該開(kāi)始于一個(gè)樸素的論斷:麒麟970作為首款移動(dòng)AI芯片,有可能讓AI計(jì)算重回終端。
產(chǎn)業(yè)的虛幻之舞:云計(jì)算并非AI標(biāo)配
這里所謂的“重回”,并不是說(shuō)AI運(yùn)行原本就在終端,而是在常識(shí)上講,AI在學(xué)習(xí)能力、復(fù)雜任務(wù)處理能力、精準(zhǔn)配合能力上的技術(shù)特征,都應(yīng)該是發(fā)生在終端上的。但一直以來(lái)我們看到的AI計(jì)算,卻基本由云端計(jì)算來(lái)提供。
這里涉及到的一個(gè)AI領(lǐng)域的現(xiàn)狀,也是我們進(jìn)一步解讀麒麟970的基礎(chǔ)。所以我們不妨停留一下,看看人工智能與其背后硬件間的關(guān)系。
我們知道,AI在眾多層面上都呈現(xiàn)出了全新的運(yùn)算關(guān)系:更趨近現(xiàn)實(shí)世界的運(yùn)算目標(biāo)、更復(fù)雜的算法以及分布式的任務(wù)處理方式,這都讓傳統(tǒng)的CPU難以負(fù)荷。一方面機(jī)器學(xué)習(xí)等AI任務(wù)需要更大的算力和能效,另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)運(yùn)算處理方式在進(jìn)行AI任務(wù)的矩陣乘法等運(yùn)算時(shí)指令步驟過(guò)多,也有點(diǎn)“驢唇不對(duì)馬嘴”的意思——所以AI的工程化和實(shí)用化,必須要獨(dú)立的硬件支撐。
提供高能效、高運(yùn)算精準(zhǔn)度和識(shí)別度的AI芯片與運(yùn)算架構(gòu),近幾年已經(jīng)成為了行業(yè)巨頭的共識(shí)。谷歌的TPU在AlphaGo上一戰(zhàn)成名, 加入 Tensor Core 結(jié)構(gòu)的英偉達(dá) Tesla V100成為其股價(jià)上漲的興奮劑,都是AI芯片給行業(yè)帶來(lái)的美好回憶。
(體型確實(shí)不適合民用終端的Tesla V100)
但這些專注AI處理的芯片與硬件體系卻有一個(gè)共同的特點(diǎn):計(jì)算在云端完成。
各家如此默契的將AI芯片與云計(jì)算聯(lián)系起來(lái),售賣計(jì)算服務(wù)而不是硬件,內(nèi)中當(dāng)然有很復(fù)雜的原因。首先這一類為了特定應(yīng)用與算法打造的芯片價(jià)值不菲,并且這些芯片集成了大量的固件,體積和重量都不小,也很難安裝在終端當(dāng)中,自然造成了商業(yè)化的可能極具降低。
除此之外,硬件與互聯(lián)網(wǎng)巨頭對(duì)于自身業(yè)務(wù)的把控也是終端AI計(jì)算遲遲不出現(xiàn)的原因之一。無(wú)論是谷歌還是英偉達(dá)、微軟、高通,都致力于推廣自身的云服務(wù)業(yè)務(wù)和平臺(tái)化業(yè)務(wù)。缺少自身的硬件場(chǎng)景支持商業(yè)路徑,芯片巨頭當(dāng)然更希望用戶群來(lái)為自己的核心業(yè)務(wù)付費(fèi)。
加上技術(shù)難度和對(duì)商業(yè)成本的控制,AI逐漸在人們認(rèn)識(shí)里成為了一個(gè)由云計(jì)算完成的任務(wù)。但事實(shí)上,這只是技術(shù)把控者出于產(chǎn)業(yè)利益做出的行為。從常識(shí)角度來(lái)講,云計(jì)算對(duì)AI價(jià)值巨大,但絕非AI的標(biāo)準(zhǔn)配置。
夢(mèng)幻海灘和私人城堡:AI回歸終端計(jì)算的價(jià)值邏輯
也許無(wú)人駕駛是一個(gè)理解云計(jì)算與端計(jì)算AI的最好示例:試想行駛中發(fā)生了以外,無(wú)人駕駛汽車必須緊急避險(xiǎn)。這時(shí)假如AI需要將收集的道路和車輛信息上傳云端,獲得結(jié)果后再進(jìn)行處置…恐怕黃花菜都涼了,所以必須在車輛的智能體內(nèi)部完成數(shù)據(jù)收集和處理。
同樣的道理,在手機(jī)中也是一樣——甚至手機(jī)作為與生活的全連接場(chǎng)景,對(duì)終端運(yùn)行AI的需求更加多元與基礎(chǔ)化。
我們可以從內(nèi)外兩個(gè)層面來(lái)審視手機(jī)終端運(yùn)算AI任務(wù)帶給用戶的價(jià)值。
從手機(jī)場(chǎng)景與應(yīng)用的鏈接維度看,AI應(yīng)用的價(jià)值目前體現(xiàn)在三個(gè)領(lǐng)域:視覺(jué)領(lǐng)域(圖像、視頻和VR/AR等)、語(yǔ)音領(lǐng)域(語(yǔ)音交互、翻譯等),以及對(duì)用戶的學(xué)習(xí)和理解。
