英特尔AI策略全解析(2):软件的优化提供强大效能 - 全文 - 人工智能 -天下标王

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电子发烧友网>人工智能>英特尔AI策略全解析(2):软件的优化提供强大效能 - 全文

想要在AI占有一席之地,英特尔单靠处理器硬件并不足以抢市,透过软件的优化提供强大效能,以及增进开发应用系统的便利性,将是布局能否成功的关键

上篇:英特尔AI策略全解析(1):延伸四大产品线

【英特尔强化AI软件应用的4大层面】英特尔对于AI应用的支持,首先是处理器内建低阶软件原始指令,例如MKL-DNN;针对深度学习软件框架,提供优化程序代码;对于大数据分析应用平台,投入Hadoop、Spark的版本提供或贡献程序代码;而在集成软件开发工具,他们也推出Deep Learning SDK。

图片来源:iThome

看好人工智能带来的运算处理需求与未来的蓬勃发展,英特尔不只是推出多种服务器端处理器来因应,在2016年11月举行的Intel AI Day活动期间,他们宣布将更积极发展深度学习应用的运算与沟通处理的链接库,并以基本指令(primitives)的形式整合到处理器硬件上。而在AI应用软件开发的支持上,他们陆续开始提供的部分,包含:链接库、程序语言的支持、平台、软件开发工具包、程序开发框架。

无独有偶,IBM与Nvidia也在11月宣布,双方将连手开发新的深度学习专用软件开发工具包PowerAI,可搭配IBM 专为AI应用所特别设计的服务器——OpenPOWER LC(采用Power运算架构与Nvidia NVLink互连技术),藉此提供企业级的深度学习解决方案。

英特尔在Intel AI Day提出人工智能的策略,正巧IBM与Nvidia也在之前宣布了PowerAI,在那一周期间,同时,又适逢全球高效能运算界关注的SuperComputer 2016大会举行。显然两大阵营争相较劲的意味相当浓厚,而且他们最终竞逐的目标,其实都是下一波企业应用。

英特尔AI解决方案总览

在AI应用的布局上,英特尔不只是单纯提供处理器平台,软件的支持更是重点——他们发展多种链接库、软件开发平台,积极支持多种深度学习应用框架,同时也会推出整合式的解决方案。

积极支持多种深度学习框架,陆续提供IA架构效能优化的程序代码

以发展AI应用系统所采用的各种程序开发框架为例,英特尔承诺,将针对在Intel Architecture运算架构(IA)的系统环境,提供经过优化的程序代码,以提升执行效能。

例如,在深度学习技术的应用领域当中,较为风行的几种开放原始码软件框架(Deep Learning Framework),像是Caffe、Theano、Torch、MXNet、Neon,英特尔已经提供Intel Architecture优化程序代码。至于TensorFlow的部分,英特尔与Google Cloud Platform在11月的Intel AI Day活动上,正式宣布策略合作后,最快于2017年初,才会释出相关的程序代码。

Caffe

这是由美国柏克莱视觉与学习中心(BLVC)所开发的框架,英特尔提供了特制版本Intel Optimized Caffe,可适用于Xeon与Xeon Phi处理器平台,当中整合了英特尔发展的数学核心链接库MKL(Math Kernel Library),并且已针对AVX2和AVX-512指令集,进行软件效能优化的工程。

而Caffe经过改良的成效如何?英特尔提出的实例,是影音服务业者乐视云(LeTV Cloud)的非法影片侦测应用。他们是在Xeon E5-2680 v3服务器平台上,搭配Intel Optimized Caffe来进行影片分类的训练,结果得到了30倍的效能提升(相较于他们先前使用的BLVC Caffe,搭配OpenBlas链接库作为卷积式类神经网络)。

Theano

它是由加拿大蒙特娄大学LISA实验室发展的深度学习框架,英特尔也提供了改良的链接库,是针对多核心运算环境予以优化而成的版本,而在京都大学大学院医学研究科的应用案例当中,当他们以此进行新药探索模拟运算的测试上,精准度最高可达到98.1%,而另一个深度学习网络(Deep Belief Networks,DBN)的测试当中,也获得8倍的效能增长。

Torch

Torch也是许多人很关注的深度学习框架之一,目前主要维护的成员,是来自Facebook、Twitter、Google DeepMind公司的研究科学家和软件工程师。英特尔对这套框架提供优化支持之余,同时整合了MKL链接库,进而针对服务器硬件端执行的深度神经网络指令集,提升效率。

