继CPU与GPU之后，PC主板上将出现AI芯片

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笔电/平板装置的主板上可能很快就会出现AI芯片，像是Intel/Movidius开发的视觉处理器(Vision Processor Unit，VPU)...

一般大众使用的行动PC主板上可能很快就会不只有中央处理器(CPU)与绘图处理器(GPU)，还会配备人工智能(AI)推理芯片，像是英特尔(Intel)旗下Movidius所开发的视觉处理器(Vision Processor Unit，VPU)。
第一个线索来自于微软(Microsoft)在日前举行之年度Windows开发者大会(Windows Developer Day)上发表的Windows ML开放性架构，是专为在Windows操作系统执行机器学习任务所开发；微软表示，此架构将扩展Windows对Intel/Movidius之VPU的原生支持。
以上讯息意味着Intel/Movidius朝着为VPU找归宿更往前进了一步，而且目标不只是诸如无人机、保全摄影机等嵌入式系统，还包括Windows笔记本电脑与平板装置；而Intel/Movidius营销总监Gary Brown在接受EE Times电话采访时证实，尽管Windows ML的发表并不是关于VPU与行动PC的整合：「没错，你会看到VPU进驻PC主板。」
Windows ML预期将让Windows操作系统跟上快速升温的AI潮流，根据Intel/Movidius说法，该架构能为任何既有的AI工作负载动态选择最适合的硬件，并在包括Intel VPU在内的多种硬件中智能分配任务。
Brown进一步解释：「我们的VPU能与CPU、GPU共同分摊繁重的AI处理任务，例如机器视觉、脸部辨识、语音、生物辨识等等；VPU也能帮忙腾出CPU与GPU的处理资源。」

                               
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Intel/Movidius要将VPU推向主流市场

对此市场研究机构Tirias Research分析师Kevin Krewell接受EE Times访问时表示：「添加Windows原生支持，将向软件开发商昭示Movidius VPU将越来越靠近主流市场；」不过他并不很确定PC是否为VPU的「好归宿」。
「我可以预见VPU对AR/VR产品如新一代Hololens来说是不错的新添加物，但不确定这是否适合PC──PC内有大量的处理能力，包括CPU与GPU可处理视讯，VPU则是在性能有限的装置中才能有最好的发挥，例如无人机；」Krewell指出：「或许这是Microsoft将Windows触角伸向无人机、机器人等新领域的第一步。」
AI世界迅速扩张，也让Microsoft有跟上潮流的压力；去年开放性标准组织Khronos着手开发自己的低层ML架构，例如绘图API，这意图是成为一种通用API；不过就像从Windows ML之发表可看到的，显然Microsoft还是需要为Windows量身打造的架构。
另一家市场研究机构The Linley Group资深分析师Mike Demler的观察是，Windows ML看来像是其他任何一种神经网络执行时期API，而「现在差不多是Microsoft赶上Arm平台的时候了」；他也指出，Windows操作系统原生支持「让Movidius能更顺利进军Windows笔记本电脑/平板装置市场」。
在被问到这对Microsoft有什么好处时，Demler解释：「开发者可能已经准备好利用CPU、GPU或客制化周边如Myriad (即Intel/Movidius的VPU)，在Windows平台上执行机器学习应用程序，而Windows ML提供他们一个标准方法；」对终端使用者来说，Windows ML则将「有助于推动机器学习应用程序转移至客户端装置──在这个案例中是PC。」


PC适合什么样的AI应用程序？

如果AI处理器是为特定的嵌入式系统量身打造，该芯片被分配的应用程序与任务会很明确，可能是无人机的物体追踪、防碰撞，或者是保全摄影机的分析取证等功能；如Movidius前任执行长、现任Intel副总裁暨总经理几年前接受EE Times访问时所言，把AI推向边缘的目标，就是赋予嵌入式系统「感知、评估与决策」的能力。
那么在PC上适合什么样的AI应用程序？Intel的Brown建议了很多种，例如：「假设你走进一个房间，桌上有一台Windows平板装置，它可以看见你、辨识你的声音或脸，并藉由各种个人助理类型的任务来提供帮助，例如智能音乐搜寻或是为你的照片分类；以视觉为基础的AI也能帮忙强化视频会议的影像。」
当然，一切取决于应用程序开发商的想象，看他们想把什么样的AI新应用程序放上PC。但Demler认为，PC上的AI应用程序会跟其他行动装置上的应用程序没什么两样：「包括生物辨识、AR/VR、图像处理、物体识别等等。」
目前Brown坦承Intel/Movidius的Myriad X是第一款Windows ML架构在行动PC上利用的AI处理器，但关于该VPU出现在主板上的时间点，他仅表示：「很快。」
看来这显然并非Intel/Movidius的独门生意；在被问到其他可能进驻PC的AI处理器竞争对手时，Demler强调这样的对话仅能聚焦于行动PC：「有大量的Nvidia GPU正在桌面计算机执行机器学习应用程序；Linley Gwennap最近披露，一家名叫Gyrfalcon 的AI加速器新创公司，开发了一款能内建于USB随身碟的AI芯片，就像是Movidius。」
他指出，诀窍在于能抢进主板：「在中国，还有像是寒武纪(Cambricon)这样的AI芯片开发商，其投资者包括联想(Lenovo)。」


认识Myriad X系列芯片

Myriad X预期会是第一款Windows ML支持的AI芯片，该系列产品是在去年夏天发表，当时El-Ouazzne表示，该公司设计这款第三代VPU芯片设计时，「我们尝试各种方法在不增加功耗的情况下提升神经网络性能。」
具备更多硬件加速功能区块的Myriad X架构，能在深度神经网络推理任务中提供TOPS等级的运算性能，同时让功耗维持在1W之内；该芯片采用8 x 9-mm尺寸封装，整体运算性能为4TOPS。该芯片内部的SHAVE (Streaming Hybrid Architecture Vector Engine) DSP核心，从上一代产品的12个增加为16个，此外以20个经强化的硬件加速器组合添加了神经运算引擎(neural-compute engine)。
El-Ouazzane在去年的Myriad X发表会上解释，该引擎是为了在不增加额外运算开销的情况下执行特定任务，例如为支持边缘提取(extract edges)的深度图绘制(depth-mapping，这是支持如无人机着陆等应用案例的关键功能)，以及为支持更宽广视角的传感器去弯曲引擎(de-warping engine)，还有对保全摄影机在追踪与人数统计应用上至关重要、支持超高性能运作评估的光流(optical flow)功能。

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