可以想見(jiàn),這三個(gè)領(lǐng)域不僅囊括了很多新應(yīng)用價(jià)值產(chǎn)生的空間,也對(duì)現(xiàn)有主流應(yīng)用構(gòu)成了有效的延展與補(bǔ)充。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,麒麟970當(dāng)中,以臺(tái)積電10nm工藝,集成了一個(gè)8核CPU,一個(gè)12核的GPU,以及控制攝像頭的雙ISP模塊。此外最主要的就是處理AI任務(wù)的NPU模塊。
在提供整合算力的基礎(chǔ)上,其中CPU負(fù)責(zé)通用計(jì)算任務(wù),GPU負(fù)責(zé)圖形處理計(jì)算,而NPU則提供神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算能力,解決需要卷積計(jì)算等運(yùn)算方式的AI任務(wù)。換言之,明確的任務(wù)指向架構(gòu)給AI應(yīng)用提供了最大化的能效比配比與獨(dú)立運(yùn)算空間,雖然這樣達(dá)成的運(yùn)算效果較比云計(jì)算加持的AI芯片應(yīng)該有較大差距,卻給在終端上完成AI應(yīng)用工程化提供了條件。
對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),獨(dú)立的AI運(yùn)算單元最有可能帶來(lái)三個(gè)層面的應(yīng)用感提升:
一、從無(wú)到有的AI應(yīng)用:云端進(jìn)行AI計(jì)算再傳輸?shù)浇K端,很多時(shí)候不是計(jì)算效率的問(wèn)題。而是一來(lái)一回的計(jì)算過(guò)程讓?xiě)?yīng)用本身卡頓嚴(yán)重,甚至無(wú)法達(dá)成使用條件?;诮K端的AI計(jì)算則可以憑借能效和性能的提升帶動(dòng)AI應(yīng)用從無(wú)到有。
根據(jù)發(fā)布數(shù)據(jù),麒麟970的架構(gòu)在處理同樣的AI任務(wù)時(shí),得到了50倍能效和25倍性能提升。比如圖像識(shí)別速度可以達(dá)到2000張/分鐘。更快的速度不僅是流暢性能的代表,更多是對(duì)AR、動(dòng)態(tài)捕捉這類泛AI應(yīng)用臨界值的突破。雖然目前我們還無(wú)法預(yù)測(cè)麒麟970對(duì)應(yīng)的具體應(yīng)用案例,但應(yīng)該有不少此前無(wú)法達(dá)成觸發(fā)條件的應(yīng)用在mate10等搭載機(jī)型上誕生。
二、現(xiàn)有應(yīng)用的升級(jí)與延展:無(wú)論是微信這樣的超級(jí)應(yīng)用,還是今日頭條這樣的內(nèi)容平臺(tái)、美圖這樣的圖片處理軟件,都在打AI的牌。這或許說(shuō)明通過(guò)AI來(lái)了解用戶,提供針對(duì)服務(wù)和體驗(yàn)升級(jí)已經(jīng)成為現(xiàn)有軟件突破體驗(yàn)瓶頸的良方。
但由于手機(jī)環(huán)境的限制,社交、內(nèi)容、圖片處理,甚至游戲等應(yīng)用都難以大量釋放AI功能,因?yàn)闆](méi)有對(duì)應(yīng)的運(yùn)算環(huán)境,可能造成大量能耗和流量浪費(fèi),從而出現(xiàn)過(guò)猶不及的局面。而終端運(yùn)行的針對(duì)性AI計(jì)算能力,或許可以解決這些問(wèn)題。語(yǔ)音、機(jī)器視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)的延伸,在可預(yù)見(jiàn)范圍中是很多已有手機(jī)功能進(jìn)化的必經(jīng)之路。
三、瞬時(shí)與無(wú)網(wǎng)體驗(yàn)加強(qiáng):以拍照、圖片處理、游戲?yàn)橹鞯腁I功能,在用戶交互的邏輯上是完全的閉環(huán)。并且非常強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)感與配合度,但假如這些領(lǐng)域的AI處理需要大量依靠云計(jì)算的話,那就會(huì)造成用戶指令響應(yīng)普遍需要延遲,但假如放棄AI又會(huì)造成功能上無(wú)法進(jìn)步,很容易造成應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的進(jìn)退失據(jù)。
終端進(jìn)行AI計(jì)算,最基本的特征是完成了無(wú)距離運(yùn)算,可以在獲得AI體驗(yàn)的同時(shí)避免延遲,也就讓這類應(yīng)用的體驗(yàn)度跟上了用戶需求。另一方面,終端計(jì)算AI也可以避免在斷網(wǎng)或者網(wǎng)絡(luò)信號(hào)差的情況下AI功能失靈——試想一旦斷網(wǎng)你的自拍就變丑了,那簡(jiǎn)直天理難容!
