英特尔®“HPC+AI”，加速科技探索与智慧未来！

随着高性能计算(HPC)领域的进步，越来越多且极其复杂的工作负载问题得到了解决。若能将本时代最具颠覆技术之一的AI也引入高性能计算环境，并加以扩展功能，即使是未来新兴工作超量的负载，也必将满足人类的需求。

英特尔®FPGA是如何通过人工智能解决实际问题，加速科学技术发展的呢？

AI助力，发挥HPC的极限

当前，人工智能技术正处在预爆发、强加速阶段。然而在真正的技术领域中，处理器以及算法的演进却是日新月异。比如搭载了英特尔®至强®处理器的UClound AI在线服务，它能娴熟地使用AI技术，让企业更专注于图像识别、机器学习等业务需求，帮助人类体验真正由视觉与超感洞察带来的享受。

“人工智能有三个要素——数据、算法和计算能力。如果把人工智能当作火箭的话，那么数据是火箭的原料，计算能力是引擎，算法就是引擎的控制器。”

——UClound实验室研发总监、创新产品线总监叶理灯

那么该如何加强引擎的能力呢？

——引擎的能力是固定的，能完全发挥它本身具备的能力就是最强！

比如在英特尔®至强®处理器中有一套AVX浮点计算指令集，它能显著增强数据重排能力，有效地存储和读取数据。但在我们实际的应用中，一般只用到一些简单的指令集，而没有完全发挥AVX的强大能力。而这些需要发挥的能力，得从算法层面去掌握。因此引擎能力再强大，也需要良好的控制器。

英特尔®一直以来都提供广泛产品组合，因此为了充分发挥“引擎能力”，UAI-Inference使用了面向英特尔®架构优化的 Caffe (AI) 框架，从而更好地支持英特尔®至强®处理器产品家族和至强融核TM处理器产品家族。其中集成了最新版本的英特尔®数学核心函数库2017，能更高效地利用英特尔®AVX处理能力。

明星代表—"英至强"

作为英特尔®明星产品，英特尔®至强®处理器可谓用途辽阔。中国云服务提供商京东曾尝试使用GPU从庞大的产品图像中提取特征。最后发现，在现有服务器上使用英特尔®至强®处理器可让性能提高3.83倍。

除此之外，前不久德克萨斯高级计算中心(TACC)也宣布其最新的超级计算机Frontera也将采用下一代英特尔®至强®可扩展处理器。作为学术研究人员的他们希望新的超级计算能够实现从天体物理学到动物学等各个领域的重要发现。

由NSF资助的Stampede超级计算机数字成像实现模拟地球的地幔对流

TACC称，如果今天完成了Frontera，它将成为世界上第五大系统。其功能大约是基于搭载了英特尔®至强®处理器的Stampede2的2倍。如果要匹配Frontera在1秒钟内计算的内容，一个人大约要执行大约10亿年1次/秒。

“AI+HPC”潜能无限的关键——FPGA

——By the way，深度学习框架了解一下~

TensorFlow*、Caffe*等热门框架针对基于英特尔®架构的平台做了性能优化，可加快深度学习训练和推理工作流程。其中TensorFlow 使用了英特尔®数学核心函数库（英特尔®MKL）和面向深度神经网络的英特尔®数学核心函数库（英特尔®MKL-DNN），可大幅提升性能。

然而这一切厉害之源的关键在于英特尔®FPGA——它帮助加强了人工智能 (AI) 系统架构师灵活搜索能力，并支持差异化定制、极具竞争力的深度学习加速器；支持调整底层硬件架构（包括可变数据精度）和软件定义处理，因此还可融合不时推出的出色创新技术。底层应用还包括内嵌图像和数据处理、前端信号处理、网络摄取和 I/O 聚合。 

比如将FPGA与内置英特尔®至强®处理器的服务器整合，就能极大地提升其计算能力和效率。因此无论是从网络边缘还是数据数据中心加速，任何涉及计算性能以及智能化处理的应用都离不开FPGA强大的支持能力。

在这个日益变化的异构计算世界中，英特尔®FPGA全面进行了性能、功耗以及成本优化的实时人工智能加速，不断改进加强计算机视觉、深度学习以及分析处理能力，从而将数据转化为可支持AI发展的智能结果，为智慧未来蓄力！