“尋找算力與能效的極限”，很像中國哲學(xué)思想里對(duì)“知”和“行”的一些認(rèn)識(shí)，畢竟“極限”是目標(biāo)，是要尋找和前行的方向。在2024全球CEO峰會(huì)的圓桌論壇環(huán)節(jié)中，與會(huì)嘉賓圍繞該主題展開了深入討論。
作為2024全球CEO峰會(huì)的重要環(huán)節(jié)，今年的圓桌論壇將主題選定為“邊緣：尋找算力和能效的極限”。這一議題不僅觸及了當(dāng)前科技發(fā)展的前沿，更引發(fā)了對(duì)未來技術(shù)走向的無限遐想，與會(huì)嘉賓也圍繞該主題展開了深入討論。
圓桌討論嘉賓，從左至右依次為：
周正宇，炬芯科技董事長兼CEO
熊文，英諾達(dá)（成都）電子科技有限公司副總經(jīng)理
鄭魁，Imagination產(chǎn)品總監(jiān)
畢超博士，峰岹科技CTO
賈德生，圖靈量子華南區(qū)總經(jīng)理
其實(shí)，“尋找算力與能效的極限”，很像中國哲學(xué)思想里對(duì)“知”和“行”的一些認(rèn)識(shí)，無論是“知易行難”、“知難行易”，還是“知行合一”。畢竟“極限”是目標(biāo)，是要尋找和前行的方向，我們肯定需要對(duì)目標(biāo)有比較充分的了解，比如它是什么？在哪里？能不能到達(dá)？需要多久才能到達(dá)？等等，這就是“知”的范疇。至于接下來如何“尋找”，顯而易見屬于“行”的范疇。與會(huì)嘉賓也分享了各自對(duì)“邊緣”和“算力與能效的極限”這兩個(gè)概念的理解。
極限，只有更高，沒有最高
周正宇博士認(rèn)為，在追求能效比和算力的道路上，只有更高，沒有最高。他以自己年輕時(shí)的工作經(jīng)歷為例，指出每當(dāng)人們認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到極限時(shí)，總會(huì)有新的技術(shù)突破。“我堅(jiān)信，邊緣計(jì)算的能效比和算力同樣沒有極限，就像摩爾定律一樣，總是不斷在人們的質(zhì)疑中持續(xù)演進(jìn)。”他說。
熊文對(duì)周正宇的觀點(diǎn)表示了贊同，認(rèn)為未來的技術(shù)發(fā)展是難以預(yù)測的，因此極限的位置同樣無法確定。他強(qiáng)調(diào)稱，算力是一種工具，而邊緣是應(yīng)用。隨著工具的不斷進(jìn)步，新的應(yīng)用也會(huì)不斷涌現(xiàn)。因此，我們應(yīng)該做的工作是不斷優(yōu)化工具，同時(shí)保持對(duì)新應(yīng)用的開放態(tài)度。
作為來自一家致力于研發(fā)芯片和軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)公司的代表，鄭魁從半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和IP的角度，提出了對(duì)算力與能效極限的看法。他指出，在追求性能和功耗時(shí)，需要針對(duì)特定的應(yīng)用類型，綜合考量芯片或計(jì)算架構(gòu)的表現(xiàn)。而且，討論極限應(yīng)該有一個(gè)好的應(yīng)用背景，畢竟不同的應(yīng)用會(huì)對(duì)芯片的性能和功耗提出不同的要求。
“隨著技術(shù)的發(fā)展，芯片上單位算力的能耗應(yīng)該是不斷下降的。另一方面，算法本身也在不斷進(jìn)步，這對(duì)于提高算力同樣具有重要意義。”畢超博士以大模型訓(xùn)練為例，說明了算法突破對(duì)于算力提升的巨大推動(dòng)作用。他還對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗的快速增長表示了擔(dān)憂，并提出了在邊緣計(jì)算和中心處理之間進(jìn)行權(quán)衡的必要性。
賈德生帶來了量子計(jì)算和光子芯片領(lǐng)域的獨(dú)特視角。他認(rèn)為，量子計(jì)算對(duì)于傳統(tǒng)的經(jīng)典計(jì)算有著越級(jí)的提升，這也是國家對(duì)量子技術(shù)給予大力支持的原因。具體到邊緣計(jì)算領(lǐng)域，云、邊、端三個(gè)場景不但有著各自不同的分工，而且“極限是一個(gè)平衡的過程”，意味著我們需要在硬件性能和應(yīng)用需求之間找到最佳的平衡點(diǎn)。
最難的技術(shù)突破點(diǎn)是什么？
不斷提升算力和有效控制、優(yōu)化能耗，永遠(yuǎn)是一對(duì)矛盾體，所以業(yè)界才會(huì)將能效比、PPA作為衡量邊緣設(shè)備性能的重要指標(biāo)之一，所以我們也一直在平衡，在妥協(xié)，在優(yōu)化。那么在這一過程中，最難的技術(shù)突破點(diǎn)是什么？
而且前文談?wù)摰哪苄П取PA都還是傳統(tǒng)半導(dǎo)體行業(yè)關(guān)心的指標(biāo)，當(dāng)前，另一個(gè)無論如何也繞不開的話題就是AI，可AI與邊緣設(shè)備融合在一起時(shí)，能給我們帶來哪些具體的改變？AI是如何幫助我們?cè)谶吘壴O(shè)備上實(shí)現(xiàn)更高效的算力利用和能耗管理的？也不見得人人都能講清楚。
畢超博士對(duì)此回應(yīng)稱，AI正在不斷推動(dòng)電機(jī)控制等傳統(tǒng)行業(yè)的變革，這個(gè)過程是AI與算力相互角逐、螺旋上升的過程，需要不斷推動(dòng)算法與算力的協(xié)同發(fā)展。同時(shí)，盡管算力提升對(duì)于滿足新應(yīng)用需求的重要性不言而喻，但無論對(duì)數(shù)據(jù)中心還是邊緣設(shè)備，能耗始終是要優(yōu)先考慮的問題。
