lcytms
发表于 2017-7-15 14:15:50
60
每个处理器有8个核,支持32个线程。
它是用巨大的计算机系统把它算出来的。
当然这个算法里面体现了对语言的理解的问题、对问题检索的问题。
这些问题都得到了发展,但是它仍然是一个计算机,一个图灵机的系统。
站在功耗和效率的角度上,我们讲,无论是当初IBM的深蓝,和卡斯帕罗夫的对决,还是阿尔法狗和李世石、柯洁的对决,或者是一站到底、最强大脑中的对决。
这里面都有一个不公平,就是计算机是很大的一个系统,很大的体积和功耗,它是一台专用的图灵机。
lcytms
发表于 2017-7-15 14:16:50
61
如果把它集成到一个人类体积、功耗的设备里面,它能否实现呢?
现代的神经生物学告诉我们,人的大脑只有15W,IBM最新的研发团队,它就在研发这件事情。
图灵机并不像生物系统那样,只有做到生物系统那样的效率和体积,才能做到将来的设想有一天,真正的人和身边的机器人的对话。
lcytms
发表于 2017-7-15 14:18:35
62
机器人管家像人那样的尽职,解决问题。
如果图灵机不是一个生物系统,那么谁会是呢?
有观点指出,现代的机器里面,FPGA长得更像一点。
说到后图灵时代,FPGA的其中一个加速器的应用,用到图像上,方方面面,像模式识别、3D技术、图像压缩、边沿检测、机器人视觉、虚拟现实,这些都可以用语言体系来实现,都可以用计算机系统来实现。
这个时候用FPGA、用硬件、用芯片级解决方案、用有限自动机会达到什么样的效果呢?
lcytms
发表于 2017-7-15 14:20:59
63
比方说,像人脸识别,要做到非常快的人脸识别并不是一件易事。
特别是如果要把它集成到一个小型化的设备里面,并非易事。
这里面就有一个用FPGA来加速的问题。
另一个例子,巴西世界杯的时候,用的一个门线技术。
用计算机来判定这个足球,有没有进门限的坐标,进了门限的坐标,就算进球。怎么样才能得到这个球的坐标呢?
lcytms
发表于 2017-7-15 14:23:49
64
16台高速计算机,每秒500帧,实时地来捕获现场的图像,算出这个球的坐标。
还有用鹰眼的越位,越位了以后,草坪的图像会反转,裁判员的手表会有震动,这是怎么得到的呢?
是用鹰眼得到的,是用计算机算出来的。
而这些算的过程中都体现了加速的算法。
用计算机,即便是用服务器阵列来算,效率都是很低的。
这个是用加速器来实现的。要用到芯片级解决方案。
lcytms
发表于 2017-7-15 14:26:11
65
另外呢,谈到算法实现和算法加速的时候,我们要说到神经网络。因为阿尔法狗战胜柯洁之后,大家对人工智能都情有独钟。
津津乐道于神经卷积的算法,深度学习等等这些概念。
其实神经网络它形成的这颗树,在计算机系统里面,无论是Watson还是AlphaGo,类似的服务器阵列里面,都是用一个数据结构来描述的神经网络。
根据这个数据结构来调用多核多线程,来把它强行地算出来。所以说需要巨大的服务器阵列。
另外一个例子,就是算法实现和算法加速。
一个非常简单的例子就是排序。
排序有很多种算法,经典的就是冒泡法。
lcytms
发表于 2017-7-15 14:27:46
66
无论是冒泡法,还是珠排序,或者是其它的一些排序算法,总之要把排序的数据读进来,逐一地进行比较。
多核多线程也是如此。
一次只能做一次比较。
那么现代的硬件的排序是怎么做的?
已经打包成专利的形式,集成到类似酷睿芯片、高通骁龙芯片里面的,这些排序是怎么做的?
非常之快,就是一拍排序。
数据进来就排好了,它一次做n个比较。
N呢它是一个排序栈,排序栈的深度是n,一次可以做n个比较,那当然就快多了。
比多核多线程还要快。
这个里面呢,就体现了一种算法。
lcytms
发表于 2017-7-15 14:30:26
67
我们在说到排序算法的时候,打开文献,一系列的算法大多都是软件的算法,硬件算法肯定要搜索专利文件。
当我们看到这些算法的时候,我们第一个感觉,是把这些用C语言写的算法,转变为用HDL语言写的算法。
如果你这样做,就大错特错了。
特别是我刚才讲的神经元卷积,现在也有用神经元卷积来写HDL语言的,如果你执意把你的FPGA当CPU来用,那就得不偿失了,也得不到FPGA的优势所在。
另外呢,就是我们该如何学习硬件,学习EDA技术?
今天我们仍然看见拿来主义。
lcytms
发表于 2017-7-15 14:31:28
68
我们的今天的硬件学习过程之中,包括工程师,包括企业和高校,我们很大程度上在看说明书,在看西方的手册。
当手册上有了,或者同类产品上有了,我们要跟进。
通过这样的学习,我们可以看见什么呢?
能够看见最新的技术,能够跟进最新的技术,都没有问题,这个仍然是现代的拿来,我们承认,这个还是需要的。
但是我们也看到了它的不足之处,当我们如果没有一个创造的拿来,我们怎么能够成为一个人无我有的企业呢?
怎么能够拿到一个先进的技术体系在手上,领先于其它的企业呢?
我们不仅要学到先进的技术,还要看到先进技术支持的基础理论的发展。
lcytms
发表于 2017-7-15 14:37:09
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摩尔周期40多年过去了,走到了摩尔周期的极限,走到了后摩尔周期。
西方的理论体系也发生了翻天覆地的变化,所以说我们在学习的过程之中,不仅要跟进现代技术,更要跟进它的基础理论体系方面。
今天的课程就到这。
下节课呢,我们会具体来讨论一些运用过程之中的细节,工具的细节,以及EDA建模的方方面面。
通过我们至芯的公开课,我们可以给你一个方向,给你打开一扇窗,你可以知道,在这个方向发生了什么?
你后面的路该怎么走?
我们总结一下,对嵌入和FPGA的比较而言。
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