微軟也搞 FPGA,梗埋六年打造百萬兆級運算 AI 超級電腦

作者 | 發布日期 2016 年 09 月 29 日 21:04 | 分類 Microsoft , 雲端 follow us in feedly

人工智慧(AI)發展潛力無限,Google、IBM、亞馬遜、Facebook、微軟等網路或軟體科技巨頭無不砸重金投入,軟體發展外,硬體性能的運算能力與系統間的整合同樣成了這些網路巨頭著力點,不只 Google 自行打造了機器學習晶片 TPU,跨足半導體,微軟押寶 FPGA 提升人工智慧能力的梗也鋪了六年之久。



微軟一年一度的 Ignite 技術大會近日在美國亞特蘭大展開,26 日開幕首日,微軟執行長薩蒂亞·納德拉(Satya Nadella)在台上揭露了微軟多年大業,微軟已悄悄地在自家雲端資料中心導入 FPGA,要讓旗下雲端運算平台 Azure、搜尋引擎 Bing 等服務,在日漸蓬勃的人工智慧領域擁有強勁競爭力優勢,納德拉稱這是「第一台人工智慧超級電腦」。

這項計畫在 2010 年已有輪廓, 2010 年 Doug Burger 等人向高層提出以 FPGA 改善資料中心 CPU 使用率,以因應日漸成長的人工智慧應用與服務,開啟了這個 Catapult 計畫。現行  Catapult 計畫 FPGA 導入資料中心的配置,不若傳統以螺絲固定的集束型結構,而是可額外增加在每個資料中心伺服器的獨立結構,讓單個伺服器有增加一個甚至達上千個 FPGA 配置的彈性。

在大會上微軟顧問工程師 Doug Burger 展示資料中心導入 FPGA 後 Azure 平台的運算成果,高達 60 萬字、1440 頁的經典名著《戰爭與和平》,從俄文原文翻成英文只需要 2.6 秒,相較單純運行 24 核 Haswell 處理器的 Azure 平台,超過 15 秒還未能將整本書翻譯完成。

Microsoft FPGA04

(Source:Microsoft)

Doug Burger 還展現了 Catapult Azure 平台百萬兆浮點運算(exaflop)能力,也就是每秒能進行百萬兆次邏輯運算,在 0.098 秒就能將 5,000 億字維基百科翻譯成第二語言,Doug Burger 指出,這是目前現有最大超級電腦運行人工智慧效能的十倍,或能解決先前人工智慧未能解決的問題。

Microsoft FPGA03

(Source:Microsoft)

除了效能的提升、FPGA 本身可編程特點帶來的靈活性,微軟強調,透過 FPGA 的導入,還能降低功耗帶來可觀的減省,官方舉例,Bing 搜尋引擎排行吞吐量因此增加了兩倍,但新增的成本小於 30%,並減少 10% 功耗。

微軟的多年大業好夥伴英特爾也相隨,英特爾在 2015 年 6 月買下 FPGA 大廠 Altera,收購金額創下英特爾史上最高金額併購,令外界摸不著頭緒,其實與微軟發展 FPGA 的採購也有所關連,另一方面,近日微軟研究副總裁 Peter Lee 接受國外科技媒體 WIRED 訪談指出,英特爾執行副總裁 Diane Bryant 曾向其透露,看好至 2020 年所有雲端計算伺服器中有三分之一將包含 FPGA 晶片。近來被形容已漸行漸遠的 Wintel 陣營,在 FPGA 應用發展上又牽起手走在同一條路上。

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