人工智能風(fēng)口，英偉達(dá)GPU已成不可或缺的工具

去過一年時(shí)間里，英偉達(dá)的每股價(jià)格從40元美元上下，一路飆升至168美元。

“英偉達(dá)的股價(jià)還會(huì)漲。”6月上旬，在深圳優(yōu)必選機(jī)器人公司一個(gè)交流活動(dòng)間隙，陶大程對騰訊科技說。陶是人工智能領(lǐng)域知名專家，現(xiàn)在是國際識(shí)別模式學(xué)會(huì)會(huì)士，擔(dān)任優(yōu)必選機(jī)器人公司首度科學(xué)家。

優(yōu)必選開發(fā)的直立行走機(jī)器人中，正在考慮應(yīng)用英偉達(dá)的產(chǎn)品。人工智能大潮的興起，圖形處理至關(guān)重要，英偉達(dá)專門處理圖像的GPU發(fā)展前景獲得越來越多人認(rèn)可。

除了像陶大程這樣的業(yè)內(nèi)專家，看多英偉達(dá)的人還包括一些美國大型投行。他們看漲英偉達(dá)股價(jià)，2018年第一季度至180元美元。

投資出阿里巴巴的軟銀孫正義同樣看好英偉達(dá)。今年5月份，軟銀公司花了約40億美元購買了英偉達(dá)4.9%的股份，可能是英偉達(dá)的第四大股東。軟銀的創(chuàng)始人孫正義是一位技術(shù)狂熱的投資者，他將人工智能視作互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之后的下一波科技浪潮，積極在上游芯片領(lǐng)域布局、運(yùn)作，購買了著名的芯片設(shè)計(jì)公司ARM。

由黃仁勛（Jen-Hsun Huang） 創(chuàng)辦的英偉達(dá)（NVIDIA）公司，因?yàn)槿斯ぶ悄芊矫娴念I(lǐng)先技術(shù)，將產(chǎn)品賣給了各大互聯(lián)網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)中心，汽車生產(chǎn)商，以及各種帶有人工智能性質(zhì)的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)公司，正處于風(fēng)口之中。

5月24日，黃仁勛指出，NVIDIA GPU運(yùn)算已成了當(dāng)代達(dá)爾文、愛因斯坦不可或缺的工具，過去1年來，打造GPU驅(qū)動(dòng)AI服務(wù)的新創(chuàng)公司家數(shù)成長逾4倍至1300家，“沒有人想錯(cuò)過下一個(gè)重大科技新突破”。

6月初，臺(tái)北電腦展期間，英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛有一個(gè)亮相，做一次演講。這個(gè)在臺(tái)北君悅飯店舉行的演講會(huì)，流程管理水平與國內(nèi)同類會(huì)議相比差一大截，沒有實(shí)時(shí)的語音轉(zhuǎn)化文字顯示，沒有超弦、超酷的超大電子屏幕，時(shí)間也快近午飯時(shí)間，來自業(yè)界的渠道商、各種媒體人等都被攔在一樓電梯口外，耐心地等待入場。“像朝圣一樣地”，一位當(dāng)?shù)厍郎倘绱苏f。

進(jìn)入三樓會(huì)場時(shí)，人們爭先恐后找位子，最后很多人不得不站著聽。黃仁勛出生于臺(tái)灣，長著一幅華人面孔，嘴里吐出的是英語。他身著亮黑色皮夾克，顯得強(qiáng)悍有力。

開場是黃仁勛陳述CPU發(fā)展緩慢，摩爾定律經(jīng)過30年進(jìn)展已經(jīng)停滯。過去一直猛烈推進(jìn)硬件發(fā)展的電子晶體管，現(xiàn)在即便每年以50%的速度成長，CPU的效能僅增長10%。

在黃仁勛看來，CPU（中央處理器）正進(jìn)入困境，GPU（圖形處理器）將取而代之，領(lǐng)跑科技界。“NVIDIA GPU運(yùn)算已經(jīng)讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)邁進(jìn)了一大步——到2025年，加速達(dá)1000倍。”他還列舉了NVIDIA的CUDA架構(gòu)、開創(chuàng)性的速度提升能力，適用于人工智能的地方。

