“新基建”正火,AI 底層支撐卻捉襟見肘……

電子發燒友網報道(文/張慧娟)新冠肺炎疫情疊加國內經濟形勢的變化,使“新基建”走上快車道。繼今年3月在頂層設計被頻頻提及後,日前,國家發改委首次明確了“新基建”的範圍,主要包括三方面內容:信息基礎設施、融合基礎設施和創新基礎設施。

解讀人工智能在其中的定位:一是新技術基礎設施,二是可被深度應用、可支撐傳統基礎設施轉型升級而形成融合基礎設施。這其中,算力作為底層支撐需要繼續夯實,當前算力已經無法滿足智能化社會構建。根據OpenAI統計,從2012年至2019年,隨著深度學習“大深多”模型的演進,模型計算所需計算量已經增長30萬倍,無論是計算機視覺還是自然語言處理,由於預訓練模型的廣泛使用,模型所需算力直接呈現階躍式發展。不論是邊緣加速、雲端推理、邊緣計算、端側加速等,算力都是AI新基建首先聚焦的。

4月16日,以“AI‘新基建’規模落地破局方向在哪裡?”為主題進行線上直播,邀請了嘉楠海外銷售VP姚顯駿新思科技(Synopsys)中國區IP Solution銷售總監鍾香建深聰智能商務總監王宏松,由電子發燒友分析師張慧娟主持,就AI新基建的機遇和挑戰,以及業界如何共同推進AI新基建的規模落地進行了深入探討,三位嘉賓分享了各自的思考和精彩觀點。本次活動參會人數達到11587人。

AI新基建的迫切要求和建設重點?

嘉楠海外銷售VP姚顯駿認為,在新一輪基礎設施的升級背景下,AI企業和行業主要有三大升級方向:一是提升整體的數字化能力,因為AI的很多應用場景中,本質是對大量數據進行處理,所以前端、後端的工具等,都需要提升數字化能力。二是搭建專家團隊,由於AI技術的落地需要結合實際場景需求,企業對於既懂AI技術,又有行業知識積累的人才需求迫切;三是各行業都需要加快相關技術數據使用協議的制定,AI在不同行業的應用場景和程度都不盡相同,各個行業內部有待形成統一的行業標準。

“新基建”正火,AI 底層支撐卻捉襟見肘……

嘉楠海外銷售VP 姚顯駿

新思科技中國區IP Solution銷售總監鍾香建表示,傳統基建更聚焦於提升民生的硬件基礎設施,而新基建更大的比重是利用新興技術,比如5G、IoT、AI、大數據等,創造新的生產工具和生產方式,從而促進產業的升級,達到整個社會生產力和智力的提升。目前還處於弱人工智能階段,所以需要整個產業繼續努力,通過通用人工智能、強人工智能的產品和應用持續去發展。AI是改進生產工具、生產方式,最終促進產業升級、社會生產力提升的技術基礎,AI新基建對AI企業和行業的迫切需求是構建完善的AI技術底座,使得各行各業加快和普及AI應用落地。

深聰智能商務總監王宏松談到,深聰智能是思必馳旗下的AI芯片企業,專注於智能語音算法及芯片的軟硬件優化。智能語音面對的是傳統家電、家居、IoT設備廠商,作為基礎設施,語音不是簡單的技術或產品類型來推進,而是應該看行業是否具備語音的接入能力或具備語音智能的程度。新基建給行業、企業提出了思考的方向:自己的技術能不能達到行業對AI基礎設施屬性的要求?

如果能達到,說明技術就找到了落地的方向。深聰智能對於語音芯片架構規劃和落地方面在不斷進行思考,也在做取捨和平衡,例如信號處理哪些放在前端、哪些放在雲端等,這既是思考的方向,也是行業現在對於語音芯片技術研究的目標和方向。

談及AI新基建的建設重點,鍾香建認為從人工智能產業鏈的構成來看,主要包括基礎硬件數據算法、平臺、軟件、應用等四個層次,其中硬件數據算法、平臺、軟件這三部分,分別對應了人工智能的算力、數據、模型三要素,這三要素正是AI新基建的建設重點。AI芯片對性能、功耗、帶寬有較高要求,新思科技在EDA工具方面進行了優化,另外還有專門針對AI的IP解決方案,涵蓋112G/56G SerDes、HBM接口、處理器等,持續解決算力數據和模型上遇到的挑戰。

“新基建”正火,AI 底層支撐卻捉襟見肘……

新思科技中國區IP Solution銷售總監 鍾香建

姚顯駿分析,AI技術體系大致分為基礎層、感知層、認知層、平臺層和應用層。基礎層主要是AI加速器和數據中心的建設,感知層和認知層主要是基於AI的通用技術,平臺和應用層則具體到落地層面。目前在基礎層上,芯片是AI新基建發力的重點在AI應用的第一階段,應用場景主要為訓練和推理,在模型訓練方面,算法模型需要對海量數據進行處理,這往往依賴於高吞吐的大規模服務器集群完成,雲端芯片是AI算力基建的重點,諸如CPU+GPU、CPU+FPGA使得異構計算成為目前AI的主流計算架構。隨著算法模型應用趨於成熟,AI應用步入第二階段AI算力基建偏向於推理芯片的建設。AI與IoT的結合將賦予設備更多數據處理和通信能力,因此AIoT芯片的建設非常關鍵,需要芯片在架構和功能上的創新。

算力、算法、數據——誰是AI新基建的基礎?

