文 | 邱曉芬
編輯 | 蘇建勛
10月12日，英特爾宣布成立全球視頻事業(yè)部，并且首次把這一總部放在了國內(nèi)?！耙曨l技術(shù)方面，中國不管在硬件設(shè)備的部署、技術(shù)創(chuàng)新、AI運(yùn)用等方面都是世界領(lǐng)先的”，英特爾公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部副總裁陳偉表示。
不過，這個(gè)新部門這并不是要“PK抖音”做短視頻，背后是英特爾在邊緣計(jì)算方面的一盤棋。
可以觀察到的一個(gè)變化是，在安防、交通這些習(xí)以為常遍布天眼的場景之外，攝像頭在其他行業(yè)的滲透速度還在加快，比如超市出現(xiàn)了越來越多的帶識(shí)別功能的智能生鮮秤、自主POS機(jī)，自動(dòng)生產(chǎn)線上的缺陷檢測(cè)攝像頭也比比皆是。
“2025年，我們預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)10億的高清攝像頭，視頻技術(shù)已經(jīng)完全成為了一個(gè)橫向的基礎(chǔ)技術(shù)”，陳偉表示。
攝像頭的出現(xiàn)，視頻數(shù)據(jù)量暴漲，同時(shí)在安全隱私、高實(shí)時(shí)性需求驅(qū)動(dòng)下，各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)算過程從云端向邊緣進(jìn)軍。“有50%的數(shù)據(jù)需要回歸本地”，并且在邊緣計(jì)算的過程中，“產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有80%都是視頻信息”。
要支持邊緣計(jì)算的落地應(yīng)用，服務(wù)器本身不僅需要有強(qiáng)大的運(yùn)算能力，還要兼顧更實(shí)時(shí)更新的能力等等。顯然，英特爾正在讓自己的產(chǎn)品適應(yīng)這一變化。
英特爾的產(chǎn)品架構(gòu)包括CPU、VPU、FPGA，以及不久前剛推出的GPU。工業(yè)客戶采用英特爾處理器的時(shí)候，一般會(huì)分出一部分算力去用于邊緣計(jì)算機(jī)器視覺分析。據(jù)介紹，新成立的視頻事業(yè)部的職責(zé)是，會(huì)在服務(wù)器產(chǎn)品中提供相應(yīng)的視頻技術(shù)支持，提供適應(yīng)需求的定制化的芯片。
陳偉表示，視頻事業(yè)部定下的技術(shù)目標(biāo)是，要提供能支持高密度計(jì)算、視頻流優(yōu)化，以及能夠支持異構(gòu)芯片使用的視頻能力。
對(duì)于新部門的職責(zé)、國內(nèi)邊緣計(jì)算的發(fā)展階段和挑戰(zhàn)，英特爾公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部副總裁陳偉和36氪在內(nèi)的媒體聊了聊。
Q：新事業(yè)部主要做哪些方面的業(yè)務(wù)？
陳偉：物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部一共有5個(gè)BU，物聯(lián)網(wǎng)視頻事業(yè)部的主要功能是提供橫向的視頻技術(shù)。這個(gè)技術(shù)會(huì)圍繞三個(gè)技術(shù)特征。一是高密度計(jì)算，高通道的視頻流，不管是獲取、存儲(chǔ)、傳輸、編解碼。二是AI運(yùn)算，有效的數(shù)據(jù)分析，不管是傳統(tǒng)的計(jì)算視覺或者是深度學(xué)習(xí)。三是復(fù)雜計(jì)算層次結(jié)構(gòu)。
云邊協(xié)同我們談了幾年了，很多云的原生態(tài)的技術(shù)會(huì)切入到邊緣來。因?yàn)楹芏嘈枨螅?strong>安全、隱私、實(shí)時(shí)性，使得這些運(yùn)算必須在本地發(fā)生，50%的數(shù)據(jù)將會(huì)在本地處理。這里面就涉及到所謂的計(jì)算架構(gòu)層次優(yōu)化的問題。
