迎戰Google,微軟押寶FPGA晶片打造全球首部人工智慧超級電腦
迎戰Google,微軟押寶FPGA晶片打造全球首部人工智慧超級電腦
2016.10.04 | 微軟

幾乎所有科技應用都不脫人工智慧的範疇,而晶片計算速度是其中的發展關鍵因素。隨著Google自製機器學習專用晶片,微軟也開始使用客製化晶片打造人工智慧電腦。或許,人工智慧戰場已經從軟體走向硬體,最底層的晶片技術將成為各網路巨頭誰能在未來勝出的關鍵起步。

微軟Project Catapult負責人Doug Burger於Ignite技術大會上展示FPGA
圖/ 截圖自微軟Ignite技術大會影片

納德拉:「這是世界上第一台人工智慧超級電腦。」

《Wired》報導指出,微軟加快人工智慧發展的秘密武器為FPGA(field-programmable gate arrays,現場可程式化閘陣列)晶片。FPGA為高效能、可重複程式設計的晶片,只要透過軟體,便能調整晶片上的元件配置。微軟執行長薩蒂亞·納德拉(Satya Nadella)於上周的Ignite技術大會上表示,「這是世界上第一台人工智慧超級電腦。」

微軟目前已將FPGA用於搜尋引擎Bing,預計不久後將驅動植基於深度神經網絡的新搜尋演算法——這套演算法是人類大腦架構的人工智慧模組。微軟指出,過去Bing需要4秒才能完成的事,現在只需23毫秒。

FPGA也會用在雲端計算服務Azure和Office 365,微軟在先前的 Ignite 大會上展示使用多個FPGA在0.1秒內翻譯30億字的維基百科,預計幾年內將用於微軟所有服務。「這替我們帶來巨大的能力和靈活性,以及經濟實惠的運作。」Project Catapult負責人、微軟硬體開發工程師Doug Burger說。

微軟Azure裝載FPGA前後速度
圖/ 截圖自微軟Ignite技術大會影片

FPGA特性:可程式化、高效能、低功耗、低成本

微軟導入FPGA的計畫來自2011年的Project Catapult,目標在於透過FPGA提升資料中心的運算效能。

過去,FPGA主要用來做傳統晶片的雛形,優勢在於具有「可編程性」,可隨快速變動的科技和商業模式調整。微軟提到,傳統CPU晶片已趕不上人工智慧的發展,而FPGA可針對不同任務客製晶片,減少晶片開發時間和成本,還能打造出較傳統CPU更快、功耗更低的晶片。

微軟指出,FPGA較傳統晶片快上好幾個數量級,使用FPGA後,Catapult硬體較伺服器中其他元件的成本少30%、功耗減少10%,資料處理能力卻快2倍;根據微軟測試,Bing演算法使用FPGA後,效能可提升40倍。

Google、亞馬遜都在自製晶片

網路公司和科技硬體公司的界限不再如過去壁壘分明。

儘管自製晶片的成本相當高,Google也開始自行設計神經網絡計算專用晶片Tensor Processing Unit(TPU)

不過《Wired》指出,雖然Google TPU計算速度相當快,卻不如FPGA靈活,一旦神經網絡模式改變,Google就必須重新製作晶片。因此,微軟採取和Google不同的策略,希望倚靠FPGA打長期戰,儘管晶片計算速度不如Google快,卻能因應變化快速重新程式化晶片。

此外,亞馬遜也在2016年宣布,旗下Annapurna實驗室正在開發ARM架構下的處理器晶片,希望用於儲存資料、網路運作等的低功耗電腦,將販售給製造商與資料中心營運商。或許藉由自製處理器,也能吸引更多廠商使用它們的雲端服務AWS。

值得一提的是,微軟的FPGA晶片來自Altera,去年被Intel以167億美元收購,是該晶片廠史上最大筆的收購紀錄。Intel執行副總裁Diane Bryant接受《Wired》採訪時樂觀表示,到2020年,將有1/3的雲端計算公司的伺服器都包含FPGA。

資料來源:WiredArstechnicaPCWorldMicrosoft

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影音體驗成行動網路新戰場!Opensignal 揭台灣大哥大奪「雙料冠軍」,連網穩定撐起高負載影音與 AI 協作
影音體驗成行動網路新戰場!Opensignal 揭台灣大哥大奪「雙料冠軍」,連網穩定撐起高負載影音與 AI 協作

現代人手機不離手,通勤時滑短影音、午休追串流影劇、下午開視訊會議,網路影音應用成為工作與生活的普遍情境。然而,一旦畫面卡頓、畫質不穩,或聲畫不同步,使用體驗立刻打折,甚至影響工作效率與專業判斷。

也因此,網路品質不再只是「快不快」的問題,更關乎能否在高使用量的日常情境下,維持穩定、連續的表現;對此,第三方評測也採用更貼近使用者情境的方式衡量網路體感。而 Opensignal 最新報告指出,台灣大哥大在影音體驗相關項目是業界唯一同時拿下「影音體驗」與「5G 影音體驗」雙項獎項的電信商,其中,關鍵的差異是什麼?

