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【谷歌2028】斯坦福前校长挂帅,体系结构宗师聚首启幕TPU新时代

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新智元
发布2018-03-20 11:03:07
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发布2018-03-20 11:03:07
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编译:闻菲 张乾 司明

【新智元导读】上周,Alphabet/谷歌迎来了新任董事长、曾经的斯坦福大学校长John Hennessy。这是“AI带头大哥”谷歌内部带头大哥的更替,意义重大,影响乃至会决定谷歌“AI First”口号的落实。Hennessy作为计算机体系结构宗师,他在硬件方面的背景也意味着谷歌从传统的互联网/软件公司进一步升级,以TPU为核心,在AI云上与亚马逊、微软展开角逐。

美国当地时间 2 月 1 日,Google 母公司 Alphabet 在财报会议上宣布,John Hennessy 将接任 Eric Schmidt,担任 Alphabet 公司董事长,Eric Schmidt卸任之后,仍将保留董事会席位,担任公司的顾问。

Hennessy 出任AI领头羊谷歌公司的掌舵人,其影响绝非停留在谁将带领谷歌突破万亿市值层面,毫不夸张的说,Hennessy的任何决策将成为整个产业的风向标,甚至引领世界加速人工智能革命的进程,重塑现有竞争格局。

交接之时,谷歌正处于AI转型关键时节,Hennessy 责任重大,机遇与危机共存。谷歌虽是科技领域头狼,AI各细分领域各家对手早已虎视眈眈,AWS、微软在云计算的市场份额已领先,中国CV公司崛起,智能硬件Google Home与亚马逊Echo的竞争鹿死谁手未定,智能手机Pixel的处境一度尴尬。

产学研三界全能王Hennessy早在20年前成功创立芯片架构供应商MIPS公司,这不禁让人对谷歌的未来战略充满新鲜期待,芯片会成为AI First的谷歌最新抓手吗?

除了是 Alphabet 公司的董事会成员,Hennessy 还是 Cisco Systems、Atheros Communications 等科技公司的董事会成员,在2000 年至 2016 年间,他则一直任职斯坦福大学校长。值得一提的是,早在2004年,Hennessy已加入了Google的董事会,自2007年起,他一直担任Google和Alphabet的首席独立董事。

《纽约客》曾评论道:如果说常青藤联盟是美国精英的孕育地,那斯坦福大学就是硅谷的肥沃农场。Hennessy 就是这样一位大力联姻斯坦福大学和硅谷资源的管理者。

教父Hennessy 大力联姻斯坦福大学和硅谷资源,学术与创业均惊艳

John Hennessy 1952年出生在纽约,父亲是航空航天工程师,母亲是教师。Hennessy从小对电子感兴趣,本科毕业于维拉诺瓦大学的电子工程系,研究生和博士毕业于纽约州立大学石溪分校。他的妻子是高中同学Andrea Berti。

学术和创业,看似不同的世界,Hennessy却在这两个领域都取得了优异的成绩。

John Hennessy的学术生涯

John Hennessy在1997年开始了他的大学讲师职业生涯,当时他在获得博士学位后立即被斯坦福大学录用。1981年,他启动了MIPS项目,研究RISC处理器。

1987年获得电子工程和计算机科学教授职称,1989年获得斯坦福计算机系统实验室主任的职位。1994年至1996年继续担任计算机科学系行政委员会成员。

1997年,他被选为计算机协会(ACM)的研究员。1999年,斯坦福主席Gerhard Casper任命JohnHennessy接替Condoleezza Rice担任斯坦福大学第十任校长,这一任期持续至2016年Hennessy辞职。

2012年,John Hennessy荣获IEEE荣誉勋章。IEEE为Hennessy颁发了“开创RISC处理器架构和领导计算机工程和高等教育”的最高荣誉。

此外,John Hennessy还是美国最有号召力的募捐者之一,任职校长期间,斯坦福大学筹募到的资金将近170亿美元。

John Hennessy的创业生涯

John Hennessy最伟大的才能之一是能够将他的学术生涯与工业界结合,Hennessy是一个成功的企业家。1984年,他利用斯坦福大学一年的休假时间创立了MIPS计算机系统公司,将其研究所开发的技术商业化。该公司于1992年被Silicon Graphics International收购。

2017年十月,两家风投公司从Imagination Technologies手中收购了MIPS,这意味着MIPS以一家独立公司之姿重新回到了硅谷,在Tallwood的带领下积极投入原有的嵌入式业务,并放眼下一代人工智能(AI)领域。

A16Z的Marc Andreesen称John Hennessy为“硅谷的教父”。

两位体系结构宗师聚首谷歌,以TPU为核心,谷歌硬件投入产出或进一步加强

早在1998年,恰好20年前,Hennessy在他“ISCA 25: Looking Looking Backward, Looking Forward”的演讲中就指出,接下来15年需要增加并行计算提升性能,要增强软硬结合。这些预测现在看来都得到了证实。