而在这样的环境搭配下,英特尔举出的例子是他们与Pikazo软件公司合作,针对他们开发的图像风格转换App,协助后端处理效能强化——若以App刚推出的效能作为基准,现在Pizako App在图形上色(render)的速度,可提升到28倍,而能够处理的图档尺寸也扩充到15倍之大。

Neon

Neon是英特尔并购的Nervana Systems公司所发展出来的链接库,强调易用与高效能,在其现有的技术架构当中,可区分为深度学习功能(算法)、数据模型、解决方案等三层。

在这次的Intel AI Day大会上,英特尔也预告将推出Intel Nervana Graph Compiler,作为AI应用软件层的共通基础,以此对于深度学习应用的架构型态,提供更进阶的描绘方式,以及调校作法。

针对类神经网?络,提供高阶的图学运算编译程序

深度学习框架Neon对于硬件资源的存取,会透过不同平台的转换API来介接,因此上层应用无须考虑硬件差异,接下来,英特尔会在Neon原本的架构与硬件转换层之间,新增一层Nervana Graph Compiler,主要是为了针对类神经网络应用,提供高阶的处理,以便同时横跨多台硬设备执行。

Intel Deep Learning SDK

除了支持不同开发者所偏好的深度学习框架之外,英特尔本身也会推出Intel Deep Learning SDK。

藉由当中提供的简易使用接口,数据科学家与软件开发人员可发展各种深度学习的应用方案。

例如,透过SDK里面的训练工具,我们能够进行深度学习模型的设定、准备、设计;若要将已经训练好深度学习的模型,自动进行优化与部署的程序,也可以运用SDK包含的部署工具来帮忙。

英特尔处理器内建新的原始指令,强化深度学习效能

针对各种深度学习框架提供优化之余,英特尔在旗下的处理器产品当中,也内建了多种链接库来提升AI应用系统的效能。

Math Kernel Library(MKL)

MKL是英特尔发展了22年的链接库,里面集合了许多原始的数学运算指令,可加速在工程、财务、科学等领域的模拟与分析处理,2016年之后,由于增加了MKL-DNN的链接库,因此也能提升机器学习与深度学习的效能。目前内建MKL的处理器,包含个人计算机用途的Core,以及服务器等级的Xeon、Xeon Phi。

这套链接库提供了低阶的C与Fortran程序语言接口,能执行多种通用运算,例如,矩阵的乘法、分解、快速傅立叶变换、随机数生成、向量函数等,能支持多种操作系统平台的应用程序开发,例如,Windows(微软Visual Studio),以及Linux与OS X(Eclipse)。

Math Kernel Library for Deep Neural Networks(MKL-DNN)

透过深度学习框架开发的应用程序,若要执行在Intel Architecture的处理器环境,英特尔提供了一套开放原始码的效能强化链接库,称为Math Kernel Library for Deep Neural Networks(MKL-DNN)。

它与英特尔的MKL链接库之间,有很大渊源。

因为,MKL-DNN是2017版MKL所延伸出来的产物,当中包含了高度向量化与穿插式的建构模块,而且是透过C与C++程序语言的接口,实作出卷积类神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的架构,并且不只能在C和C++这两种开发环境运用,也可用于PythonJava等高阶程序语言。

针对深度学习应用系统当中所进行的运算密集式工作, MKL-DNN也能对相关的框架提供加速处理,英特尔特别强调可支持上述提及的Caffe、Theano、Torch、Tensorflow等深度学习专用的链接库。

从服务器到个人计算机的处理器,都内建新链接库,强化AI效能

除了提供优化程序代码,英特尔在处理器平台上,也内建了原始指令:专供深度神经网络使用的数学核心链接库MKL-DNN,以及用于深度学习讯息传递应用的机器学习规模扩展链接库MLSL。

Machine Learning Scaling Library(MLSL)

在Intel AI Day活动当中,英特尔也预告将推出一套新的链接库,称为Machine Learning Scaling Library(MLSL),可在深度学习系统的多节点互连架构下,进行规模扩展的应用,可支持32个节点以上所组成的深度学习系统。有了MLSL之后,深度学习系统可针对不同节点之间的讯息传递作业,进行抽象化的处理。

