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ARM处理器、X86处理器和AI处理器的区分

2019-11-18杂谈搜奇网34°c
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ARM处置惩罚器、X86处置惩罚器和AI处置惩罚器的区分

如今重要的处置惩罚器架构有:

  • X86: Intel, AMD, 海光, 兆芯
  • ARM: 华为,高涨,华芯通,Cavium,Ampere,富士通,亚马逊
  • POWER:IBM, 中晟宏芯
  • MIPS:龙芯
  • Alpha:申威

X86处置惩罚器

X86架构(The X86 architecture)是微处置惩罚器实行的盘算机语言指令集,指一个intel通用盘算机系列的规范编号缩写,也标识一套通用的盘算机指令鸠合。

ARM处置惩罚器

 ARM(Advanced RISC Machines)一个32位元精简指令集(RISC)处置惩罚器架构,ARM处置惩罚器广泛地运用在许多嵌入式体系设想。ARM处置惩罚器的特性有指令长度牢固,实行效率高,低成本等。

 ARM 架构是开放性的贸易 IP 受权,x86 是关闭架构,美国 Intel 和 AMD 对知识产权处于垄断职位 (PS:如今华为等国内公司研发多以ARM架构为主)

ARM 比 x86 架构的上风和劣势

上风:
  • 1) 物理中心更多,适用于当前数据中心主流的分布式盘算场景;比方大数据、分布式存储、HPC 等;
  • 2) 能耗更能,节能环保;与一样机能的 x86 处置惩罚器比拟,功耗低 20%以上;
劣势:
  • 1) 单核机能稍弱于 x86;
  • 2) 比拟于 Intel AVX512,向量指令运算才能偏弱,在 HPC 部份场景机能低于 x86;对通用场景无任何影响;

什么是异构?

  • 1) 从盘算单位角度来看,x86 处置惩罚器以外的盘算单位,都可认为是异构单位,比方 GPU,FPGA 加速卡等;
  • 2) 从软件体系集群角度来看,基于差别处置惩罚器的服务器能够认为是异构;比方基于 E5-2650v4 的大数据集群运用基于 Gold 5115 或许鲲鹏 916 的服务器来扩容,就属于扩容异构节点。

什么是众核?

众核是相对于单核而言,即最早的芯片只要一个核,到厥后的双核(dual core)和四核(quad core)。凌驾这个数目的,不多于 10 个核的,平常称为多核“multi core”。当前的 CPU 核数到达 32~64,业界称为众核“many core”。多核和众核之间的界线,并没有严厉的限定。

AI处置惩罚器

所谓的AI芯片,平常是指针对AI算法的ASIC(专用芯片)。传统的CPU、GPU都能够拿来实行AI算法,然则速度慢,机能低,没法现实商用。

华为很早就最先规划AI芯片。2017年9月德国IFA电子消耗展上,华为就领先推出了内置NPU(自力神经网络处置惩罚单位)的环球首款AI芯片麒麟970。

AI处置惩罚器的生长和设想目的

如今在图象辨认、语音辨认、自然语言处置惩罚等范畴,精度最高的算法就是基于深度进修的,传统的机械进修的盘算精度已被逾越,如今运用最广的算法,预计非深度进修莫属,而且,传统机械进修的盘算量与 深度进修比起来少许多,所以,我议论AI芯片时就针对盘算量迥殊大的深度进修而言。毕竟,盘算量小的算法,说实话,CPU已很快了。而且,CPU合适实行调理庞杂的算法,这一点是GPU与AI芯片都做不到的,所以他们三者只是针对差别的运用场景罢了,都有各自的主场。

GPU本来是从CPU中分离出来特地处置惩罚图象盘算的,也就是说,GPU是特地处置惩罚图象盘算的。包含种种殊效的显现。这也是GPU的天生的缺点,GPU越发针对图象的衬着等盘算算法。然则,这些算法,与深度进修的算法照样有比较大的区分,而我的回覆里提到的AI芯片,比方TPU,这个是特地针对CNN等典范深度进修算法而开辟的。别的,寒武纪的NPU,也是特地针对神经网络的,与TPU相似。
谷歌的TPU,寒武纪的DianNao,这些AI芯片刚出道的时刻,就是用CPU/GPU来对照的。

AI芯片,比方赫赫有名的谷歌的TPU1。

TPU1,约莫700M Hz,有256X256尺寸的脉动阵列,如下图所示。一共256X256=64K个乘加单位,每一个单位一次可实行一个乘法和一个加法。那就是128K个操纵。(乘法算一个,加法再算一个)

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