這次英特爾首次把總部放在了中國，這不是中國的物聯(lián)網(wǎng)視頻事業(yè)部，而是全球的物聯(lián)網(wǎng)視頻事業(yè)部。
Q：融合邊緣計(jì)算的發(fā)展預(yù)測(cè)？定制化芯片是否成為主流？
陳偉：融合邊緣是一個(gè)非常大的市場，我們認(rèn)為這個(gè)市場在幾年后是一個(gè)650億美元的市場，不可能是由一家公司從產(chǎn)品層面解決所有問題。
英特爾物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部的戰(zhàn)略是，第一，我們提供芯片，提供高計(jì)算性能的芯片，支持負(fù)載整合，第二，我們今天強(qiáng)調(diào)的視頻，我們認(rèn)為視頻可以產(chǎn)生非常大的數(shù)據(jù)量，前面提到的三個(gè)技術(shù)特征，都會(huì)使得高性能芯片會(huì)發(fā)揮最強(qiáng)的作用。
整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)，整個(gè)邊緣計(jì)算，要真正蓬勃發(fā)展的話是整個(gè)生態(tài)的合作，一定會(huì)有定制化的芯片，也會(huì)有平臺(tái)化的芯片一起來推進(jìn)。
Q：邊緣計(jì)算在國內(nèi)面臨的挑戰(zhàn)？
陳偉：其實(shí)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，融合邊緣的發(fā)展，面臨的挑戰(zhàn)主要是有三個(gè)。
第一，大量的數(shù)據(jù)發(fā)生和大量實(shí)時(shí)性的需求怎么去平衡，怎么從計(jì)算架構(gòu)、硬件、軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)里去平衡這兩個(gè)相互矛盾的特征。
第二是碎片化問題，第三，生態(tài)搭建的問題。一直以來不管從早期的PC到數(shù)據(jù)中心到物聯(lián)網(wǎng)，搭建生態(tài)都是英特爾所謂三力齊發(fā)當(dāng)中主要的一個(gè)搭建方向。
標(biāo)準(zhǔn)化一定是解決碎片化的主要方向。早在2016年，我們就跟信通院以及國內(nèi)外幾家企業(yè)成立了邊緣計(jì)算聯(lián)盟，到今天已經(jīng)有超過300家的會(huì)員了。大家一起去探索邊緣標(biāo)準(zhǔn)化的問題。當(dāng)然隨著邊緣的融合度越來越大，碎片化還會(huì)在不同程度繼續(xù)發(fā)生。
在過去物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程當(dāng)中，我們有一些非常成功的案例是通過標(biāo)準(zhǔn)化來解決的。比如說大屏顯示，IWB行業(yè)里面有一個(gè)非常成功的標(biāo)準(zhǔn)化叫OPS，就是標(biāo)準(zhǔn)化后面的計(jì)算的模型，使得不同的顯示屏可以用同樣的標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算模型去power。所以標(biāo)準(zhǔn)化一定是一個(gè)主要的方向之一，去解決碎片化的挑戰(zhàn)。
Q：英特爾在視覺邊緣上的進(jìn)展？在哪一個(gè)行業(yè)推進(jìn)的比較順利？
陳偉：中國過去10年攝像頭的技術(shù)發(fā)生了非常大的飛躍，從早期的模擬到數(shù)字，到高清，到網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)字高清攝像頭。
我們事業(yè)部在過去幾個(gè)月當(dāng)中也開始密切觀察全球視頻技術(shù)的發(fā)展，中國不管在硬件設(shè)備的部署、技術(shù)創(chuàng)新、AI運(yùn)用等方面都是世界領(lǐng)先的，我們預(yù)計(jì)2025年會(huì)有10億的高清攝像頭。