2017年3月,Hennessy在斯坦福发表演讲,在回顾了摩尔定律的发展之后,一针见血地指出了目前常规处理器演进遇到的瓶颈在于功耗,并且提出了目前处理器的新希望在于Domain Specific Architecture(DSA,即针对应用领域做优化的处理器架构,区别于通用架构)。

Hennessy在演讲中说,DSA的优点是可以为特定的一类应用做架构优化,从而实现更好的能效比。相对于通用处理器,DSA需要在设计时考虑专用领域的特殊需求,也需要设计者能对该领域有深入的理解。而DSA的一个绝佳例子,就是为机器学习设计的神经网络处理器。DSA设计将会成为处理器架构的新趋势。

这样的表述,首先让人想到的,就是谷歌的DSA——TPU。

谷歌在大约5前年开始对硬件加速问题产生担忧,这种忧虑一直传递到了最顶层。谷歌母公司Alphabet每年花费100亿美元,主要与数据中心成本挂钩。如今,谷歌正在大力宣传“AI-first”,可以视为一种机器学习/深度学习复兴,而这需要的计算力也在成倍增长。谷歌必须在硬件效率方面取得重大突破。

谷歌在2016年的I/O大会上首次披露了第一代TPU,随后在2017年的I/O大会上揭幕了第二代TPU。第二代TPU既能推理,也能训练。第一代TPU运行时功耗40瓦,能以23 TOPS的速率执行16位整数矩阵乘法。TPU2的运行速度提高到45 TFLOPS,是上代的两倍,同时升级到16位浮点运算,提高了计算复杂度。但是,这样做让TPU 2的功耗大幅增加。

值得注意的是,去年7月,另一位体系结构宗师、曾在加州大学伯克利分校任教的David Patterson也加入了谷歌,并正式参与TPU项目。实际上,Patterson此前就在谷歌工作过(2013年至2014年学术休假期间),谷歌的首篇TPU论文作者中也有Patterson的名字。第二代TPU,显然Patterson也有参与。

注:合影谷歌首篇TPU论文,联合75位作者,第一作者是Norman P. Jouppi,TPU总负责人,Patterson的名字排在第4位,可见贡献之大。

Patterson与Hennessy同为计算机体系结构宗师,他们两人合著的《计算机体系架构:量化研究方法》和《计算机组织与设计:硬件/软件接口》这两本书,是体系结构的经典著作。其中,《计算机体系架构:量化研究方法》也是过去25年来该领域最有影响力的教科书。

Hennessy从斯坦福校长的位置上退下来,Patterson也从伯克利退休,然后两人再次在谷歌聚首,这也不由令人推测谷歌/Alphabet将在芯片或者说计算机硬件方面有更多的投入和产出。

注:年轻时Patterson与Hennessy合影

第一代TPU只能推理,因此是CPU协处理器,到第二代TPU,谷歌也只是将其扩展为处理器的2:1加速器。相比之下,英伟达已经通过NVLink,寻求将自己的芯片独立于CPU。而且,英伟达还将其软件基础架构和工作负载从单一GPU扩展到GPU集群。

再加上谷歌TPU并不对外销售,因此,真正的比赛不在芯片级别,而是扩展这些加速器的使用范围。

比如说,云。

云计算:谷歌拼命也要占领的市场

在2017年四季报发布时,Pichai表示,谷歌云和YouTube、硬件一起,将是谷歌的未来重点,并且谷歌云已经成为单季度10亿美元的业务,增长潜力巨大。

AI服务要接触到用户,并从用户口袋里赚到钱,云服务是主要途径,也是谷歌搜索广告之外的最大变量。

去年5月的I/O大会,Cloud TPU服务问世,这是谷歌将第二代TPU和云平台联合而成,用于加速机器学习的平台;今年1月,李飞飞宣布推出Cloud AutoML,把AI开发者赶到云上。随后TechCrunch等媒体曝出谷歌正在推出新的数字商店,向其他公司和组织出售以云计算为基础的软件,谷歌千方百计让用户使用云服务,谷歌云甚至还被曝出建立3条海底电缆的计划……

在云服务上,谷歌真的是拼了。

不拼也不行了,因为谷歌云的道路并不好走。被Pichai寄予厚望的谷歌云,遇到了亚马逊AWS和微软Azure这样的对手。

在过去几年中,亚马逊建立起了自己的云计算业务(AWS),并保持市场份额第一的地位。CNBC一篇报道称,AWS在2017年的收入跃升了43%,达到175亿美元,约占亚马逊总收入的十分之一。它已经成为世界第五大软件公司,营收排在微软、IBM、甲骨文和SAP之后。

注:AWS已经成为世界第五大软件公司

在国外云市场,AWS和微软Azure成为行业的前两位,若加上中国的阿里云,谷歌云的排名可能还要往后掉。

因此,作为计算机架构“宗师级”人物,John Hennessy的到来,或许能让谷歌云发挥最大潜力,把Alphabet带向新高度,走向新巅峰。

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原始发表:2018-02-05,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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