科普:揭秘美圖T9背后的FPGA計算平臺處理速度提升30倍!
近日,美圖公司在新款手機(jī)T9的發(fā)布會上公布了FPGA云端加速技術(shù)。根據(jù)介紹,該技術(shù)已經(jīng)在美圖T9的夜景相機(jī)中應(yīng)用,使用者拍完夜景照片之后可以向云端發(fā)起處理請求,利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能去除照片中的噪點。美圖工程師表示該方案相比傳統(tǒng)服務(wù)器硬件,速度提升達(dá)30倍。

平??萍蓟ヂ?lián)網(wǎng)圈里,經(jīng)常接觸人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之類概念,但相比之下FPGA出現(xiàn)的幾率則相對較少。到底什么是FPGA?其應(yīng)用前景如何?根據(jù)資料介紹,F(xiàn)PGA(Field-Programmable Gate Array)即現(xiàn)場可編程門陣列,通俗來說,它是一種可以改變功能的芯片,用戶可以通過編程實現(xiàn)不同的電路功能。與傳統(tǒng)服務(wù)器硬件相比,F(xiàn)PGA具有效率更高速度更快功耗更低優(yōu)點,更適用于復(fù)雜多變的數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用
除了這次美圖T9演示的夜景相機(jī),此前在美圖秀秀中已經(jīng)見過的手繪自拍和Andy繪畫機(jī)器人,實際也是用了云端處理的方式。為什么要用云端服務(wù)器而不是手機(jī)本地硬件進(jìn)行這些操作呢?
美圖影像實驗室MTlab(mtlab.meitu.com)對此解釋:這些年我們積累了很多***的圖像處理算法,大量用到了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),但是在具體應(yīng)用時發(fā)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算量非常龐大,手機(jī)上做這個計算不論從硬件性能、內(nèi)存容量,還是從計算時間都完全無法完成。當(dāng)今手機(jī)上搭載的芯片,至少要提升上百倍性能才能滿足要求。如此一來,為了保證圖片處理效果,云端處理就成了一個解決方案。

現(xiàn)在,美圖手機(jī)全新采用FPGA計算平臺代替?zhèn)鹘y(tǒng)服務(wù)器,將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)固化到FPGA中,雖然同樣是云端處理,但是運(yùn)算速度提升了約30倍,并且更加省電,綜合性價比更高。相比傳統(tǒng)方案,F(xiàn)PGA更省電,經(jīng)測試在相同計算量下,F(xiàn)PGA功耗是傳統(tǒng)解決方案的十分之一,而在在相同功耗下,性能至少可以提升10倍。
據(jù)MTlab測算,相同的處理任務(wù),用FPGA云端處理只需幾秒,而用手機(jī)本地硬件的話可能要花一分多鐘。而且此時手機(jī)處理器是全速運(yùn)行狀態(tài),系統(tǒng)反應(yīng)會變慢,對電池的消耗很快,用戶體驗也會很差。同時,F(xiàn)PGA本質(zhì)是個通用計算平臺,可以執(zhí)行各類運(yùn)算任務(wù),尤其當(dāng)前流行的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算。MTlab也表示未來會在美圖產(chǎn)品中開放更多的云端處理功能。
此外,F(xiàn)PGA對美圖方面來說還有一個重要的意義,就是為其未來的MT-AI芯片做前期驗證,這可以大大加快芯片的研發(fā)進(jìn)程。據(jù)悉,MT-AI芯片將會集成在美圖手機(jī)中,大幅加速人工智能計算,并且降低功耗。
據(jù)悉,美圖公司所采用的FPGA計算方案由其投資的雪湖科技提供。雪湖科技是一家專注于異構(gòu)計算解決方案的技術(shù)公司,團(tuán)隊具有20年以上的異構(gòu)計算開發(fā)經(jīng)驗,開發(fā)過大量基于FPGA的數(shù)值計算算法,具有極強(qiáng)的異構(gòu)計算開發(fā)移植、算法重構(gòu)、算法優(yōu)化、架構(gòu)優(yōu)化能力。