姚顯駿認為,AI的發展過程中,數據是AI發展的基礎和先導。這一輪AI的發展主要依靠深度學習技術的突破,沒有數據AI便是無源之水。算法是處理數據的方法,算力則是根據算法進行數據處理的能力。隨著算法模型趨於成熟,現階段AI面臨的主要矛盾是無限數據和有限算力之間的矛盾。因此AI新基建的基礎重在底層計算架構的突破。

鍾香建表示,在不同的行業,算法非常多樣,目前比較成熟。最大的矛盾還是數據和算力之間的矛盾,這種矛盾驅動著AI技術的發展。這其中,數據是基礎,對於數據的採集、匯聚、存儲、挖掘,是非常重要的一個驅動因素。算力由硬件平臺承載,算力夠不夠、算力能效比,這兩個問題在驅動算力不斷髮展。AI新基建的發展技術,技術資源層是算力和數據,技術層是模型和算法,更基礎的還是算力和數據。

王宏松認為,算法、數據和市場三者之間是互動的關係。首先算法需要和市場互動,找到真實所需;其次,對於AI的訓練和算法的演進需要一定的數據支撐;第三,提供算力的芯片,其架構、工藝等,都是AI新基建的基礎因素。

“新基建”正火,AI 底層支撐卻捉襟見肘……

深聰智能商務總監 王宏松

AI新基建對產業有哪些拉動效應?

王宏松結合AI智能語音的應用談到,在語音識別、聲紋識別、語音合成、語音NLP的處理方面,技術成熟度很高,用戶接受度也比較高。特別是在疫情的非接觸需求下,智能語音相關應用加速落地。在新基建背景下,AI語音的落地是面向全行業的,甚至是產業賦能的效果

,所有電子相關產品,都需要思考有沒有機會和語音進行結合,很多商業機會有待發掘。芯片產品化和產業化的機會,具體體現在從IoT到AIoT產品形態轉變中。以傳統家電市場為例,應用會進一步細分,例如針對兒童的產品可能會率先爆發,這些都是AI語音的機會。

鍾香建由我國與美國在人工智能方面的發展情況談及,我國在AI應用方面相對領先,而美國在基礎資源層面做得更好,主要包括硬件算力和數據。這方面的差距也正是我們當前在AI新基礎建設中要更為注重的。在總體戰略的推進下,GPU、FPGA、ASIC芯片,大數據採集匯聚、存儲和挖掘這些領域將迎來新的機會。語音識別、計算機視覺、認知計算、情感感知等,這些領域都會作為中間層技術,在基礎層和應用層之間提供接口。智慧家居、智慧城市、智慧辦公、智慧醫療、自動駕駛等等,這些領域都會因為AI基礎層和技術層面的發展,迸發更強的活力。同時,其他領域也會間接受益,比如大數據、IoT以及支撐AI技術和應用的上下游企業都有很大的機會。

姚顯駿認為AI對產業的拉動效應可以從兩方面來看。一方面是對強數字屬性產業的拉動,例如對互聯網、金融等數字化程度較高的產業,拉動主要體現在用戶體驗和企業服務水平的升級。另一方面是對弱數字屬性產業的拉動,製造業、交通、能源和政務等數字屬性較弱的傳統領域,AI對產業的拉動主要表現在降低企業成本,以及生產效率的提升。例如在高端製造業領域,AI可用於基於算法的建模、設計,生產自動化,高精度的質檢等,實現對生產鏈各環節的優化。傳統行業前幾年IoT談得比較多,AI興起後引入了AIoT的概念。從IoT到AIoT類似於從互聯網到移動互聯網的發展,整個產業的變化非常巨大,對於生產力和社會運營的效率有巨大的提升。這其中,邊緣側的處理能力非常重要,能夠給整個社會的發展做出巨大的貢獻。在嘉楠最近落地的一個項目中,是把城市運營的水電錶進行了AI圖象識別處理,雖然應用比較簡單,但是實現了智慧城市意義上的管理,能耗以及消耗的熱力圖、異常報警功能都可以給政府提供相關參照。

AI如何與IoT、大數據等融合,構築穩固的技術底座?