應(yīng)用角度的價(jià)值之外,AI計(jì)算回歸終端,對(duì)內(nèi)也是對(duì)用戶數(shù)據(jù)的保護(hù)。
我們知道,蘋(píng)果的眾多官司與糾紛,都來(lái)自用戶數(shù)據(jù)大量上傳云端造成的泄露。但siri等智能交互又必須依賴收集用戶數(shù)據(jù),造成了一個(gè)手機(jī)產(chǎn)業(yè)的悖論。而破解方式也很簡(jiǎn)單,不上傳云端,本地完成處理用戶數(shù)據(jù)就成了。
把AI運(yùn)算放在終端內(nèi)部,可以保證智能體學(xué)習(xí)用戶、了解用戶,并以訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成獨(dú)特體驗(yàn)的能力。同時(shí)也確保了用戶數(shù)據(jù)與隱私始終存放在終端里,不會(huì)造成泄露和被暴力讀取的可能。
如今的手機(jī)已經(jīng)變成了強(qiáng)內(nèi)容生產(chǎn)工具,用戶可以以AI為助手完成各種各樣的內(nèi)容生產(chǎn)。這些內(nèi)容上傳云端始終不安全,也沒(méi)有法律依據(jù)來(lái)支撐,所以就近在終端內(nèi)部完成處理近乎是唯一的妥善方案。
從更終極的目標(biāo)看,隨著技術(shù)的升級(jí),AI必然要從云端一步步回歸終端。因?yàn)锳I的本質(zhì)是對(duì)人腦的仿生研發(fā),追求極致化的神經(jīng)元控制與最短距離反應(yīng)。所以終端AI,或許可以說(shuō)是人工智能從名到實(shí)的關(guān)鍵一步。
形象一點(diǎn)來(lái)說(shuō),AI計(jì)算回歸終端就像構(gòu)筑了一片海景別墅。對(duì)應(yīng)用來(lái)說(shuō),接入了無(wú)限多風(fēng)景的想象可能,讓外界非常夢(mèng)幻。對(duì)用戶則構(gòu)筑了更加嚴(yán)實(shí)的私密城堡,確保用戶的安全與隱私不被侵犯。
反之,放任AI計(jì)算停留在云端的話,應(yīng)用就像困在城堡里,畫(huà)地為牢;而用戶卻像睡在海灘上,大敞遙開(kāi)——反正都不是什么好的體驗(yàn)。
手機(jī)AI的未來(lái)在打破線性發(fā)展
近三年以來(lái),手機(jī)領(lǐng)域的摩爾定律暫停和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)同質(zhì)化,成為了行業(yè)的主旋律之一。
學(xué)界的很多聲音認(rèn)為,手機(jī)更新?lián)Q代速度的暫緩和產(chǎn)品天花板,似乎是因?yàn)橹悄苁謾C(jī)被高度定式化了。手機(jī)廠商出于用戶洞察和戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)考量,從硬件架構(gòu)到運(yùn)算體系都嚴(yán)密遵循一套體系,導(dǎo)致手機(jī)很難發(fā)生定義上的突破,也難有實(shí)質(zhì)性的新能力出現(xiàn)。
這被稱為智能手機(jī)的線性發(fā)展階段,手機(jī)上的一切都按照固有領(lǐng)域前進(jìn),不能繞道也不能自創(chuàng)新路。而AI技術(shù)的出現(xiàn)則被廣泛視定為智能手機(jī)打破線性發(fā)展的變量。但云計(jì)算驅(qū)動(dòng)的手機(jī)AI應(yīng)用面臨著幾個(gè)問(wèn)題,比如產(chǎn)業(yè)線索太過(guò)冗長(zhǎng)、技術(shù)堅(jiān)壁帶來(lái)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)成本、手機(jī)環(huán)境縮緊了開(kāi)發(fā)空間等等。在這個(gè)邏輯上講,創(chuàng)造新的手機(jī)應(yīng)用體驗(yàn),必須以終端計(jì)算的支撐能力作為前提條件。