MLSL是架构在现有平行运算系统所惯用的MPI(Message Passing Interface)之上,可运用其他用于讯息沟通的链接库,而在讯息沟通的模式上,用户若要扩展到更大的系统使用规模,MLSL也将对此提供优化。MLSL本身也提供通用的API接口,可支持上述的各种深度学习软件框架。

此外,由于MLSL与深度学习系统的多台节点扩展应用有关,因此能否适用不同的网络互连方式,也很重要。MLSL目前可支持的联机规格,有标准的以太网络、InfiniBand,以及英特尔发展的次世代互连网络架构Omni-Path Architecture(OPA)。

Data Analytics Acceleration Library(DAAL)

目前英特尔针对AI应用所持续发展的链接库,除了上述的MKL,还有Data Analytics Acceleration Library(DAAL),这套在2015年推出的链接库,可针对基于Intel Architecture处理器平台的个人计算机、服务器,提升大数据分析作业的执行效能。

这套链接库包含多种经过优化的算法建构模块,能够支持数据分析过程中的每个阶段,像是前置处理、转换、分析、建模、验证、抉择,并且在脱机、在线串流与分布式等不同的数据分析环境里面执行。

DAAL的发展上,也考虑到常见的大数据平台应用需求,目前已可强化Hadoop、Spark、R、Matlab系统的数据存取效率。同时,DAAL也内建数据管理机制,协助应用系统得以从多种来源存取到数据,例如档案、内存内的缓冲区、SQL数据库、HDFS文件系统。

DAAL与MKL同样皆可针对大数据的处理,不过,若遇到数据量大到内存无法全部加载的情况,DAAL本身能运用特制的算法来因应——将资料切割为块状,而不是全部放进内存。

在程序语言的部分,DAAL提供高阶的C++、Java与Python接口,可用来处理多种数据分析需求,像是主成分分析、回归、分类、群集与购物篮分析。透过这个链接库,你可以利用指定的算法来训练出模型,然后评定数据集在这模型中的分数。

下篇:英特尔AI策略全解析(3):与谷歌合作发展云服务

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2021-09-23 08:33:34

惠普或IBM等英特尔服务器是否会在全球范围内提供支持?

关于服务器支持的快速问题。惠普或IBM等英特尔服务器是否会在全球范围内提供支持?像快速响应时间和易于更换。我假设是的,因为它是英特尔,但我不确定。以上来自于谷歌翻译以下为原文Just a quick
2018-10-23 10:41:47

有高手破解了英特尔倍频吗

本帖最后由 gk320830 于 2015-3-9 20:12 编辑 有高手破解了英特尔倍频吗,现在几乎每个CPU都锁定了倍频,有高手破解了吗,或者谁有英特尔倍频对应的图纸资料呢
2010-12-22 11:33:49

没有用于英特尔optane内存的兼容磁盘

我安装了英特尔optane内存,出现了安装错误没有兼容的磁盘用于英特尔操作系统内存。optane.txt.zip 5.9 K.以上来自于谷歌翻译以下为原文I have the Intel
2018-10-12 11:50:39

用于Atom Denverton的英特尔FSP

2.告诉我一个下载手册的链接,其中包含有关为英特尔凌动®处理器C3000编译COREBOOT的说明。该手册应包含有关必要的Linux操作系统的信息,用于编译和测试coreboot(软件包及其版本)的构建
2018-11-07 11:10:36

看一看英特尔的盲点在哪里?

英特尔的未来乐观吗?看一看英特尔的盲点在哪里?英特尔有哪些死角?
2021-06-18 08:08:01

苹果Mac弃用英特尔芯片的原因

内人士看来,最核心的是为了提升电脑性能,同时也能不受英特尔的牵制。  苹果生态的根本逻辑是做一个闭环的系统,从iOS、macOS到A系列等自家芯片,苹果向来整合关键环节。苹果能够将其体系优化到现在的程度
2020-06-23 08:53:12

苹果微软AMD抛弃英特尔加入ARM阵营

办法,用iPhone、iPad的芯片技术替代Mac电脑中的英特尔芯片。他们认为移动设备芯片设计终有一天性能会与桌面机、笔记本芯片一样强大。  尽管,自2005年起在Mac中使
2012-11-06 16:41:09

苹果放弃未来在iPhone上使用英特尔5G基带芯片 精选资料推荐

腾讯科技讯,7 月 5 日据国外媒体报道,英特尔未来不会再向苹果的 iPhone 智能手机提供基带芯片了。英特尔刚刚确认,公司已经停止开发部分原本计划使用在苹果 iPhone 上的 5G 通信基带
2021-07-23 06:20:50

请问可以将EEPROM IIC文件转换为英特尔十六进制的UTIONE吗?

