GPU(图形处理器)是计算机系统中负责处理图形和图像任务的核心组件,从最初的简单图形处理功能发展到如今的高性能计算和深度学习加速器,经历了多次技术突破。本文将探讨 GPU 与 CPU 的区别、AI 发展中的重要作用,以及在游戏、消费电子、云端 AI 服务器、自动驾驶、边缘计算、智慧安防、加密货币和医疗影像设备等领域的广泛应用。
本文深入探讨了 CPU 的计算性能,分析了算力敏感度和不同技术趋势对 CPU 性能的影响。通过数据和实例,详细解释了 CPU 算力的计算方法、算力与数据加载的平衡点,以及如何通过算力敏感度分析来识别和优化计算系统中的性能瓶颈。文章还观察了服务器、GPU 和超级计算机等不同计算平台的性能发展趋势,揭示了这些平台如何影响我们对 CPU 性能的理解和期望。
本文介绍了 AI 芯片设计的关键指标和计算性能仿真方法。首先,通过计算单位 OPS、MACs 和 FLOPs 解释了 AI 芯片的核心性能指标,如精度、吞吐量、时延、能耗和系统价格。接着,详细探讨了 AI 芯片设计的关键点,包括减少 MACs 和优化 PE(处理单元)。最后,通过 Roofline 模型展示了如何评估 AI 模型在特定硬件平台上的性能,帮助开发者识别性能瓶颈并进行优化。
本文介绍了 AI 芯片在 AI 系统中的重要地位及其分类。AI 芯片是物理存在的实体,是所有 AI 系统的基础。文章详细解析了 CPU、GPU、FPGA 和 ASIC 四种主流 AI 芯片的特点和应用场景,并探讨了后摩尔定律时代计算机芯片架构的发展趋势。通过分析典型 AI 模型的设计演进,帮助读者理解 AI 算法与芯片设计的关系,为全面认识 AI 系统提供参考。
本文介绍了 AI 算法开发中的系统问题,通过 PyTorch 实现 LeNet5 神经网络模型为例,详细讲解了神经网络的前向传播、反向传播和训练流程。文章还探讨了算子的实现原理,包括卷积层的具体计算过程,并分析了 AI 系统在硬件加速、内存管理和运行时调度等方面面临的挑战。最后,文章解释了 AI 框架(如 PyTorch)在提高开发效率和抽象底层细节方面的重要作用。