众所周知，人工智能的三大要素是算法、数据和计算。特别是随着人工智能深度神经网络的快速发展，更大的数据量，更深的算法模型、更复杂的计算架构正在成为新的趋势。
在这种背景之下，如果计算力不能实现不断的增长，那么整个深度学习的过程将变得“无比漫长”，很多人工智能的应用也将无法快速落地。从某种程度上可以说，人工智能对计算力的需求是永无止境的，其挑战也是空前严峻的。
所以，当IBM日前宣布推出装有最新设计的POWER9处理器的新一代Power Systems服务器上市时，也就有了更多解读的价值和意义。
在我看来，专为计算密集型人工智能工作负载而设计的全新POWER9系统，为降低人工智能的计算门槛以及提供更多计算方式的选择，提供了重要的支撑。更为重要的是，IBM在POWER9上的一系列的技术创新，无疑为开启全面AI时代，助力中国成为数字化转型浪潮中的赢家打下了坚实基础。
POWER9为人工智能而生
实际上，如果从计算力层面看，人工智能对于计算力的要求确实不同于以往的应用需求，如何为深度学习提供源源不断的“动力”是业界的一大挑战。
确实如此，随着更多的人工智能应用出现，传统的计算平台也会遇到很多瓶颈，比如数据的瓶颈、计算能力的瓶颈、延迟的瓶颈、通信能力的瓶颈等等。这里有三个核心的问题：第一处理单元能多快速度的取到它处理的数据；第二每次处理之后能以多快的速度去交换数据；第三是在单位的空间内能集成多少计算能力。
IBM大中华区科技合作部副总裁
Mary Couche
正如IBM大中华区科技合作部副总裁Mary Coucher所言，尽管计算已经有了快速的发展，但面对人工智能这样一个蓬勃发展的需求，仍然面临着许多挑战。因此，早在四年前IBM开始着手研发POWER9芯片时，就为人工智能的需求做了专门的优化和设计。
以最新发布的IBM AC922 Power Systems服务器为例，它基于全新POWER9设计，是首批嵌入PCI-Express 4.0、新一代NVIDIA NVLink及OpenCAPI的系统，这几项技术的结合使其能够加速数据传送，在计算速度方面超出基于PCI-E 3.0的x86系统9.5倍；此外，它还可将深度学习系统时效提高近四倍，可以帮助企业以更快的速度更准确地部署人工智能应用。
对此，IBM杰出工程师、大中华区硬件系统部首席技术官李永辉表示，POWER9在芯片制造、计算能力、内存容量、网络连接等诸多方面都做了重大升级和革新，具体来说：
一是，全新POWER9处理器采用14纳米技术的制造工艺，在AC922系统中，最多可以支持24个核，比POWER8中的12核多了一倍，大大提高了计算能力。此外，IBM还为POWER9做了面对不同应用需求的设计，既有针对高端的Scale-up的设计，也有针对水平扩展的Scale-out设计，为市场提供了更加多样化的选择。
二是，全新POWER9每插座支持最高1TB内容容量，而将来可以扩展更多。1TB及将来更多内存容量带来的好处在于，IBM可以通过I/O加速的能力，把GPU中的内存，即图像内存（Graphical Memory）拓展到实际内存库中的内存里去，形成UMA（Unified Memory Access）模型，从而让GPU和CPU的内存产生一个共享的方式，这大大提高了计算中的处理能力，解决了大规模计算中难题。
三是，全新POWER9还支持四种不同的网络连接能力，包括支持新一代PCIe Gen4技术，它比上一代速度快了1倍；支持CAPI 2.0，并且兼容CAPI 1.0，这个技术可以跟CPU的总线结合，加速通讯之间的连接能力；支持OpenCAPI，实现了新一代I/O连接技术的迭代；支持新一代的NVLink的加速技术。
不难看出，全新POWER9的发布并不是一个单纯的芯片迭代，而是在计算领域上开启了新的技术创新，为高性能计算、超大规模的人工智能应用提供了强大的计算能力，更真正推动了加速计算新时代的到来。
降低人工智能计算门槛
当然，在人工智能的发展中，除了计算平台之外、系统管理、计算框架、应用方案也是推动人工智能应用不可或缺的几个重要环节，而在这方面IBM同样也做了很多深入的布局。
IBM杰出工程师、大中华区硬件系统部
首席技术官李永辉
例如，IBM支持各种不同类型的深度学习算法，包括CAFFE、Chainer、TensorFlow、Theano、Torch、cuDNN、NVIDIA DIGITS以及其它若干个机器学习与深度学习架构和库，能够显著降低企业在Power系统上部署这类开源架构时的复杂性和风险，同时还考虑到企业级应用的需求和服务支持等。
