電腦有沒有手機(jī)一樣的AI技術(shù)?其實(shí)有,但沒啟用
眾所周知,AI技術(shù)如今在智能手機(jī)上早已非常常見。論硬件,當(dāng)下無論高通、三星、聯(lián)發(fā)科,還是蘋果的A系列主控,都會(huì)將“AI算力”作為重要的硬件指標(biāo)。例如當(dāng)前最新的旗艦SoC,驍龍888+的AI算力就高達(dá)32TOPs,比主流的中端5G SoC(如天璣820、驍龍768G這些)差不多高了6-10倍,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出CPU、GPU這些部件的性能差,也足以見得芯片廠商對于AI算力的重視程度。
論軟件,基于AI驅(qū)動(dòng)的功能如今在智能手機(jī)中更是無處不在。從底層的性能調(diào)度、到游戲中的防卡頓和畫面優(yōu)化,再到拍照時(shí)的對焦、多幀合成、夜景和人像模式,通常都是基于AI來實(shí)現(xiàn)。在部分旗艦機(jī)型中,AI算法甚至已經(jīng)被用于實(shí)時(shí)優(yōu)化視頻和音頻的表現(xiàn),能夠讓在線視頻看起來更鮮艷清晰、音頻聽起來細(xì)節(jié)更為豐富。
當(dāng)然,正因?yàn)锳I技術(shù)已經(jīng)極大程度地改變了我們使用智能手機(jī)的體驗(yàn),也就不免會(huì)令人心生疑惑。為什么手機(jī)上的AI如此常見,但在電腦上卻又很少看到相關(guān)的功能宣傳呢?
電腦其實(shí)有AI硬件,而且CPU與GPU都有
在我們所使用的電腦中,是否擁有具備AI加速執(zhí)行能力的硬件?答案是肯定的。
比如說早在2018年發(fā)布的Intel 9代酷睿HEDT平臺(tái)處理器中,就已經(jīng)集成了專門用于加速AI代碼運(yùn)算的DL Boost指令集。按照當(dāng)時(shí)官方公布的數(shù)據(jù)顯示,在加入了這一“AI加速”功能之后,Core i9-9980XE的AI運(yùn)算速度達(dá)到了不帶DL Boost指令集Core i9 7980XE的三倍以上。
當(dāng)然,i9-9980XE以及后來的i9-10980XE本身都是專供發(fā)燒友的產(chǎn)品。而真正的普及款處理器首次迎來AI加速功能,則要到2019年的10nm Icelake架構(gòu)上。從10代Icelake筆記本電腦處理器開始,以及后來的11代Tigerlake、還有11代Rocketlake架構(gòu),都已經(jīng)加入了DL Boost指令集,也就是說現(xiàn)在的Intel平臺(tái),無論服務(wù)器、筆記本電腦還是桌面級CPU,都已經(jīng)為執(zhí)行AI代碼做好了準(zhǔn)備。
當(dāng)然,對于游戲玩家來說,Intel CPU的AI指令集雖然可能并不出名,但NVIDIA顯卡的AI加速特性就明顯更廣為人知了。自2017年的TITAN V開始,老黃就已經(jīng)在自家高端顯卡中加入了專門用于執(zhí)行AI代碼的Tensor Core核心。在目前的RTX30系列顯卡里,Tensor Core已經(jīng)進(jìn)化到了第三代架構(gòu),不僅可以用于在游戲里執(zhí)行DLSS深度學(xué)習(xí)抗鋸齒效果,還可以通過一些輔助插件,在直播軟件里實(shí)現(xiàn)自動(dòng)摳像,錄音降噪等功能。
除此之外,在AMD旗下的銳龍?zhí)幚砥髦?,盡管CPU本身目前還不具備加速AI代碼執(zhí)行的能力,但銳龍?zhí)幚砥鲀?nèi)部的調(diào)度器其實(shí)也用到了機(jī)器學(xué)習(xí)算法。也就是說,它有在使用AI模型優(yōu)化自身的性能和功耗水平,從某種程度上來說也可以算是“AI硬件”。
電腦并不缺AI軟件,只是都比較專業(yè)
既然電腦里其實(shí)已經(jīng)有不少具備AI加速能力的硬件,那自然也就會(huì)有軟件公司針對性地開發(fā)電腦使用、具備AI加速運(yùn)算能力的軟件。
比如說可能許多朋友不知道的是,Windows操作系統(tǒng)所集成的Microsoft Defender殺毒軟件,就有用到AI算力加速病毒掃描。只不過它主要適配的是CPU里的集成顯卡算力,所以對于那些不集成顯卡的CPU,就享受不到這種加速效果了。
又比如說在2021版的Photoshop里,專門針對Intel新架構(gòu)CPU所具備的DL Boost指令集進(jìn)行了大幅優(yōu)化。根據(jù)此前官方演示的效果來看,在10代及11代酷睿平臺(tái)上,新版Photoshop可以在幾秒鐘內(nèi)完成圖片的超分辨率優(yōu)化——將一張充滿噪點(diǎn)的低清圖片自動(dòng)處理為細(xì)節(jié)銳利的高清圖片。除此之外,在視頻剪輯軟件Premiere Pro里,AI算法如今也可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)橫屏和豎屏視頻的轉(zhuǎn)化。