以深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例，兩年前，訓(xùn)練Microsoft ResNet的模組需要7百萬兆次的運(yùn)作，現(xiàn)在，模組訓(xùn)練大幅增長了15倍，這個(gè)需求還在不斷地?cái)U(kuò)大、加深。未來，軟件將由許多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成，對于處理器和軟件的需求將持續(xù)攀升。

深度學(xué)習(xí)為什么需要GPU？過去，軟件工程師負(fù)責(zé)開發(fā)程序并仔細(xì)地編寫算法代碼?，F(xiàn)在，各種算法可以從海量的實(shí)例中學(xué)習(xí)，軟件可以自行編寫代碼。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被部署在數(shù)據(jù)中心和智能設(shè)備中以便推理和預(yù)測下一步行動(dòng)。

這一切都是通過在 GPU 上訓(xùn)練和部署深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)才得以實(shí)現(xiàn)。由 GPU 驅(qū)動(dòng)的深度學(xué)習(xí)是一種全新的計(jì)算模式，在這種模式中，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)得到訓(xùn)練，以便從海量數(shù)據(jù)中識(shí)別模式，這一全新模式也使人類進(jìn)入了人工智能計(jì)算時(shí)代。

英偉達(dá)在給騰訊科技的回復(fù)中稱，他們發(fā)明的 GPU 能夠高效的解決計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中的一些最復(fù)雜的難題，同時(shí)能夠模擬人類智能，通過運(yùn)行深度學(xué)習(xí)算法，成為那些可感知和了解世界的計(jì)算機(jī)、機(jī)器人以及自動(dòng)駕駛汽車的大腦。

對于研發(fā)出TPU用于圍棋（AlphaGo）戰(zhàn)勝世界冠軍的谷歌（微博）怎么看？英偉達(dá)的回復(fù)是：“谷歌是一個(gè)非常棒的客戶，他們對于人工智能與復(fù)雜模型的使用在不斷的增加。同谷歌一樣，還有許多其他客戶對于加速的需求日漸增強(qiáng)，我們的GPU便服務(wù)于這些市場，其中包含了所有的架構(gòu)，產(chǎn)業(yè)，以及所有的云服務(wù)供應(yīng)商。”

“現(xiàn)在，全世界各大互聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)提供商都在使用英偉達(dá)的GPU芯片。”英偉達(dá)首席財(cái)務(wù)官科萊特-克雷斯（Colette Kress）在2017年一季度發(fā)布后說。

最近一年，IBM、亞馬遜、谷歌、騰訊和阿里巴巴等等大的互聯(lián)網(wǎng)科技公司都在布局云計(jì)算和大數(shù)據(jù)，這些構(gòu)成了英偉達(dá)龐大的客戶群。這股力量如此強(qiáng)大，手機(jī)廠商都能感覺到存儲(chǔ)器價(jià)格被拉升。

英偉達(dá)仍在不斷地升級(jí)GPU加速器，最新的已經(jīng)是第七代架構(gòu)。5月11日，英偉達(dá)在美國圣何塞的GPU技術(shù)大會(huì)上發(fā)布了新品Tesla V100，又稱Volta，據(jù)稱是史上最強(qiáng)的GPU加速器。英偉達(dá)稱Volta將成為高性能計(jì)算的新標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)算科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域表現(xiàn)突出。

Volta采用了210億個(gè)晶體管，其深度學(xué)習(xí)性能相當(dāng)于100個(gè)CPU。通過將CUDA（R）內(nèi)核和全新Volta Tensor 內(nèi)核整合在統(tǒng)一架構(gòu)中，裝有Tesla V100 GPU的單一服務(wù)器將取代數(shù)百個(gè)傳統(tǒng)HPC的商用CPU。Tesla V100 GPU已經(jīng)突破了深度學(xué)習(xí)每秒100萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算的大關(guān)。

5月初，英偉達(dá)發(fā)布截至2017年4月30日的第一季度財(cái)報(bào)。其中，數(shù)據(jù)中心收入中的人工智能部分，比去年同期上漲了186%，最新季度收入19.4億美元，人工智能就占據(jù)了超21%的比例，兩年前這個(gè)比例僅為6%。

