تقرير حي منذ ولادة لاعب رئيسي في الذكاء الاصطناعي للأجهزة يسرع TensorFlow ويتنافس مع NVidia



ستصدر غدًا بيانات صحفية رسمية حول اندماج وادي السليكون القديم ، MIPS ، مع شركة الذكاء الاصطناعي Wave Computing. تم تسريب معلومات حول هذا الحدث لوسائل الإعلام أمس ، وسرعان ما خرجت CNet و Forbes و EE Times ومجموعة من مواقع التكنولوجيا العالية بمقالات حول هذا الحدث. حتى اليوم ، قال ديريك ماير ، رئيس الشركة المدمجة (في الصورة أدناه) ، "حسنًا ، شارك المعلومات مع الأصدقاء" وقررت كتابة بضع كلمات حول التقنيات والأشخاص المرتبطين بهذا الحدث.

المستثمر الرئيسي في MIPS و Wave هو الملياردير Dado Banatao (في الصورة أدناه ، يسار الوسط) ، الذي أسس شركة Chips & Technoilogies في الثمانينيات ، والتي صنعت شرائح لموظفيها الأوائل. هناك مشاهير آخرون في Wave + MIPS ، مثل ستيفن جونسون (في الصورة في أعلى اليمين) ، مؤلف مترجم C الأكثر شهرة في أوائل الثمانينيات. MIPS معروف جيدًا في روسيا. في يد المصمم Smriti (في الصورة اليسرى) لوحة من Zelenograd ، حيث يوجد المرخصين MIPS Elvis-NeoTek و Baikal Electronics.

أصدرت Wave بالفعل شريحة تتكون من آلاف وحدات المعالجة ، وهي معالجات مبسطة بشكل أساسي. تم تحسين هذا التصميم لحوسبة الشبكات العصبية السريعة جدًا. يحتوي Wave على مترجم يحول الرسم البياني لتدفق البيانات إلى ملف تكوين لهذه البنية.

ستقوم الشركة المدمجة بإنشاء شريحة تتكون من مزيج من وحدات الحوسبة هذه ونوى MIPS متعددة الخيوط. تقوم Wave الآن ببيع تقنيتها في شكل صندوق لمراكز البيانات ، لحساب الشبكات العصبية في السحابة. سيتم استخدام الرقائق التالية في الأجهزة المدمجة.

يتم تمثيل الشبكات العصبية تقليديًا كرسم بياني لتدفق البيانات. هذا رسم بياني تحتوي عقده على ثوابت ومتغيرات وعمليات حسابية على المقاييس والمتجهات والمصفوفات:



أنشأت Google مكتبة TensorFlow ، وهي واجهة برمجة تطبيقات لبناء مثل هذه الرسوم البيانية وتشغيل العمليات الحسابية على شبكة - كل من الاستدلال المنتظم والتدريب باستخدام backpropfgftion. غالبًا ما يتم استخدام واجهة برمجة التطبيقات هذه جنبًا إلى جنب مع python ، الرمز الذي يبدو عليه هذا:



في الوقت نفسه ، يستخدم الثعبان في المثال أعلاه إعادة تعريف العمليات الحسابية ، التي لا تحسب في الواقع ، ولكنها تبني رسمًا بيانيًا في الذاكرة. في لغة C ، يبدو رمز إنشاء رسم بياني في TensorFlow كما يلي:



في Google لدي صديق للمبرمج الأوكراني Mikhail Simbirsky الذي يستخدم TensorFlow في python. يتم استخدام الشبكات العصبية من Google ، على سبيل المثال ، لتحليل سلوك المستخدم من أجل استهدافها بالإعلان. تستغرق بعض الحسابات لتدريب الشبكات العصبية من Google أيامًا وأسابيعًا ، على الرغم من حقيقة أن Google تستخدم وحدة معالجة الرسومات NVidia ومسرعات Google الخاصة بها. هذه ليست مهمة سهلة ، لأن نقل البيانات بين المعالجات ووحدات معالجة الرسومات يستغرق وقتًا طويلاً:



تتمثل إحدى مشكلات التصميم الخاصة بالمعالجات ووحدات معالجة الرسومات في أن وحدة معالجة الرسوم (GPU) معطلة لفترة طويلة:



مشكلة أخرى هي عدم كفاية عرض النطاق الترددي للذاكرة الواجهات. ستعمل الموجة بالاشتراك مع MIPS على حل مشكلة وأخرى. في المنتجات الجديدة ، لن يستخدم المعالج المسرِّع كمعالج مساعد ، ولكنه سيعمل معًا.

لهذا ، سيتم تعديل نوى MIPS لإنشاء منصة أجهزة قياسية للذكاء الاصطناعي في نهاية المطاف. ميزة نوى MIPS I6400 / I6500 (Samurai / Daimio) و MIPS I7200 (مرخصة من قبل MediaTek) هي مؤشرات متعددة. لا يحتوي ARM على مؤشرات متعددة. إليك ما يبدو عليه خط الأنابيب متعدد الخيوط في نواة MIPS I6400:



والسؤال الآن موجه إلى المعلقين الأكثر ذكاءً: ما رأيك في ميزة تعدد مؤشرات الترابط لمزيج من وحدة المعالجة المركزية ومسرع الأجهزة؟ على وجه الخصوص ، المسرع من Wave ، وهو نوع من ما يسمى CGRA - صفيف متجانس قابل لإعادة التشكيل الخشن - صفائف قابلة لإعادة التشكيل خشن الحبيبات.

