微軟正使用英特爾的最新14nm Stratix 10和其他FPGA技術(shù)努力做到這一點。該公司已經(jīng)啟動了Brainwave項目，這是一個“實時AI”功能，可以在Azure公有云基礎(chǔ)設(shè)施上使用。它的設(shè)計目的是處理實時數(shù)據(jù)流，例如視頻、傳感器或搜索查詢，并快速將數(shù)據(jù)發(fā)回給用戶。

微軟報告說，Stratix 10顯示了39.5萬億次浮點運算的持續(xù)性能(使用微軟的自定義8位浮點格式，ms-fp8)，每個請求在1毫秒內(nèi)運行?！霸谶@樣的性能水平上，Brainwave架構(gòu)在每一個周期中持續(xù)執(zhí)行超過130,000個計算操作，這是由每10個周期所發(fā)出的一個宏指令驅(qū)動的?！?/p>

微軟是第一個在公共云基礎(chǔ)設(shè)施中部署FPGA的主要云服務(wù)提供商。根據(jù)英特爾公司的說法，英特爾公司在技術(shù)上的進步使深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)得到了加速，能夠以一種概念上類似于人類大腦的方式來復(fù)制‘思維’。

英特爾(Intel)和微軟(Microsoft)對比了“Stratix 10”的功能和“當今許多硅AI加速器”的功能，要求將多個請求組合在一起(稱為“批處理”)，以實現(xiàn)高性能。他們說，在一個單一的請求上，“Stratix 10”展示了超過39萬億次的持續(xù)性能，“一個新的云性能，實時人工智能計算，低延遲記錄，性能記錄和對人工智能請求的批處理。”

“我們利用英特爾FPGA的靈活性，快速整合創(chuàng)新，同時提供比許多基于ASIC的深度學習處理單元的性能，或者更大的性能，”微軟研究院NExT的杰出工程師Doug Burger說。

首先，它利用了微軟在過去幾年中部署的大規(guī)模FPGA基礎(chǔ)設(shè)施?！巴ㄟ^將高性能的FPGA直接連接到我們的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，我們可以將DNN作為硬件微服務(wù)，DNN可以被映射到一個遠程FPGA池，并被一個沒有軟件的服務(wù)器調(diào)用?！盉urger說。這種架構(gòu)降低了延遲，因為CPU不需要處理傳入的請求，而且允許高吞吐量。

其次，Brainwave項目使用了一個“軟”DNN處理單元(或DPU)，以FPGA為基礎(chǔ)，“提供了一個跨多個數(shù)據(jù)類型的設(shè)計，所需的數(shù)據(jù)類型是一個合成時間的決定。”該設(shè)計將ASIC數(shù)字信號處理模塊與FPGA和合成邏輯結(jié)合在一起，提供了一個更大、更優(yōu)化的功能單元數(shù)量。

Burger說，這種方法“可以很快將研究創(chuàng)新融入硬件平臺(通常是幾周)，這在這個快速發(fā)展的領(lǐng)域中是必不可少的?！币虼?，除了提供我們所承諾的性能外，我們也取得了與這些硬編碼的DPU芯片相當或更強的性能。