姚顯駿認為,未來的技術底座雖然構成多元,但主線是一貫的,本質上是對數據資源的利用。在這樣的框架中,會看到大數據是數字經濟的戰略資源;5G、雲和芯片是基礎設施;AI與物聯網、邊緣計算的融合是新的生產力;區塊鏈則有望成為下一代互聯網的基石組件,構建基於機器信任的生產關係。技術大融合的趨勢中,企業要想站穩腳跟,應該關注底層共性技術。

鍾香建分析,在新基建的七大核心板塊中,與半導體集成電路產業直接相關的有四項:5G、人工智能、大數據、物聯網。它們並不是獨立的技術,而是相互融合、疊加的。新基建的新願景,應該是利用基礎技術推動新的技術平臺和應用的落地,AI方面除了原有的訓練、推理等技術分類,在新基建方向下應該有新的技術分類,比如AI5G、AI雲計算、AI存儲、AIoT等等,是基於已有的5G、雲計算、存儲、IoT等去升級且應用。因此技術底座更注重的是基礎資源層,包括計算平臺、數據採集、數據匯聚、數據存儲、數據挖掘等

,AI基於原有的技術,去構築這個技術底座。

王宏松以智能語音與其他代表性技術的融合為例談到,一方面體現在多模態的方案中,除了基於聲學的音頻,還有視頻的識別,再加上感知層的傳感器、邊緣端的計算、本地的算力等,讓AI的識別效果在端側就提高到一定程度,這也需要算法的不斷演進;另一方面,不論是端側產生的還是處理之後的數據,到雲上再做處理時,與傳統直接在雲上處理的數據不一樣。在進行大數據處理、語義理解、知識圖譜等處理時,距離理解話語中的含義、文化背景等還有較大差距,AI在這方面應用離需求還有明顯的距離,需要從業者不斷演進模態的融合和數據結構化的處理。

如何正視AI“理想”與“現實”之間的距離?

王宏松說道,AI技術還有點像三歲小孩,比原來智能了,但還達不到那麼高的預期,仍在持續演進中,不過這個演進的速度是非常快的。以算法的推進為例,有的算法是按小時迭代上線的,有的是按周來迭代上線的。對於芯片企業,常常跟不上算法對芯片的直接要求。最終將產品、服務提供給客戶時,算法和芯片最後融合成什麼樣,往往在客戶、普通消費者眼裡會產生理解或感知上的偏差。但是,

AI被納入新基建範圍中,必然會加速行業的應用和落地,會越來越接近甚至超出我們的預期

鍾香建表示,現階段人工智能在各行各業的普及和應用率還是很低的,這也是理想和現實中存在的差距。造成這個現象的原因還是整個生態鏈不夠健全需要更完整的生態鏈的互動、合作和融合。以EDA工具為例,也在被AI革命性地改變,它可以通過大規模擴展對設計工作流程中選項的探索,同時自動化較少的決策,徹底改變芯片的設計。SoC團隊能夠以專家級的水平去進行操作,可以把專家需要耗費一個月才能完成的設計,壓縮到短短三天。我們要堅信AI是無處不在的,它可以改變我們的生產方式和提升我們的生產力。

姚顯駿談到,AI真正落地需要打通從雲到端的壁壘,其中帶來的問題是多樣的。算法方面,將算法遷移部署到設備端,但在實際推理過程中往往影響算法模型的性能。算力方面,設備端對功耗的限制不支持高能耗的AI芯片。數據方面,端側場景需要實現基於小樣本數據的推理,與服務器高吞吐的訓練場景不同。

為了克服這些差異,需要研發基於端側設備的芯片。AI芯片在指令集架構的選型、功耗和算力的規劃上要貼合端側場景,以最大程度滿足設備端的需求。其次在應用方面,AI行業應用需要在成本、效率和數據安全之間取得平衡。

AI企業如何打造生態圈?

王宏松認為,AI作為技術和服務的一種形式,是呈現給行業合作伙伴和企業的,最終消費者並不知道或不在意其中用了什麼樣的AI技術,而是注重獲得了什麼樣的服務體驗。對於AI企業來說,就要努力打造生態圈,讓企業之間、行業之間的融合和推進更加順暢,共同提供好的技術和平臺服務。

鍾香建認為在新基建的背景下,不管什麼行業的人都用同一種思維方式、同一個目標去思考問題,這就是一個生態圈。要打造成功的生態圈,可以從幾個層次展開:首先是如何創造出新的智能應用系統,這是企業、從業者需要常常思考的問題;再高一個層次,需要思考如何應用這些新技術、產品,

在哪些領域可以把智能貫穿下去;更高層次的思考是,如何讓社會更智能化、增加社會的智力,比如智慧城市、智慧國家的概念,這需要基於底層從一個個產品、技術、行業,進行更高維度的思考,大家需要有這樣統一的思考方式去帶動AI進入各行各業。因此,生態圈建設應該囊括如下領域:基礎資源層生態的融合,包括芯片、IoT、5G等;不同技術層面的全套解決方案的融合,包括算法模型、大數據、語音識別、視頻識別、事件識別等;應用層面要做到跨行業的融合,需要在生態圈納入各個領域的系統公司、方案公司。

姚顯駿表示,建立生態圈首先要推動基礎設施標準的建立。新基建技術類別眾多,不同行業、企業之間的實際應用場景也各不相同。以物聯網為例,不同細分行業中的設備和系統繁多,彼此之間割裂,協議互不相通。只有在行業中形成統一的協議標準和數據使用標準,才能真正意義上實現萬物互聯。同理,在其他技術領域中也需要加快標準研發,從而形成行業合力,真正推動新基建建設。

當在基礎標準有了統一的標準指引後,再往下到行業、產業、各種不同的平臺和應用就會容易很多。


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