舉個(gè)例子,此前谷歌用力推廣,卻最終飽受吐槽的AR應(yīng)用Tango。其問(wèn)題之一在于捕捉環(huán)境的錯(cuò)誤率過(guò)高,相對(duì)復(fù)雜一些的畫(huà)面場(chǎng)景就容易出錯(cuò)。而背后的原因在于硬件環(huán)境支撐能力不足,無(wú)法在復(fù)雜的算法與流暢的體驗(yàn)之間達(dá)成平衡。
在終端完成AR運(yùn)算,可以獲得更高的運(yùn)算效率,并且憑借AI處理能力來(lái)取得更好的環(huán)境分析、動(dòng)作分析和物理?xiàng)l件識(shí)別。在體驗(yàn)升級(jí)的同時(shí),可交互的玩法想象也突然之間多了不少。實(shí)質(zhì)性提升手機(jī)功能的體驗(yàn)是否就蘊(yùn)藏其間,也是不好說(shuō)的事。
總之,麒麟970作為移動(dòng)AI芯片的價(jià)值在于打破開(kāi)發(fā)者對(duì)固有手機(jī)部件的想象界限,從而繞開(kāi)產(chǎn)業(yè)線性發(fā)展的死循環(huán)。
當(dāng)然了,這個(gè)計(jì)劃任重道遠(yuǎn),而且需要眾多力量和因素加入進(jìn)來(lái)。
進(jìn)化要素:移動(dòng)AI芯片的生態(tài)叢林
我們看到,麒麟970發(fā)布時(shí)宣布未來(lái)將進(jìn)一步開(kāi)放生態(tài),引入合作伙伴加入。實(shí)際上這可以說(shuō)是未來(lái)控制AI手機(jī)生態(tài)的關(guān)鍵一環(huán)。畢竟現(xiàn)在僅僅能部署在高端產(chǎn)品中,且用戶認(rèn)知模糊的移動(dòng)AI芯片,最迫切的需求是以手機(jī)應(yīng)用性打開(kāi)市場(chǎng)局面。
而這一切的基礎(chǔ),在于以多元化合作的方式,打造基于終端運(yùn)算的手機(jī)AI生態(tài)。
這里要說(shuō)明的是,所謂終端AI運(yùn)算絕不可能單純的發(fā)生在終端上。從麒麟970的性能上看,基于高性能計(jì)算的任務(wù)和算法依舊必須依靠云端。而二者協(xié)同組成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)恐怕是手機(jī)AI最好的達(dá)成方式。
除了與云端協(xié)作,手機(jī)AI還必須打造出一套優(yōu)質(zhì)的OS生態(tài),在接口和兼容度上迎接有創(chuàng)意、敢于打破常規(guī)的AI應(yīng)用。并且要保證應(yīng)用與硬件銜接,這都要求芯片在架構(gòu)上有強(qiáng)大的兼容性和開(kāi)放秩序。
當(dāng)然,商業(yè)層面的合作也至關(guān)重要,如何促使已經(jīng)形成定勢(shì)的開(kāi)發(fā)者轉(zhuǎn)投華為帶來(lái)的終端AI生態(tài)、如何達(dá)成國(guó)際化的開(kāi)發(fā)群落,甚至如何與其他手機(jī)品牌組成共享機(jī)制,都將是制約未來(lái)手機(jī)AI發(fā)展的關(guān)鍵因素。
總之,麒麟970提供的終端AI計(jì)算能力并不是已經(jīng)水到渠成。它的核心價(jià)值在于打破了不合理的產(chǎn)業(yè)規(guī)則,讓“手機(jī)+AI”的命題回歸到了被放逐多時(shí)的常識(shí)理性當(dāng)中。而擺在移動(dòng)AI芯片面前的,有充分的利潤(rùn)誘惑和產(chǎn)業(yè)變局空間,但同樣有大量的未知因素與不確定性。
只能說(shuō),一切剛剛是開(kāi)始。但面向普通用戶的AI回歸終端計(jì)算,確實(shí)是一條至關(guān)重要道路的開(kāi)始。
評(píng)論