是否有任何将EEPROM IIC文件转换为英特尔十六进制的UTIONE?
2019-10-25 14:02:39

适用于英特尔性能设备平台的RMC

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2019-08-20 07:53:05

采用MMX技术的英特尔奔腾和奔腾

采用MMX技术的英特尔奔腾和奔腾
2019-02-26 08:05:26

阿里巴巴携手英特尔开发一款基于FPGA的解决方案,以帮助客户提升业务应用的性能

应用工作负载。 通过使用英特尔® Arria® 10 FPGA、基于英特尔® 至强® 处理器的服务器及软件开发工具构成即用型预配置基础设施以进行应用加速,阿里云可为系统设计师提供投资于内部 FPGA
2017-03-15 14:27:30

马宏升与英特尔“相识相知”的三十年

` 马宏升先生,现任英特尔中国区董事长。他于1982年加盟英特尔。  马宏升在英特尔的工作生涯始于英特尔欧洲总部。在那MAX3232EUE+T里他工作了9年,先后担任英特尔英国公司的应用工程经理
2012-09-26 17:12:24

高通又起诉苹果,指责其违约向英特尔泄露专利代码

ofweek智能硬件网讯 苹果又要吃官司了,这次高通二度向苹果发起诉讼,指责苹果违反了有关允许移动芯片与手机其余部分进行交互的软件合同,违约向英特尔公司提供了高通的专利代码。高通表示,苹果未能保护
2017-11-03 16:03:02

高通收购恩智浦后续,将与英特尔有一次恶战?

?汽车电子、物联网、网络、移动芯片统统称霸?这也太狠了。如此霸气的公司你想到了谁?对!那就是英特尔。高通此举自然让英特尔裆下一紧,那英特尔最近的频频动作也让高通略感胸闷。未来化趋势,物联网、自动驾驶等都是
2016-11-18 14:32:41

2022英特尔顶级晶圆厂实录

英特尔晶圆晶圆厂晶圆制造经验分享
EE_Voky发布于 2022-07-01 15:08:17

英特尔将裁员数千人

英特尔行业资讯
硬声资讯发布于 2022-10-12 16:28:51

#高通 #英特尔 #Elite 高通X Elite芯片或终结苹果、英特尔的芯片王朝

高通英特尔苹果
深圳市浮思特科技有限公司发布于 2023-10-27 16:46:07

英特尔登顶2023年全球半导体榜单之首

英特尔行业芯事
深圳市浮思特科技有限公司发布于 2024-02-01 11:55:16

英特尔1nm投产时间曝光!领先于台积电

英特尔行业芯事
深圳市浮思特科技有限公司发布于 2024-02-28 16:28:32

英特尔AI策略解析(3):与谷歌合作发展云服务

在有意发展AI的企业当中,云端服务商需比一般公司更早布局,因此他们现在就必须关注服务器平台的支持,以便能基于效能优化平台,支撑相关工作负载,而在英特尔11月宣布与Google结盟的消息当中,双方策略合作的项目,也涵盖到机器学习。
2017-01-03 10:51:19599

英特尔AI策略解析(4):建立AI人才培育管道

人才是技术能否蓬勃发展的基础,而英特尔对于AI策略,也考虑到知识与能力培养,他们将设立在线课程,并鼓励学员参与资料科学竞赛
2017-01-03 11:05:42779

英特尔为开发者扩展AI软件解决方案

“在全新的智能时代,AI正在驱动未来的计算需求。在扩展AI模型的同时能够自动提取最佳计算性能,对软件而言尤为重要。SigOpt的AI软件平台和数据科学人才,将能够增强提升英特尔软件、架构、产品和团队实力,并为英特尔提供宝贵的客户洞察。我们欢迎SigOpt团队及其客户加入英特尔大家庭。”
2020-11-03 09:02:001836

英特尔发布全新边缘平台,为AI应用软件扩展提供强大支持

在2024年世界移动通信大会的舞台上,英特尔带来了一个重大创新——其全新的边缘平台。该平台采用模块化、开放式的软件设计,为企业提供了一种便捷的方式来开发、部署、运行、保护和管理大规模的边缘和AI
2024-03-03 15:48:08410

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