英特爾AI策略全解析(1):延伸四大產(chǎn)品線

英特爾決心全力發(fā)展AI，明年現(xiàn)有的Xeon E5、Xeon Phi處理器平臺(tái)都將推出新一代產(chǎn)品，并將以Xeon搭配新開發(fā)的「Lake Crest」芯片，專攻類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加速應(yīng)用

【英特爾AI應(yīng)用主打4種服務(wù)器處理器】若要在數(shù)據(jù)中心環(huán)境當(dāng)中建構(gòu)AI系統(tǒng)，英特爾預(yù)計(jì)將提供4種運(yùn)算平臺(tái)：Xeon、Xeon Phi、Xeon搭配FPGA（Arria 10）、Xeon搭配Nervana（Lake Crest），分別主打基本用途、高效能、低延遲與可程序化、類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速等不同需求。圖片來源：iThome

這一年來，除了云端服務(wù)、大數(shù)據(jù)、行動(dòng)應(yīng)用持續(xù)走紅以外，人工智能（AI）無疑是下一個(gè)即將起飛的熱門IT技術(shù)，許多人已經(jīng)開始積極投入機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)的開發(fā)與應(yīng)用，繪圖處理器大廠Nvidia今年的營收、獲利、股價(jià)持續(xù)上漲，也與此有關(guān)，而同樣是處理器大廠的英特爾，現(xiàn)在也對AI的發(fā)展寄予厚望，并正式宣布調(diào)整以AI為重的策略，全力發(fā)展軟硬件技術(shù)，以支持相關(guān)的發(fā)展。

在11月18日舉行的「Intel AI Day」活動(dòng)當(dāng)中，英特爾執(zhí)行長Brian Krzanich提出了他們的愿景，并期盼能推動(dòng)AI普及，將AI變得更平民化，進(jìn)而引領(lǐng)AI運(yùn)算時(shí)代的來臨，使英特爾能夠成為加速AI發(fā)展的催化劑。

而就更實(shí)際的產(chǎn)品而言，英特爾在服務(wù)器端處理器平臺(tái)上，也針對AI有所布局。在2017年，現(xiàn)有的Xeon E5、Xeon Phi處理器平臺(tái)都將推出新一代產(chǎn)品，同時(shí)，除了以Xeon搭配FPGA（Field Programmable Gate Array）芯片Altera Arria 10之外，英特爾也將以Xeon搭配新開發(fā)的「Lake Crest」芯片，專攻類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加速應(yīng)用。

值得注意的是，Lake Crest的形式是一張基于硅芯片的獨(dú)立加速卡，技術(shù)源自于英特爾今年8月并購的新創(chuàng)公司Nervana Systems，該產(chǎn)品將于2017年第一季問世。之后，英特爾還將推出Xeon結(jié)合這種新型態(tài)加速AI處理機(jī)制的芯片，研發(fā)代號稱為「Knights Crest」，屆時(shí)，采用這顆芯片的服務(wù)器直接具有系統(tǒng)開機(jī)的能力，無需搭配Xeon處理器。

英特爾AI服務(wù)器平臺(tái)的發(fā)布時(shí)程

在2016這一年，英特爾已經(jīng)推出了FPGA的系統(tǒng)單芯片解決方案Arria 10，以及Xeon Phi x200系列（Knights Landing）。2017年他們將發(fā)表新的Xeon Phi（Knights Mill），以及深度學(xué)習(xí)專用的運(yùn)算芯片Lake Crest，而在通用服務(wù)器級處理器Xeon系列，基于Skylake微架構(gòu)的產(chǎn)品也將問世。

英特爾在2017年即將推出的服務(wù)器產(chǎn)品，還包括采用Skylake微架構(gòu)的新一代Xeon處理器，以及Xeon Phi（代號為Knights Mill）。

以現(xiàn)行的Xeon E5-2600 v4系列處理器而言，根據(jù)英特爾提供的效能測試數(shù)據(jù)，若執(zhí)行大數(shù)據(jù)與AI領(lǐng)域經(jīng)常會(huì)運(yùn)用的Apache Spark軟件環(huán)境，效能提升的幅度，可望達(dá)到18倍之高（以今年推出的Xeon E5-2699 v4搭配MKL 2017 Update 1鏈接庫，對上Xeon E5-2697 v2搭配F2jBLAS鏈接庫）。

英特爾表示，在初期出貨給特定云端服務(wù)業(yè)者的「Skylake」Xeon處理器版本（preliminary version）當(dāng)中，將會(huì)加入更多整合式加速運(yùn)算的進(jìn)階特色。例如，新的進(jìn)階向量延伸指令集AVX-512，可針對機(jī)器學(xué)習(xí)類型工作負(fù)載的執(zhí)行，提升相關(guān)的推理論斷能力。至于Xeon新平臺(tái)其他增益的功能與組態(tài)支持，預(yù)計(jì)將會(huì)在2017年中正式發(fā)布時(shí)，才會(huì)揭露。

若單看AVX-512這套指令集，目前只有今年6月推出的Xeon Phi x200系列處理器（Knights Landing）支持，接下來，英特爾的主力通用服務(wù)器平臺(tái)Xeon處理器，會(huì)在下一代采用Skylake微架構(gòu)的產(chǎn)品當(dāng)中支持。

因此，就目前而言，英特爾現(xiàn)有處理器所支持的AVX指令集，總共可分為三代：Sandy Bridge和Ivy Bridge微架構(gòu)處理器，內(nèi)建的是第一代AVX，Haswell和Broadwell微架構(gòu)處理器改為AVX2，而Skylake微架構(gòu)和Knights Landing是采用AVX512?；旧?，前兩代的AVX指令集，都是基于128位SIMD緩存器，可延伸到256位。

至于Xeon Phi的下一代產(chǎn)品 「Knights Mill」，英特爾表示，會(huì)把深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用效能，提升到現(xiàn)有Xeon Phi處理器（7290）的4倍，并同樣具備直接內(nèi)存訪問（Direct Memory Access）的能力——最高可存取到400GB（Knights Landing是以384GB的DDR4內(nèi)存，搭配16GB的MCDRAM）。

同時(shí)，在橫向擴(kuò)展到32節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)環(huán)境當(dāng)中，目前的Xeon Phi也已經(jīng)能大幅縮短機(jī)器學(xué)習(xí)的訓(xùn)練時(shí)間，成效差距可達(dá)到31倍之大。