幫助英偉達(dá)實(shí)現(xiàn)人工智能增長的產(chǎn)品有哪些？英偉達(dá)告訴騰訊科技，包括NVIDIA Tesla GPU，GRID軟件和NVIDIA DGX，其中包含了DGX-1——全球首款單機(jī)箱人工智能超級(jí)計(jì)算機(jī)，以及個(gè)人超級(jí)計(jì)算工作站NVIDIA DGX StaTIon。

這些東西并不是枯燥的代碼，在一些研發(fā)者面前，它能解決實(shí)實(shí)在在問題，有些已經(jīng)最終運(yùn)用到手機(jī)APP里。

Aipoly就是一款這樣的智能手機(jī)APP，它可以瞬間識(shí)別出家庭環(huán)境中的4000多個(gè)物體，比如一些工具、浴室等，然后可以顯示在屏幕上，還可以向用戶說出名字。其詞匯量相當(dāng)于一個(gè)五歲孩子。目前，這款A(yù)PP的詞匯在不斷增加，所能識(shí)別的物體也在不斷更新。這里應(yīng)用到圖像識(shí)別訓(xùn)練來提供準(zhǔn)確度，達(dá)到相應(yīng)質(zhì)量可以幫助視覺上有問題的人。

不斷地進(jìn)行準(zhǔn)確的圖像識(shí)別，需要大量的訓(xùn)練。而英偉達(dá)的產(chǎn)品Nvidia GPUs是其中關(guān)鍵。“拿英偉達(dá)產(chǎn)品訓(xùn)練所需要的時(shí)間，與其競品相比，前者像是烘烤一塊面包，后者則像是釀陳年（微博）的威士忌。”Aipoly創(chuàng)始人Rizzoli評(píng)價(jià)。

總部在洛杉磯的云視（CloudSight）公司聯(lián)合創(chuàng)始人Brad Folkens同意這一看法。他做了一個(gè)免費(fèi)、開源的TapTapSee，給視覺障礙人士用。這款A(yù)PP可以讓用戶雙擊屏幕，拍攝下面前事件，然后APP能說出所拍攝物體。Folkens認(rèn)為App背后圖像識(shí)別和深度學(xué)習(xí)是關(guān)鍵，而它們離不開英偉達(dá)提供的技術(shù)。

“應(yīng)用DevBox（英偉達(dá)DIGITS），我們可以處理大批理圖像，分類，并用樣本去訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。”Folkens說，他最近特別興奮于云視所采用的英偉達(dá)DGX-1超級(jí)計(jì)算機(jī)。

“它可以讓我們處理大量的圖像，這在以前是不可能的。”他說，而且時(shí)間上也可控。一個(gè)有視覺障礙的用戶向Folkens反饋，用了云視的APP之后，不需要?jiǎng)e人幫助，第一次自己逛了百貨商店。

追一科技CEO 吳悅2015年開始創(chuàng)業(yè)，從文本的對話機(jī)器人角度切入，他的公司現(xiàn)在已經(jīng)有了滴滴、美團(tuán)等客戶。吳悅告訴騰訊科技，引發(fā)人工智能大熱的AlphaGo，訓(xùn)練下圍棋的過程需要大量的深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)，一旦學(xué)成之后應(yīng)用，將不需要再隨時(shí)鏈接那么多計(jì)算處理器。這是一些手機(jī)APP可以帶有強(qiáng)大圖像識(shí)別功能的原因之一。

英偉達(dá)在人工智能方面的商業(yè)機(jī)會(huì)就在這里。除了上面那些應(yīng)用，英偉達(dá)的圖像處理硬件有很多使用場景，其官網(wǎng)上介紹了一種沒有GPS信號(hào)狀態(tài)導(dǎo)航下的小型無人機(jī)，可以通過圖像識(shí)別，穿梭于林間小路上。

搭載由NVIDIA Jetson TX1為基礎(chǔ)的AI 超級(jí)計(jì)算機(jī)，運(yùn)行深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺功能，即便在偏遠(yuǎn)的沒有地圖位置信息的地方，NVIDIA研究者們開發(fā)的無人機(jī)一樣可以導(dǎo)航。

