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原创 撑起移动AI江山的浮点计算,到底是如何工作的?

来源:,,, 作者:本站 发?#38469;?#38388;:2019-01-25
摘要: 原标题:撑起移动AI江山的浮点计算,到底是如何工作的?如果要为手机行业的未来寻找一个技术锚点,AI绝对当之无愧。 不仅厂商们纷纷孵化出了众多或真或假的手机AI

原标题:撑起移动AI江山的浮点计算,到底是如何工作的?

如果要为手机行业的未来寻找一个技术锚点,AI绝对当之无愧。

不仅厂商们纷纷孵化出了众多或真或假的手机AI软?#24067;?#35299;决方案,消费者决策也开始越来越多地向手机的AI应?#20204;?#26012;。与此同时,AI也让手机性能的理解和认知门槛变得越来越高高了。

比如在众多AI手机?#24067;?#35780;测中,普遍堆砌着一大堆玄幻的技术名词和数值。具体强在哪里,能够优化哪些功能,别说普通消费者,很多程序员都未必能说出个所以然。

举个例子,移动AI芯片的指标中,都离不开浮点数的运算能力,也就是FLOPS(floating point operations per second,每秒计算的浮点数目多少),作为评估手机性能强弱的标准之一。

那么,浮点运算究竟是怎样工作的?为什么会成为手机AI性能的评测标准??#32440;?#23545;我们的生活起到什么帮助?还真是?#35780;?#38654;里捉摸不?#28014;?/p>

今天我们就来尝试用说人话的方式回答一下这些问题,通过浮点计算这个小切口,窥视一下手机AI技术版图的冰山一角。

什么是浮点计算?

首先?#26012;?#35201;解释一下,什么是浮点计算。

通俗来说,就是一种可以通用表示所有数字的科学计数法。它的表示形式为0.*****×10^***,其?#34892;?#25968;点前面是定点小数,后面则是一个定点整数(10的N次方)。比如传统的1024整数,浮点数就表示成0.1024×10^4。

不难发现,浮点数可?#21592;?#31034;出?#25105;?#19968;个整数和小数,并且比普通格式的计数方式数位更长,因此计算?#35759;?#21644;精度也更高。而利用浮点数进行的运算就是浮点运算。

浮点运算到底有多重要呢?这?#27492;?#21543;,目前所有的计算机处理器都采用的是浮点运算,手机AI芯片也是以浮点运算能力为基础展开的。

这种运算能力究竟蕴含着怎样的能量?又是如何取代定点计算成功上位的?

天选之子:浮点计算发展史

要搞清楚浮点运算的应用价值,?#26012;?#35201;回溯一下,这种计算方式是怎么来的。

最早将“浮点运算”作为计算机处理引擎概念,是莱昂纳多·托雷斯和奎韦多在1914年提出的。直到1938年,第一个使用二进制浮点数的计算机Z1才正式诞生。1942年,第一个带有浮点运算?#24067;?#21333;元的计算机Z4出现。到了1946年,贝尔实验室推出的Mark V,已经可以实现十进制浮点数运算。

在接下来的数十年间,带有浮点运算?#24067;?#30340;“科学计算机”开始风靡。1985年,浮点运算的标准IEEE754问世。

而1989年英特尔i 486的推出,正式奠定了浮点运算在计算机历史上的基础地位,开始作为标准功能被应用在个人计算机上,处理器的浮点运算能力也成为重要的芯片性能评价指标,代表着?#24067;?#21046;作技术的不断进步。

进入AI时代,随着机器学习在电脑及手机等?#24067;?#31471;的普及,浮点运算更是有了新的用武之地。

各种主打AI功能的手机芯片,比如苹果A11、华为麒麟系?#23567;?#39640;通845、谷歌PVC等等,都是以浮点运算作为基本运算单元。预计未来,还有更多的AI功能会以浮点运算展开,直接影响手机AI的发展进程和感官体验。

那么,为什么在处理AI任务时,浮点运算更加游刃有余呢?恐怕还要从它的特殊能力说起。

焦不离孟?#20309;?#20160;么移动AI离不开浮点运算?

浮点运算之所以成为手机AI芯片的标配,与新运算需求和传统?#24067;?#20043;间的矛盾是分不开的。

我们知道,AI任务大多是通过机器学习算法模仿神经网络来完成的,需要更大的算力和能效来支撑大型矩阵运算。

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