例如，從目前情況來看，隨著技術(shù)的發(fā)展，芯片上單位算力的能耗是不斷下降的。然而，數(shù)據(jù)中心的整體能耗卻在不斷增加，這是一個(gè)需要關(guān)注的問題，我們需要在邊緣計(jì)算和數(shù)據(jù)中心處理之間進(jìn)行必要的權(quán)衡。
鄭魁則結(jié)合Imagination在CPU、GPU方面的領(lǐng)導(dǎo)地位，分享了AI算法快速迭代對(duì)計(jì)算架構(gòu)的挑戰(zhàn)。他強(qiáng)調(diào)，處理器計(jì)算架構(gòu)需要不斷適應(yīng)未來算法快速迭代的需求，并提出了模塊化、可配置化的解決方案來應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。
在談到量子計(jì)算與AI的結(jié)合時(shí)指出，賈德生表示，量子計(jì)算對(duì)于傳統(tǒng)的經(jīng)典計(jì)算有著越級(jí)的提升，這也是國家對(duì)量子技術(shù)給予大力支持的原因，他們正在打造混合型的平臺(tái)架構(gòu)，能夠更好的將傳統(tǒng)AI模型與量子模塊相結(jié)合。但光量子計(jì)算在實(shí)現(xiàn)結(jié)果輸出、輸入方面有屬于自己的特殊性和挑戰(zhàn)性，目前來看，通過模型轉(zhuǎn)換和光輸出捕捉等方式來解決會(huì)是較為有效的解決途徑。
全面向系統(tǒng)方案商轉(zhuǎn)型
除了技術(shù)本身，邊緣計(jì)算/設(shè)備部署的多樣性和系統(tǒng)的復(fù)雜性也在挑戰(zhàn)著半導(dǎo)體行業(yè)。有數(shù)據(jù)顯示，到2030年，全球預(yù)計(jì)將有超過500億臺(tái)智能互聯(lián)設(shè)備。對(duì)企業(yè)個(gè)體來說，僅僅聚焦于產(chǎn)品層面肯定是行不通的，致力于提供更多、更全面的系統(tǒng)級(jí)解決方案，才是正確的轉(zhuǎn)型之道。
周正宇分享了炬芯在低延遲、低功耗、高性能音頻產(chǎn)品方面的特色經(jīng)驗(yàn)，并強(qiáng)調(diào)指出，PPA(Performance, Power, Area)不僅在AI時(shí)代重要，在整個(gè)電子行業(yè)中都貫穿了這三個(gè)要素之間的矛盾和統(tǒng)一，因此制造工藝、架構(gòu)性創(chuàng)新和算法與軟件優(yōu)化在提高算力與能效比方面扮演著重要角色。同時(shí)，要從產(chǎn)品公司向系統(tǒng)型公司轉(zhuǎn)型，打造出色生態(tài)系統(tǒng)、降低客戶差異化開發(fā)門檻尤為關(guān)鍵。
熊文在分享英諾達(dá)在低功耗EDA工具方面的經(jīng)驗(yàn)時(shí)指出，低功耗的實(shí)現(xiàn)不僅是工具問題，更是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的問題。他強(qiáng)調(diào)了晶圓廠(foundry)在優(yōu)化制程和提供低功耗模型方面的重要作用，同時(shí)也提到了系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)在降低功耗方面的巨大潛力。
畢超博士認(rèn)為，隨著邊緣設(shè)備復(fù)雜性的不斷增加，單純停留在產(chǎn)品層面已經(jīng)無法滿足客戶的需求。因此，企業(yè)需要提供更多更全面的系統(tǒng)級(jí)解決方案來應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。同時(shí)，在轉(zhuǎn)型過程中需要保持靈活性、模塊化和可配置化的特點(diǎn)，以更好地滿足客戶的定制化需求。
“開放標(biāo)準(zhǔn)和良好的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于邊緣計(jì)算的發(fā)展十分重要。”賈德生認(rèn)為，制定開放標(biāo)準(zhǔn)有助于促進(jìn)不同企業(yè)之間的合作與競爭，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。他還特別提到了打造“小生態(tài)”和“大生態(tài)”的必要性，主張通過強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)來形成更具競爭力的產(chǎn)品或解決方案。
結(jié)語
正如屈原所說，“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”，對(duì)于算力和能效的探索之路顯然不會(huì)停止。整場的圓桌討論中，各位嘉賓以深邃的洞察力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為我們呈現(xiàn)了一幅未來科技發(fā)展的宏偉藍(lán)圖，希望今后會(huì)有更多的討論能夠激發(fā)更多的靈感，讓邊緣計(jì)算能夠邁上新的高度，為社會(huì)帶來更多更智能綠色的計(jì)算。
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