إذا كنت معتادًا على FPGA (صفيف البوابة القابلة للبرمجة الميدانية) / FPGA (الدوائر المتكاملة المنطقية القابلة للبرمجة) ، فإن فكرة CGRA متشابهة إلى حد ما ، لكنها لا تعمل مع البتات الفردية ، ولكن مع الحافلات الكاملة من 8-64 بت وفي كل خلية يوجد ALU ، ولعدة خلايا - معالج حسابي. هذا ما يبدو عليه التسلسل الهرمي بأكمله:



وهنا خلية واحدة قابلة لإعادة التشكيل. لديها مخزن مؤقت صغير مع تعليمات تشبه الأوامر البسيطة لوحدات التحكم الدقيقة للبطارية 8 بت ، مثل 6502 ، التي كانت في أجهزة كمبيوتر Apple الأولى. في الوقت نفسه ، عملت المعالجات في Apple القديمة على تردد بضع ميجا هرتز ، وتعمل الخلايا في CGRA على تردد عدة جيجا هرتز. بالإضافة إلى ذلك ، كان هناك معالج واحد فقط في Apple ، ولكن هناك 16 ألف خلية من هذه الخلايا:



من الواضح أن البلورة في Wave ضخمة للغاية ، لذلك عليك استخدام الدوائر المتزامنة محليًا مع إشارة ساعة لكل مجموعة من الخلايا. لكن المشكلة الأكبر ليست الأجهزة ، بل البرمجيات. يجب أن يتناثر الرسم البياني لحساب الشبكة على هذه المجموعة من الأجهزة مع المعرفة الدقيقة في الدورة التي سيتم حسابها. وهذا ما يسمى الجدولة الثابتة. لذلك ، استأجرت Wave مجموعة من المترجمين ، بما في ذلك البيسون الشهير - ستيفن جونسون ، الذي وقف في الأصول مع Kernigan و Richie. إليك ما كتبه دنيس ريتشي عن ستيفن جونسون:
في 1980s ، اكتسب C بسرعة شعبية وأصبح المترجمون متاحين على كل آلة ونظام تشغيل تقريبًا ؛ على وجه الخصوص ، أصبحت شائعة كلغة برمجة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، سواء لمطوري البرامج التجارية لهذه الأجهزة وللمستخدمين العاديين الذين يحرصون على البرمجة. في بداية العقد ، كان كل مترجم تقريباً يعتمد على نسخة جونسون. بحلول عام 1985 ، كان هناك بالفعل العديد من المجمعين الذين تم إنشاؤها من قبل المطورين المستقلين.
عندما كان عمري 18 عامًا (في عام 1988) وكنت طالبًا في MIPT ، كان ستيفن جونسون ربي. شاركت في تطوير مترجمين على أساس مترجم C المحمول الخاص به. أحد المترجمين كان للإلكترونيات SS LSI ، والصليب الأحمر ، وهو المكافئ السوفيتي للحاسوب العملاق المتجه Cray-1. المترجم الثاني كان لـ Orbit 20-700 ، وهو جهاز كمبيوتر مدمج في مقاتلات MiG-29 السوفيتية وآخرين في أوائل الثمانينيات.

لذلك كان علي فقط التقاط صورة مع ستيفن جونسون. أخبرني عن الأدوات الأخرى التي صنعها لكل من Unix ، ولأتمتة التصميم ، والتنميط التلقائي ، وما إلى ذلك.



وبالطبع ، تم تصوير دادو باناتاو مع مستثمر في كل هذا العمل. ذات مرة ، قام دادو باناتاو بإنشاء مجموعة الشرائح للخربشة الأولى. قام بتصحيح السائقين مع بالمر. يقول دادو باناتاو: "في بعض الأحيان كان بيل جيتس يدخل إلى الغرفة ، الأمر الذي أزعجنا". الآن ، وفقًا للإنترنت ، لديه خمسة مليارات دولار. هو الفلبيني الأكثر شهرة في مجال التكنولوجيا الفائقة ، ويقوم بإنشاء مركز للذكاء الاصطناعي ويدير برامج تعليمية أخرى في وطنه.



حقق Dado Banatao أكبر قدر من المال في Marvell. هنا مكتبها في سانتا كلارا في شمس المساء:



توظف Wave العديد من الأشخاص الذين كانوا يعملون في MIPS. وكان بعض MIPS في رسومات السيليكون ، حيث كانت MIPS جزءًا من رسومات السيليكون في التسعينات. في تلك الأيام ، كانت معالجات MIPS في محطات الرسوم التي تم استخدامها في هوليوود لتصوير أول أفلام رسومية واقعية مثل حديقة Jurassic. هذه المحطات الرسومية مع فتاة سيبيريا إيرينا في متحف تاريخ الكمبيوتر في ماونتن فيو ، كاليفورنيا:



في ختام حفل اليوم ، تكريما لإعلان الغد الرسمي والمنشورات الصحفية أمس ، تم تناول الكعك وشرب الشمبانيا:



غدا سيكون هناك الكثير من العمل - من Verilog RTL (مسؤولياتي المباشرة) إلى مناقشة العمارة والتطبيقات وحتى التحدث إلى علماء البيانات (فهم يشعرون بأنفسهم من عالم آخر ، علاوة على ذلك ، هذا أمر متبادل مع كل من المهندسين والمترجمين الإلكترونيين).

Source: https://habr.com/ru/post/ar414163/


All Articles