在接下來(lái)的幾年里，芯片制造商巨頭和資金雄厚的創(chuàng)業(yè)公司將瓜分專(zhuān)業(yè)AI芯片的市場(chǎng)份額。
在計(jì)算密集型的人工智能領(lǐng)域，硬件供應(yīng)商正在以摩爾定律高峰期的性能提升速度不斷推陳出新。這種提升來(lái)自于針對(duì)深度學(xué)習(xí)等人工智能應(yīng)用的新一代專(zhuān)用芯片。但是，人工智能芯片市場(chǎng)正在出現(xiàn)的支離破碎化將讓開(kāi)發(fā)商面臨一些艱難抉擇。
將芯片專(zhuān)門(mén)針對(duì)人工智能應(yīng)用而定制的新時(shí)代始于最初為游戲應(yīng)用開(kāi)發(fā)的圖形處理單元被部署用于深度學(xué)習(xí)等應(yīng)用。讓GPU渲染逼真圖像的同一個(gè)架構(gòu)可以比中央處理單元（CPU）更為有效地處理矢量數(shù)據(jù)。2007年，英偉達(dá)發(fā)布了CUDA，這是一個(gè)支持GPU以通用方式編程的工具包，這是GPU發(fā)展過(guò)程中的重要一步。
在處理深度學(xué)習(xí)這種前所未有的高性能計(jì)算要求時(shí)，人工智能研究人員需要利用力所能及的所有優(yōu)勢(shì)。在人工智能的推動(dòng)下，GPU的處理能力迅速發(fā)展，最初設(shè)計(jì)用來(lái)渲染圖像的GPU反過(guò)來(lái)又成為了推動(dòng)可以改變世界的人工智能研究和開(kāi)發(fā)的主要力量。為了讓Fortnite這種圖像渲染工具可以以每秒120幀的速度運(yùn)行，需要實(shí)現(xiàn)諸多線性代數(shù)運(yùn)算，現(xiàn)在，同樣這些運(yùn)算被部署在了計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自動(dòng)語(yǔ)言識(shí)別和自然語(yǔ)言處理等前沿應(yīng)用核心的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。
現(xiàn)在，人工智能芯片專(zhuān)業(yè)化的趨勢(shì)正在演變成一場(chǎng)軍備競(jìng)賽。據(jù)Gartner預(yù)計(jì)，人工智能專(zhuān)用芯片的銷(xiāo)售額將在2019年翻一番，達(dá)到80億美元，到2023年時(shí)這一數(shù)字將增長(zhǎng)到340億美元。在英偉達(dá)的內(nèi)部預(yù)測(cè)中，到2023年時(shí)數(shù)據(jù)中心GPU市場(chǎng)（幾乎全部用于深度學(xué)習(xí)）規(guī)模將達(dá)到500億美元。在接下來(lái)的五年中，亞馬遜、ARM、蘋(píng)果、IBM、英特爾、微軟、英偉達(dá)和高通將在人工智能專(zhuān)用芯片上展開(kāi)大量投資。參加軍備競(jìng)賽的除了這些芯片巨頭外，還包括一些創(chuàng)業(yè)型公司。據(jù)CrunchBase估計(jì)，包括Cerebras，Graphcore，Groq，Mythic AI，SambaNova Systems和Wave Computing在內(nèi)的AI芯片公司已經(jīng)籌集了超過(guò)10億美元的投資。
需要說(shuō)明的是，專(zhuān)用AI芯片是將前沿AI研究迅速轉(zhuǎn)化成實(shí)際應(yīng)用的催化劑，所以它很重要，也頗受歡迎。但是，大量新出現(xiàn)的AI芯片，一個(gè)比一個(gè)快，一個(gè)比一個(gè)專(zhuān)業(yè)，似乎會(huì)限制企業(yè)軟件的崛起。我們可以預(yù)計(jì)，這些AI芯片公司會(huì)進(jìn)行低價(jià)促銷(xiāo)，并進(jìn)行軟件的專(zhuān)業(yè)化，以將開(kāi)發(fā)人員鎖定在只跟一家供應(yīng)商合作。
試想一下，如果說(shuō)15年前，云服務(wù)AWS，Azure，Box，Dropbox和GCP都會(huì)在一年到一年半之內(nèi)上市，它們各自的任務(wù)就是鎖定盡可能多的企業(yè)客戶(hù)，所謂鎖定是指你一旦選定了一個(gè)平臺(tái)，就很難將自己的技術(shù)投資切換到另一個(gè)平臺(tái)上。這種情況將發(fā)生在AI專(zhuān)用芯片領(lǐng)域，從而使得大量投入了巨資的研究都受到威脅，因?yàn)榭蛻?hù)很難從別的平臺(tái)轉(zhuǎn)移到你的平臺(tái)上來(lái)。
芯片制造商們肯定會(huì)向開(kāi)發(fā)人員做出一些美好的承諾，而且基本上可以?xún)冬F(xiàn)。但是，對(duì)于AI開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，重要的是，即使其它供應(yīng)商搭載了新架構(gòu)的新芯片的性能更快，也很有可能會(huì)拖慢自己將產(chǎn)品推向市場(chǎng)的速度。在大多數(shù)情況下，AI模型無(wú)法在不同的芯片制造商的器件之間進(jìn)行移植。所以，開(kāi)發(fā)人員必須將供應(yīng)商通過(guò)專(zhuān)用AI芯片和專(zhuān)業(yè)軟件將自己鎖牢的風(fēng)險(xiǎn)牢記在心，在過(guò)去，實(shí)際的計(jì)算引擎都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化而且同質(zhì)化，所以移植很方便，可以自由地在不同供應(yīng)商之間切換。但是現(xiàn)在，在人工智能開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，這種情況將發(fā)生巨大變化。
將來(lái)的芯片產(chǎn)業(yè)很可能有超過(guò)一半營(yíng)收都來(lái)自于人工智能和深度學(xué)習(xí)等應(yīng)用，就像軟件能夠產(chǎn)生更多的軟件一樣，AI也會(huì)催生更多的AI。我們已經(jīng)多次看到了這種衍生效應(yīng)：公司一開(kāi)始專(zhuān)注在一個(gè)問(wèn)題上，但是最終卻解決了很多問(wèn)題。比如，大型汽車(chē)制造商們正在努力實(shí)現(xiàn)自主駕駛，他們?cè)谏疃葘W(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面開(kāi)展的前沿性工作產(chǎn)生了連鎖效應(yīng)，其研究成果可以應(yīng)用在福特的送貨機(jī)器人等分支性項(xiàng)目中。
隨著專(zhuān)用AI芯片陸續(xù)上市，目前的芯片制造商巨頭和大型云服務(wù)公司可能會(huì)鎖定一些客戶(hù)，和他們達(dá)成獨(dú)家協(xié)議，或者由于很難爭(zhēng)取客戶(hù)而只能收購(gòu)那些表現(xiàn)出色的創(chuàng)業(yè)公司。AI芯片專(zhuān)用化的趨勢(shì)將會(huì)讓AI市場(chǎng)變得支離破碎，而不是使之趨于大一統(tǒng)。對(duì)于人工智能開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在可以做的就是，了解這個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，并做些規(guī)劃，權(quán)衡更快的芯片帶來(lái)哪些好處，同時(shí)又帶來(lái)多大的開(kāi)發(fā)難度，以及在新架構(gòu)上設(shè)計(jì)自己的產(chǎn)品的成本如何。