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GPU的高能低耗在人工智能领域的优势

【摘要】:就在这个时候,科学家们发现了图形处理器GPU。功耗低、运算能力强是衡量芯片水平的主要指标,从这个方向去看,我们可以用直观的数字进行对比,体会一下CPU与GPU之间的差距:如果每秒钟处理4.5万张照片,需要160个CPU芯片同时参与计算,而GPU芯片却只要8个。能耗差距也比较大,GPU的电力消耗只有CPU的二十分之一。正是因为更有性价比的GPU芯片的应用与推广,彻底降低了人工智能领域的参与门槛。

实际上,传统的CPU芯片发展已经在2010年出现疲态,体积越来越小,晶体管越来越多,边际效益上已经很难再有大幅提升。就在这个时候,科学家们发现了图形处理器GPU。

经常玩电脑游戏的人应该知道,显卡主要是由GPU构成的,用于游戏图像的渲染。它里面的核心是一个叫作“shader”的运行单元,专门用于像素、顶点、图形等渲染,这恰好与人工智能图像识别能力相匹配。

只需要为GPU加入可编程的功能,就能够承担与CPU同样类型的工作,从而弥补因CPU性能不足而导致的算力发展瓶颈。

人工智能的终极目标是模拟人脑,人脑大概有1000亿个神经元,1000万亿个突触,能够处理复杂的视觉、听觉、嗅觉、味觉、语言能力、理解能力、认知能力、情感控制、人体复杂机构控制、复杂心理和生理控制,而功耗只有10~20瓦。

功耗低、运算能力强是衡量芯片水平的主要指标,从这个方向去看,我们可以用直观的数字进行对比,体会一下CPU与GPU之间的差距:

如果每秒钟处理4.5万张照片,需要160个CPU芯片同时参与计算,而GPU芯片却只要8个。能耗差距也比较大,GPU的电力消耗只有CPU的二十分之一。

大家千万不要小看这样的技术进步,表面上它代表着人工智能领域的阶段性突破。从更深层次来说,这些数字的背后,代表着企业巨大的采购成本与运营成本。正是因为更有性价比的GPU芯片的应用与推广,彻底降低了人工智能领域的参与门槛。在这之后,许多中小企业甚至个人都敢于加入人工智能领域的竞争中来,从而推动了整个行业的良性发展。