从IA到AI，我们还要走多远？架构创新是人工智能芯片获得突破的必由之路.doc

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1、从IA到AI，我们还要走多远？架构创新是人工智能芯片获得突破的必由之路　　导读　　2018全球人工智能与机器人峰会（CCF-GAIR）在深圳召开，峰会由中国计算机学会（CCF）主办，由雷锋网、香港中文大学（深圳）承办，得到了深圳市宝安区政府的大力指导，是国内人工智能和机器人学术界、工业界及投资界三大领域的顶级交流盛会，旨在打造国内人工智能领域最具实力的跨界交流合作平台。　　7月1日，随着议程进入到第三天，本次CCF-GAIR大会也在下午迎来了堪称压轴的AI芯片专场。担任AI芯片专场主席的，是中国电子学会电

2、子设计自动化专家委员会主任委员、清华大学微电子研究所所长魏少军教授；在担任主席之外，魏教授还为AI芯片专场带来了一场干货满满的大会报告《从IA到AI，我们还要走多远？》　　在报告中，魏教授引用人工智能专家MichaelI.Jordan的观点认为，我们今天所做的还不能算是真正的AI（ArtificialIntelligence），只是利用技术来增强某一方面的智能而已，也就是所谓的增强智能（IntelligenceAugmentation，简称从IA到AI，我们还要走多远？架构创新是人工智能芯片获得突破的必由

3、之路　　导读　　2018全球人工智能与机器人峰会（CCF-GAIR）在深圳召开，峰会由中国计算机学会（CCF）主办，由雷锋网、香港中文大学（深圳）承办，得到了深圳市宝安区政府的大力指导，是国内人工智能和机器人学术界、工业界及投资界三大领域的顶级交流盛会，旨在打造国内人工智能领域最具实力的跨界交流合作平台。　　7月1日，随着议程进入到第三天，本次CCF-GAIR大会也在下午迎来了堪称压轴的AI芯片专场。担任AI芯片专场主席的，是中国电子学会电子设计自动化专家委员会主任委员、清华大学微电子研究所所长魏少军教授

4、；在担任主席之外，魏教授还为AI芯片专场带来了一场干货满满的大会报告《从IA到AI，我们还要走多远？》　　在报告中，魏教授引用人工智能专家MichaelI.Jordan的观点认为，我们今天所做的还不能算是真正的AI（ArtificialIntelligence），只是利用技术来增强某一方面的智能而已，也就是所谓的增强智能（IntelligenceAugmentation，简称IA）。究其原因，是因为当前的人工智能算法远远没有达到人们的要求，具体来说，现有的算法过于单一，无法实现类似于人脑的高度复杂又高度灵

5、活的互联结构系统。　　魏教授指出，我们目前要实现人工智能，别无选择，只能靠芯片；但是现有CPU、GPU、FPGA等芯片的基本架构早在这次人工智能突破之前就已经存在了，并不是为人工智能而专门设计的，因此不能完美地承担实现人工智能的任务。人工智能对芯片的要求，除了足够的算力和极高的能效比，还需要一个高能效、通用的计算引擎。由此，魏教授认为AI芯片至少应有以下几个特质：　　第一，它的可编程性，要适应算法的演进和应对多样性；因为算法不稳定，它在不断变化；　　第二，架构动态可变性，要适应不同算法；　　第三，高效的架

6、构变换能力，因为不同的运算要求变换不同的架构。　　随后，魏教授从硬件可编程和软件可编程的角度，将芯片的性质分为四个种类，并认为目前少有人关注的软件定义芯片（SDC）在AI领域最有潜力；它一方面具备CPU的灵活性，另一方面是专用集成电路的高能量效率和高集成度。它的软件和硬件均可编程，混合颗粒度，最重要的是芯片功能随软件变化而变化；在使用中也不需要芯片设计知识。　　魏教授表示，芯片要实现智能化，不能光有硬件，一定要有要求很高的软件——自主学习的能力、形成知识和经验的能力、持续改进和优化的能力、再生和组织能力、

7、思维逻辑推理能力、作出正确判断和决策能力，这是软件才能完成的，而非硬件。　　基于这个理念，魏教授提到了他所认为的真正软件定义芯片。也就是：　　一个真正理想的计算应该是软件和硬件的架构一模一样，软件是什么样的拓扑结构，硬件就应该是怎样的拓扑结构；软件需要什么样的运算，硬件需要存在这样的运算资源。可惜的是，软件可以很大，硬件不能大；我们只好把软件分块，跟硬件大小一样。比如把它分为6块，根据数据依赖关系把第二块、第三块、第四块放进去……一直到第六块。这要求我们硬件必须随时改变其功能，硬件功能和架构能够动态地按照

8、软件实时进行改变，这是我们所说的软件定义芯片。　　魏教授表示，上述概念虽然听起来简单，但实现起来是一个非常艰难的过程，而他自己的实验室也是经历了12年的努力终于得到实现（该研究成果由清华大学Thinker团队已经在相关国际会议上发布，可查看雷锋网相关报道）。通过这一全新架构，可以用来实现可重构神经网络；也就是说，通过AI应用定义我们所选用的深度神经网络，改变芯片架构和功能——魏教授表示，如果能做到，那么这种芯片将成为真正的通用