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谷歌硬件工程师揭秘,TPU为何会比CPU、GPU快30倍?

本文作者:程弢 2020-02-23 14:03
导语:从这次发布的测试结果来看,TPU似乎已经超出了业界的预期,但是藏在这一芯片背后的内部架构究竟有什么秘密呢,我们从Jouppi此前发布的论文当中,可以找到答案。
临夏习诠科技有限公司 详细介绍1972-1976年安徽省宿县地区食品厂工人、车间负责人1976-1979年安徽省宿县地区“五七”干校教员,教研室副主任,校党委委员1979-1980年中央党校理论宣传干部班政治经济学专业学习1980-1981年安徽省宿县地委党校教员1981-1982年共青团安徽省宿县地委副书记1982-1983年共青团安徽省委宣传部部长1983-1984年共青团安徽省委副书记1984-1987年安徽省体委副主任、党组副书记1987-1988年安徽省体委主任、党组书记1988-1992年安徽省铜陵市委副书记、代市长、市长(其间:1989-1992年中央党校函授学院本科班党政管理专业在职学习)1992-1993年安徽省计委主任、党组书记,省长助理1993-1993年安徽省副省长1993-1998年安徽省委常委、副省长(其间:1993-1995年中国科技大学管理科学系管理科学专业研究生课程班在职学习,获工学硕士学位;-中央党校省部级干部进修班学习)1998-1999年安徽省委副书记、副省长1999-2003年国家发展计划委员会副主任、党组成员(其间:-中央党校省部级干部进修班学习)2003-2005年国务院副秘书长(负责国务院办公厅常务工作,正部长级)、机关党组副书记2005-2006年重庆市委书记2006-2007年重庆市委书记、市人大常委会主任2007-2007年中央政治局委员,重庆市委书记、市人大常委会主任2007-2012年中央政治局委员,广东省委书记2012-2013年中央政治局委员2013-2017年中央政治局委员,国务院副总理、党组成员2017-2018年中央政治局常委,国务院副总理、党组成员2018-中央政治局常委,十三届全国政协主席

如上图所示,在小批量任务中(16),Haswell CPU的响应时间接近7毫秒,其每秒提供5482次推断(IPS),其可以实现的最大批量任务(64)每秒则可以完成13194次推断,但其响应时间为21.3毫秒。相比之下,TPU可以做到批量大小为200,而响应时间低于7毫秒,并提供225000个IPS运行推理基准,是其峰值性能的80%,当批量大小为250,响应时间为10毫秒。

不过需要注意的是,谷歌所测试的Haswell Xeon处理器似乎也不能完全说明问题,英特尔Broadwell Xeon E5 v4处理器和最新的“Skylake”Xeon E5,每核心时钟(IPC)的指令比这款处理器提升了约5%。在Skylake是28核,而Haswell为18核,所以Xeon的总体吞吐量可能会上升80%。当然,这样的提升与TPU相比仍有差距。

最后雷锋网需要强调的是,TPU是一个推理芯片,它并非是要取代GPU,可以确定的是,TPU与CPU一起使用对训练分析更加有益。但对于CPU制造商而言,如何研发出像ASIC一样兼顾性能和能效的芯片是现在以及未来要做的。

可以确定的是,谷歌已经逐渐在自己的数据中心部署TPU,但是上述测试数据只是理论结果,实际应用表现如何?我们还不得而知。

Via nextplatform,雷锋网编译

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