融合邊緣的產(chǎn)生很大一部分是因?yàn)檫吘墧?shù)據(jù)量爆發(fā)式增長。數(shù)據(jù)是從邊緣產(chǎn)生的，80%的數(shù)據(jù)是跟視頻有關(guān)的，視覺數(shù)據(jù)不僅用在安防行業(yè)里，還有工廠、零售、機(jī)器視覺、醫(yī)療大數(shù)據(jù)的成像分析等等。它們真正應(yīng)用的區(qū)別只是在于算法、應(yīng)用場景、應(yīng)用目的的不同，所以視頻已經(jīng)完全成為了一個(gè)橫向的技術(shù)。
這三個(gè)特征確實(shí)代表了推進(jìn)視頻技術(shù)前沿的三個(gè)重要的領(lǐng)域。今天的應(yīng)用幾乎是跨各個(gè)行業(yè)的，交通、零售、銀行各個(gè)場景都有，雖然說應(yīng)用落地的場景不同，但是使用的技術(shù)是相似的。
Q：邊緣和AI的融合還停留在邊緣推理階段，還沒有達(dá)到自主學(xué)習(xí)更高一層，原因是什么？
陳偉：我們把邊緣人工智能分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段是邊緣推理，也就是目前我們可以實(shí)現(xiàn)的；
第二個(gè)階段是邊緣訓(xùn)練。在邊緣推理的時(shí)候，我們往往需要依賴數(shù)據(jù)中心去實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，然后把訓(xùn)練結(jié)果推送到邊緣來執(zhí)行推理操作。但是在很多應(yīng)用場景當(dāng)中，對(duì)于實(shí)時(shí)模型更新是有需求的。
比如，在智能制造行業(yè)當(dāng)中，這個(gè)批次的產(chǎn)品，我發(fā)現(xiàn)了一些異常，我希望能夠把這些異常數(shù)據(jù)提煉出來，利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的更新，把這個(gè)更新結(jié)果馬上應(yīng)用到下一個(gè)批次的零件處理過程當(dāng)中。在這里就需要很多的訓(xùn)練的工作，所以我們認(rèn)為邊緣人工智能發(fā)展的第二個(gè)階段是邊緣訓(xùn)練的階段。
第三個(gè)階段是自主訓(xùn)練、自主學(xué)習(xí)的過程。目前人工智能發(fā)展還是有很大的局限性，我們很喜歡開一個(gè)玩笑說，“現(xiàn)在人工智能50%是人工，50%是智能”，因?yàn)楝F(xiàn)在的人工智能，不管是從模型的設(shè)計(jì)、訓(xùn)練還是要通過人來做的，人很多的意志在設(shè)計(jì)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型的時(shí)候，已經(jīng)把它嵌入進(jìn)去了。
我們認(rèn)為今后自主化系統(tǒng)需要達(dá)到的是，機(jī)器知道你使用者的目的，根據(jù)這個(gè)目自主得去選擇適宜的網(wǎng)絡(luò)模型，甚至選擇適宜的數(shù)據(jù)去訓(xùn)練、運(yùn)用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型。我們認(rèn)為這也是邊緣人工發(fā)展到最高的階段，當(dāng)然我們現(xiàn)在離這個(gè)階段還有一定的距離。
Q：這三個(gè)階段的阻力來自于什么？
陳偉：這三個(gè)階段都不容易實(shí)現(xiàn)，每個(gè)階段都有各個(gè)階段的挑戰(zhàn)。
第一個(gè)階段，邊緣推理面臨算力、存儲(chǔ)、價(jià)格、碎片化的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型動(dòng)輒需要幾十億，甚至是上百億次的運(yùn)算才可以完成推理過程，這對(duì)前端的邊緣AI芯片提出了很高的要求，所以我們看到算力從幾T甚至上百T，算力在第一個(gè)階段是很明顯的一個(gè)挑戰(zhàn)。
到了第二個(gè)階段，邊緣訓(xùn)練并不是簡單把數(shù)據(jù)中心的訓(xùn)練照搬到邊緣就叫邊緣訓(xùn)練。