當(dāng)然,對于科學(xué)家以及進(jìn)行AI模型訓(xùn)練的專業(yè)人士來說,電腦上的AI軟件更是他們?nèi)缃衩刻旃ぷ鞫紩?huì)接觸到的東西。無論是利用NVIDIA顯卡的Tensor Core實(shí)現(xiàn)的分子結(jié)構(gòu)模擬、大氣數(shù)據(jù)推算,還是通過一些專門的“AI加速卡”硬件驅(qū)動(dòng)的AI模型訓(xùn)練軟件,如今都已成為了相應(yīng)行業(yè)工作中的日常。
如何讓AI在電腦中更普及?Windows ML可能是關(guān)鍵
從前面這些例子我們也不難看出,之所以對于大眾來說AI技術(shù)似乎在電腦中較難感受到,一方面是因?yàn)槟切锳I設(shè)計(jì),具備AI加速能力的硬件確實(shí)主要都集中在高端領(lǐng)域。不管是10代、11代的酷睿CPU,還是自帶Tensor Core的RTX顯卡,客觀來說確實(shí)都不能算是非常普及的產(chǎn)品。
另一方面,AI加速硬件的屬性,也直接導(dǎo)致目前在電腦上適配了AI加速功能的軟件,多半集中在高端生產(chǎn)力領(lǐng)域、甚至是專業(yè)級的科研、開發(fā)方向上。這自然就使得大多數(shù)用戶對于電腦上的AI技術(shù)“感受不強(qiáng)”,甚至產(chǎn)生了電腦沒有用到AI技術(shù)的錯(cuò)覺。
那么,有沒有辦法讓那些并不高端的電腦硬件,也具備AI加速能力呢?其實(shí)是有的。大家還記得我們前文中所提及,微軟利用CPU集成顯卡加速病毒掃描的例子,其實(shí)在這里面就涉及到了一個(gè)Windows系統(tǒng)自帶,且目前絕大多數(shù)電腦硬件都能支持的AI加速平臺(tái)——Windows ML。
作為Windows所集成AI加速能力的一部分,Windows ML早在兩年前就隨著Windows 10 1903更新被部署到了許多電腦中。與Intel的DL Boost以及NVIDIA Tensor Core只能支持少數(shù)高端硬件不同,Windows ML理論上可以兼容所有支持DirectX 12的顯卡以及與它們同代的CPU。也就是說,它至少可以支持到Intel的6系酷睿CPU,NVIDIA的900系,以及AMD的RX200系顯卡。
在功能層面,Windows ML對比那些“專業(yè)”的AI加速平臺(tái)其實(shí)并不弱。它使用的AI模型是行業(yè)里很常見的ONNX,而在功能層面,目前Windows ML也已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)包括圖像實(shí)時(shí)超分辨率、AI人像識(shí)別、視頻色彩實(shí)時(shí)增強(qiáng)等等一系列功能。比如說最新的Windows 11操作系統(tǒng)就利用了Windows ML能力,實(shí)現(xiàn)了對老游戲自動(dòng)增強(qiáng)畫質(zhì)、適配HDR顯示器的Auto HDR功能。
不僅如此,就在近日法國獨(dú)立游戲工作室Midgar Studio CEO在接受采訪時(shí)透露,如今Xbox Series X/S其實(shí)已經(jīng)具備了利用Windows ML提升游戲性能、實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)變游戲畫面風(fēng)格,開發(fā)新的AI沉浸式玩法等一系列能力。只不過,Windows ML的潛力到目前來說還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被開發(fā)者全部挖掘出來,因此才導(dǎo)致很多使用明明擁有能適配Windows ML硬件,也升級了支持該技術(shù)的系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng),但直到目前為止卻依然沒有在電腦上感受到“AI加速”的結(jié)果。
換而言之,其實(shí)支持AI加速的電腦硬件,遠(yuǎn)比具備AI加速功能的手機(jī)普及,也可以追溯到更老的產(chǎn)品型號(hào)。只不過,我們還需要耐心等待開發(fā)者去發(fā)掘Windows ML這座“金礦”,這樣才能在未來讓更多的用戶也能體會(huì)到AI的魅力。