人工智能 (AI)是一種模仿人類智能的革命性技術，使機器能夠從經(jīng)驗中學習、適應新信息并執(zhí)行類似人類的任務。硬件是釋放人工智能潛力的基石，提供必要的計算資源來高效處理和分析大量數(shù)據(jù)。

AI硬件核心部件

1. 中央處理器 (CPU)：CPU是計算機的大腦，執(zhí)行軟件應用程序的指令。隨著時間的推移，CPU 不斷發(fā)展，以滿足AI 應用程序日益增長的計算需求。新技術允許 CPU 直接在 CPU 上執(zhí)行 AI 訓練或推理任務，并具有一定的加速。
2. 圖形處理單元 (GPU)：與 CPU 不同，GPU擅長同時處理多個計算，使其成為 AI 算法并行處理要求的理想選擇。GPU優(yōu)化解決方案利用此功能顯著加速 AI 工作負載。
3. 張量處理單元 (TPU)：TPU 旨在出色地完成張量運算，這是許多深度學習任務的核心。支持或集成 TPU 的硬件可大幅提升性能，實現(xiàn)更快、更高效的 AI 運算。
4. 現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）：FPGA具有可重構性，允許硬件根據(jù)特定的計算任務進行定制，這對AI 應用大有裨益。
5. 專用集成電路 (ASIC)：ASIC 專為特定的 AI 任務而定制，提供卓越的性能和效率。
6. 神經(jīng)網(wǎng)絡處理器 (NNP)：NNP 專門用于加速神經(jīng)網(wǎng)絡計算，這對許多AI 應用至關重要。

AI 硬件架構

馮·諾依曼架構、神經(jīng)形態(tài)架構和數(shù)據(jù)流架構等各種硬件架構在 AI 開發(fā)中發(fā)揮著關鍵作用。許多硬件解決方案與這些架構保持一致，支持 AI 的各種計算模型。

AI 硬件性能指標

FLOPS（每秒浮點運算次數(shù)）、TOPS（每秒萬億次運算次數(shù)）、延遲、吞吐量和效率等關鍵性能指標對于評估 AI 硬件至關重要。AI 硬件在這些指標上表現(xiàn)出色，為AI 應用提供了強大而高效的平臺。

MLPerf 是 AI 行業(yè)的重要基準，它對于評估 AI 硬件在各種任務中的性能至關重要，可提供標準化的比較指標。此外，數(shù)值表示的選擇 — FP64（雙精度浮點）、FP32（單精度浮點）、FP16（半精度浮點）和 bfloat16（腦浮點） — 會顯著影響 AI 硬件性能。

雖然 FP64 提供了高精度，這對于科學計算很重要，但它通常超出了 AI 任務所需的精度。FP16 在精度和性能之間實現(xiàn)了平衡，被廣泛用于深度學習應用。專為 AI 量身定制的 Bfloat16 將 FP32 的范圍結合為 16 位格式，可提供優(yōu)化的性能，而不會造成明顯的精度損失。

這些數(shù)字格式的適用性取決于人工智能應用的具體要求，在最大限度地提高人工智能硬件的效率和有效性方面發(fā)揮著關鍵作用。

人工智能中的存儲和內(nèi)存

處理AI 應用中常見的大量數(shù)據(jù)集需要高性能存儲和內(nèi)存解決方案。存儲和內(nèi)存解決方案旨在滿足這些需求，確保快速的數(shù)據(jù)訪問和處理。

此外，Petascale存儲產(chǎn)品的集成起著至關重要的作用，它提供了管理和處理高級AI應用中典型的海量數(shù)據(jù)所必需的可擴展性和性能。

此外，存儲和內(nèi)存子系統(tǒng)的設計必須始終讓 AI 硬件保持繁忙狀態(tài)。這種設計方法可確保數(shù)據(jù)流中的瓶頸最小，從而實現(xiàn)不間斷處理并最大限度地發(fā)揮 AI 系統(tǒng)的計算能力。

可擴展性和面向未來的 AI 硬件

考慮到人工智能技術的快速發(fā)展，可擴展性和面向未來性是人工智能硬件的關鍵方面。市場上的人工智能硬件解決方案旨在擴展并適應人工智能技術的進步。這種方法可確保用戶擁有一個長期可靠的人工智能應用平臺，能夠適應未來的技術發(fā)展和不斷增長的計算需求。

人工智能硬件的安全考慮

在人工智能硬件中，安全性是保障數(shù)據(jù)完整性和機密性的首要考慮因素。現(xiàn)代人工智能硬件集成了先進的安全功能，為人工智能應用提供了安全的平臺。這些功能對于保護敏感數(shù)據(jù)和維護人工智能系統(tǒng)的可信度至關重要，尤其是在涉及關鍵數(shù)據(jù)或個人信息的應用中。此類安全措施集成在從硬件組件到軟件堆棧的各個層面，以確保全面防范潛在威脅和漏洞。

常問問題

哪種硬件最適合 AI？

最適合 AI 的硬件因項目的具體需求而異。不同的制造商提供針對不同AI 應用量身定制的 AI 優(yōu)化硬件解決方案。

AI是CPU還是GPU？

AI不是CPU或GPU；它是一個可以利用這些組件進行實現(xiàn)和加速的技術領域。

人工智能使用什么硬件和軟件？人工智能使用

來自不同制造商的強大硬件平臺，與流行的人工智能軟件框架兼容。這些平臺支持人工智能應用程序的無縫部署和擴展。

什么硬件使 AI 成為可能？

CPU、GPU、TPU 和FPGA等核心硬件組件對于實現(xiàn) AI 至關重要。各種針對 AI 優(yōu)化的硬件解決方案為AI 應用提供了堅實的基礎。

為 AI 購買什么 GPU？

AI 社區(qū)強烈推薦 NVIDIA、AMD 和 Intel 等公司的高性能 GPU。許多系統(tǒng)都設計為集成這些強大的 GPU，為 AI 工作負載提供高性能平臺。