邊緣訓(xùn)練是有其自身的特點(diǎn)的：一是它會(huì)使用少量的樣本去做二次的訓(xùn)練，就像在工業(yè)當(dāng)中拿一些異常的樣本去做訓(xùn)練，一個(gè)批次當(dāng)中可能只有十幾個(gè)異常樣本，如何從十幾個(gè)異常樣本當(dāng)中得到一個(gè)好的迭代的模型去更新網(wǎng)絡(luò)，這是一個(gè)挑戰(zhàn)。
二是自主化訓(xùn)練的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)意義上在數(shù)據(jù)中心做訓(xùn)練，可以通過人工去標(biāo)注，把一些異常的東西標(biāo)注出來，讓機(jī)器做訓(xùn)練。但是到了邊緣都是一些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，不可能派一個(gè)工人始終盯著結(jié)果，這等于增加了新的負(fù)擔(dān)。如何用一些自主化的、易用的手段去實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)注，把標(biāo)注結(jié)果給到邊緣計(jì)算的機(jī)器，應(yīng)用新的邊緣計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)這個(gè)模型的燈芯，我們認(rèn)為這是第二階段的難題。
到了第三個(gè)階段，如何真正實(shí)現(xiàn)這種自主化，如何真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模型的選擇和訓(xùn)練，我們業(yè)界叫做Auto machine learning，這還是業(yè)界在理論研究層面探討的話題。去年在國際人工智能頂會(huì)ICLR上，一篇滿分的論文就是關(guān)于這個(gè)的，很多問題還沒有解決。
回到英特爾，除了第一階段我們提供的芯片以外，還包括OpenVINO這樣的軟件工具，幫助用戶更方便的去實(shí)現(xiàn)人工智能推理，目前我們正在做很多第二階段的工作，我們正在做很多標(biāo)注的工具，幫助用戶更方便的去實(shí)現(xiàn)邊緣訓(xùn)練，真正完成從訓(xùn)練到推理這樣一個(gè)完整的Pipeline（流水線），同時(shí)我們也在看一些自主機(jī)器學(xué)習(xí)、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等等這樣一些新的技術(shù)。
Q：英特爾現(xiàn)在有哪些方法可以幫助現(xiàn)有芯片效能提升，去應(yīng)對(duì)缺芯的情況
陳偉：摩爾定律在過去幾十年當(dāng)中，一直在持之以恒，在單位面積里面提供了指數(shù)級(jí)增加的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力。也許正是摩爾定律，使得我們產(chǎn)生數(shù)據(jù)的能力也在指數(shù)級(jí)增長，這是一個(gè)相互競爭的過程。
疫情也加速了這樣一個(gè)改變，全世界對(duì)芯片的需求爆增，而且是對(duì)系統(tǒng)芯片的需求，不僅僅是對(duì)最新制程芯片需求爆增。今天一輛汽車可能是1%-4%的成本在芯片當(dāng)中，過幾年，預(yù)計(jì)到2030年會(huì)達(dá)到20%，汽車會(huì)成為一個(gè)帶著輪子的計(jì)算機(jī)。
隨著芯片的需求，數(shù)字化、智能化需求的不斷增長，對(duì)芯片的生產(chǎn)商產(chǎn)能的提高就提出了非常高的要求。英特爾在最近這一段時(shí)間做出了非常大的投入，在美國的亞利桑那州投資了幾百億美金，建造了兩個(gè)新的大的芯片生產(chǎn)工廠，現(xiàn)有制程上提高了25%的產(chǎn)能，通過良率、效率的增加，同時(shí)在封裝測(cè)試技術(shù)上的突破，這些在提高產(chǎn)能方面我們的貢獻(xiàn)。我們認(rèn)為全球缺芯的狀況，會(huì)延續(xù)到2023年左右。
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