一開始，這種設(shè)計(jì)是為了搭救迷路的遠(yuǎn)足者，或者觀察倒掉的樹?，F(xiàn)在，即使沒有了GPS信號(hào)，無人機(jī)仍然可以工作，最終將會(huì)用于搜救破壞建筑里的幸存者、巡視隧道中鐵路，甚至檢查大型商店的庫存。

各式新型應(yīng)用，構(gòu)成了英偉達(dá)龐大的潛在客戶群體。

英偉達(dá)最早創(chuàng)立于1993年1月，是一家以設(shè)計(jì)智核芯片組為主的IC半導(dǎo)體公司， 最有名的產(chǎn)品線是為游戲而設(shè)的GeForce顯示卡系列，為專業(yè)工作站而設(shè)的Quadro顯卡系列，和用于計(jì)算機(jī)主板的nForce芯片組系列。

目前，來自游戲的業(yè)務(wù)收入仍然占據(jù)英偉達(dá)整體收入的半壁江山。今年第一季度，該公司的游戲業(yè)務(wù)（包括英偉達(dá)GeForce系列）的營收增長了大約50%，到10.3億美元，占該公司全部營收的53%。

從去年起，英偉達(dá)開始為數(shù)據(jù)中心和自動(dòng)駕駛提供圖形處理器，這成為VR領(lǐng)域之后，英偉達(dá)所找到的一個(gè)新增長板塊。曾經(jīng)，VR概念在一段時(shí)間里被炒得火熱，圖像處理領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢的英偉達(dá)沾了光。但是，隨著VR虛火燒完，英偉達(dá)有一段時(shí)間轉(zhuǎn)型迷茫。

人工智能所帶來的熱浪會(huì)不會(huì)是VR一樣的結(jié)局？英偉達(dá)會(huì)不會(huì)又空歡喜一場？其股價(jià)會(huì)不會(huì)虛高？國外有些投資公司，比如以做空聞名的渾水，跳出來質(zhì)疑過。

不過，來自數(shù)據(jù)中心和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的收入看起來結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)。2017年第一財(cái)季的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入翻倍至4.09億美元，遠(yuǎn)好于預(yù)期的3.182億美元。汽車業(yè)務(wù)收入增長24%至1.4億美元，好于預(yù)期的1.32億美元。在整個(gè)公司中收入比重提升。

也許人工智能浪潮真正的大爆發(fā)還有待時(shí)日，像英偉達(dá)這樣處于轉(zhuǎn)型期的業(yè)務(wù)架構(gòu)卻相對健康。傳統(tǒng)游戲業(yè)務(wù)提供的收入能夠使其獲得比競爭對手更強(qiáng)的生存。

業(yè)界短期內(nèi)對英偉達(dá)的產(chǎn)品在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中的應(yīng)用寄予厚望。今年早些時(shí)候，英偉達(dá)宣布了與日本豐田公司展開合作，計(jì)劃于在未來幾年內(nèi)將自動(dòng)駕駛汽車推向市場。

這意味著豐田也加入到了英偉達(dá)的汽車制造商陣營。很多家汽車制造商均宣布將基于NVIDIA技術(shù)讓汽車上路，這一陣營堪稱豪華，兼跨傳統(tǒng)與新能源汽車廠商，包括特斯拉，梅賽德斯奔馳，大眾以及沃爾沃等等。

未來幾年，擁有自動(dòng)駕駛能力的汽車將會(huì)變得非常普遍，英偉達(dá)的技術(shù)也將繼續(xù)深入汽車行業(yè)的變革。目前，英偉達(dá)官方告訴騰訊科技，“超過80家合作伙伴在利用我們的技術(shù)來開發(fā)其自動(dòng)駕駛汽車解決方案。”

“基于NVIDIA GPU的深度學(xué)習(xí)是一種突破性的AI方法，正在助力解決自動(dòng)駕駛汽車、早期癌癥檢測和天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)。我們?nèi)缃窨梢钥吹剑贕PU的深度學(xué)習(xí)將徹底改變各大主流行業(yè)，從消費(fèi)級(jí)互聯(lián)網(wǎng)、交通、到醫(yī)療保健和制造業(yè)。我們肩負(fù)著人工智能時(shí)代的使命。”黃仁勛表示。