此外，IBM还在此基础上不断实现功能性的增强，今年12月，IBM对外发布了Deep Learning Impact技术，可以把人工智能的计算框架水平扩展到多台机器中去。
“通过Deep Learning Impact技术，IBM可以帮助用户打通所有的计算平台，形成一个AI的资源池，所以用户将来的应用提交到多少GPU上去都可以跑起来，如果一个不够可以给两个，两个不够可以给三个，这不仅加快了速度，也满足了多租户场景的使用。”李永辉说。
不仅如此，IBM还提供Hyper-parameter Search能力，可以帮助客户实现最优的超参设置。确实如此，在人工智能算法中如果选择的超参是错的，那么用户跑了一半或者跑了半个礼拜才发现有问题，那就需要重新设计，整个开发应用的周期就太慢了，而IBM提供的工具可以自动化帮助用户做一个超参的首选，无疑大大提高了整个深度学习的过程和时间。
IBM副总裁、大中华区硬件系统部总经理侯淼
在IBM副总裁、大中华区硬件系统部总经理侯淼看来，IBM和NVIDIA针对AI能力的优化以及性能提升也值得一提。
据了解，NVLink技术发布于2014年的GTC大会，当时IBM便宣布了将把NVLink技术融入到POWER CPU当中，NVLink技术能够将POWER CPU与NVIDIA GPU紧密结合，由于目前x86服务器还不支持NVLink互联，这也形成了POWER系统独有的能力。
特别是在最新的POWER9中，通过NVLink技术IBM在2U的空间中，实现了6个GPU的互联，由此比上一代提供了更高带宽、更快速的能力，这些都是IBM为人工智能的快速落地和普及带来的前所未有的新力量。
能否开创全面AI时代？
那么，作为人工智能时代的产物，IBM POWER9能否开创一个全面AI的时代呢？
首先，从市场看，美国能源部橡树岭国家实验室正在建造的HPC系统“Summit”，这套新的系统使用每节点采用2 IBM POWER 9 + 6 NVIDIA Tesla V100 GPU的CPU + GPU架构，使得每个节点能够提供大约40TeraFlops的性能，其性能巅峰将超过 150 PetaFlops，有望明年成为全球排名第一的超算系统。
来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Sierra和谷歌公司也采用了POWER9处理器，这都证明了POWER 9强大的性能和潜在的市场空间。
而中国目前已经成为人工智能最大的市场，也是最大规模的应用市场。根据IDC报告，未来三年，中国人工智能市场的复合年增产率将超过50%，到2020年中国人工智能市场的规模将到达150.2亿人民币，其中政府、金融、医疗、制造等行业将占整体人工智能应用市场规模的一半份额以上。毫无疑问，已经经过实践和市场验证的POWER9，无疑将为IBM带来了更多的想象空间。
其次，从产品看，IBM POWER9专为人工智能市场而生，基于AI的应用在硬件层面做了全面的升级和革新，确保了硬件能发挥出最大性能。此外，在软件层面，
IBM提供了各种不同类型的算法框架并不断优化，所以用户可根据自身需求，选择不同框架适应不同应用场景，能够显著缩短部署时间、降低风险，加速AI业务上线速度。可以说，IBM POWER9端到端的解决方案，为市场更带来了全新的选择。
最后，从生态看，IBM POWER9还希望通过赋能生态伙伴，共同推动人工智能应用的快速落地。毫无疑问，人工智能时代不仅仅需要强大的处理能力和前所未有的速度，还需要创新型公司所构建的开放式生态系统提供技术和工具。
对此，Mary Coucher表示，POWER8为OpenPOWER生态的发展起到了重要的作用，并形成了一系列良好的开发、销售的模式，所以POWER9仍将采用OpenPOWER的模式，为300多家来自OpenPOWER基金会及OpenCAPI联盟的成员，所组成的开放且发展迅猛的社区，继续提供强大动力和重要支撑。
全文总结，全新发布的POWER9通过其强大性能和创新的技术，推动了加速计算和人工智能的落地，同时在这个过程中，IBM还通过技术、服务、生态输出的方式，不断赋能没有技术优势和人工智能技术基因的企业和合作伙伴，更体现了IBM让更多企业受益于人工智能普及带来更多价值的决心和信心。
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