為何「影音體驗」是網路品質的關鍵指標?

愈來愈多消費者入手旗艦機,追求的不只是硬體規格,還有流暢的 AI 應用與多工協作。然而,無論是視訊即時翻譯或雲端會議,這些高階功能都有一個共同前提:網路必須穩定。一旦網路品質不佳導致畫質下降或音畫不同步,旗艦級的 AI 功能將形同虛設。

這也意味著,檢驗網路價值的標準已經改變。如今,不能只看單點測速的瞬間峰值,更重要的是高負載情境下的耐力表現。因此,比起單點測速,影音體驗會是更完整的測試標準,直接挑戰了網路在室內深處、移動途中或人潮聚集時的網路實力;而唯有在長時間串流下依然不卡頓、不降畫質,才稱得上是高品質的連線。

換言之,隱身在硬體背後的電信商,才是發揮旗艦機性能的關鍵;唯有透過最佳網路品質,才能讓手中的旗艦機既是規格領先、也是體驗領先。

唯一影音體驗雙料冠軍,Opensignal 權威認證的有感體驗

雖然相較於測速數據,影音體驗更貼近日常使用,但也更難量化。對此,國際權威認證 Opensignal 的「影音體驗分數」,依循 ITU 國際標準,透過真實用戶裝置在行動網路上進行影音串流的實測數據,觀察不同電信網路在實際使用情境下的表現。

簡單來說,評測聚焦三項核心指標:影片載入時間、播放期間的卡頓率,以及畫質(解析度)是否能穩定維持。使用者從開始播放到持續觀看的整體品質,分數以 0–100 呈現,分數愈高,代表在三項指標的表現愈佳。相較於單點測速,這類評測更能呈現長時間、高使用量下的網路品質。

人流情境不降速.jpg
圖/ 數位時代

而在今年最新公布的 Opensignal 評測中,台灣大哥大獲得「影音體驗」獎項唯一雙料冠軍。其中,「整體影音體驗」為全台獨得第一名,「5G 影音體驗」則與遠傳並列第一。

之所以能在影音體驗拔得頭籌,關鍵在於台灣大哥大目前是全台唯一整合 3.5GHz 頻段 60MHz 與 40MHz、形成 100MHz 總頻寬的電信業者,亦是現階段全台最大 5G 黃金頻寬配置。頻寬愈寬,代表單位時間內可傳輸的資料量愈大;在大量使用者同時進行影音串流、視訊互動的狀態下,更能維持穩定傳輸、減少壅塞發生機率。

台灣大獲權威認證,NRCA技術撐起穩定基礎

除了頻寬帶來的流量優勢,台灣大哥大也採用「NRCA 高低頻整合技術」,也就是透過高低頻協作,讓 3.5GHz 負責高速傳輸、700MHz 補強覆蓋與室內連線,改善室內深處與移動情境的訊號落差,提升連線連續性。

同時,為了讓住家、通勤動線、商圈與觀光熱點等高使用場域維持穩定表現,台灣大哥大已在全台超過213個住宅、觀光及商圈熱點完成 100MHz 布建,提升人流密集區的網路覆蓋率。

5G高速(小).jpg
圖/ dreamstime

值得注意的是,在今年的 Opensignal 評比中,台灣大哥大還拿下了「5G 語音體驗」與「網路可用率」兩項第 1 名,累計獲得 4 項獎項。這意味著不僅具備影音體驗優勢,在語音互動與連線率等關乎用戶日常應用的基礎指標,皆有亮眼成績。

尤其,隨著影音與即時互動成為新世代的工作常態,網路品質的重要性只會持續上升。無論是遠距協作所仰賴的視訊與畫面共享即時同步,內容創作對直播與即時上傳連續性的要求,或是 AI 視訊互動、即時翻譯與會議摘要等新應用,都高度依賴低延遲與穩定的資料傳輸。網路品質因此不再只是連線條件,更是支撐內容生產、協作效率與新應用落地的基礎能力,甚至直接牽動競爭力。

而台灣大哥大經 Opensignal 認證、於多項關鍵指標領先業界,不僅將成為 AI 時代的重要後盾,也讓使用者能更充分發揮高階手機的效能,把「快、穩、滑順」落實在每天的工作與生活中。

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