阿里云重磅產(chǎn)品——異構(gòu)計(jì)算今天下午（9月12日）14：00發(fā)布，了解技術(shù)趨勢和產(chǎn)品細(xì)節(jié)，請點(diǎn)擊實(shí)時(shí)直播：阿里云新品：異構(gòu)計(jì)算新品發(fā)布
今天給大家科普一個(gè)新詞，異構(gòu)計(jì)算。
聽起來好神秘，是不是跟異形，外星人有關(guān)系？
其實(shí)所謂的通用計(jì)算，就是用CPU算，那么異構(gòu)計(jì)算呢？就是用CPU+各種增強(qiáng)卡來計(jì)算，包括GPU，F(xiàn)PGA等。
其中應(yīng)用最廣泛的就是使用CPU+ GPU的組合了，這個(gè)組合如今被用來征服癌癥，探索核清潔能源，甚至連最新一代的超級(jí)計(jì)算機(jī)都由這個(gè)組合搭建而成，真正的開始幫助人們探索世界的寬度與廣度。
GPU在民用領(lǐng)域被廣為人知的用途就是顯卡，那么從打游戲的顯卡，到如今科學(xué)先鋒，這個(gè)故事是怎樣發(fā)生的？
我們一起來穿越到過去，來了解一下這個(gè)好奇心爆棚故事吧。
（本文會(huì)出現(xiàn)諸多年齡探測器，高能小心。）
麻瓜時(shí)代
在上古計(jì)算大陸上，計(jì)算機(jī)那個(gè)時(shí)候還是要帶著白手套，穿著白大褂使用。
但是，沒有什么能夠阻擋人類娛樂的天性，計(jì)算機(jī)游戲就在一個(gè)個(gè)機(jī)房當(dāng)中萌芽了，比如當(dāng)年筆者就是在機(jī)房里的紅警一族。（本文其實(shí)是年齡探測器）....
計(jì)算機(jī)要在顯示屏顯示字符和圖形，都要依賴一個(gè)叫做顯卡的玩意兒，他把數(shù)字信號(hào)變成顯示器能夠識(shí)別的點(diǎn)陣信號(hào)，例如:
中不中？計(jì)算機(jī)說不中，俺不認(rèn)識(shí)。
計(jì)算機(jī)可不認(rèn)識(shí)中字，所以不中，在計(jì)算機(jī)里，他被表述為：第一行左邊開始數(shù)過去，第九格，黑色。以此類推，圖像就產(chǎn)生了，顯卡的工作就是把CPU計(jì)算好的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)個(gè)像素，并產(chǎn)生對應(yīng)的模擬信號(hào)到顯示器上。
所以，顯卡一直很忙，因?yàn)樗幚砗芏帱c(diǎn)陣的數(shù)據(jù)，例如1920X1080，就是近200萬個(gè)像素，如果還是彩色的，就要乘以3，一次性處理600萬個(gè)點(diǎn)陣，牛逼不？？
這就帶來了一個(gè)很重要的特點(diǎn)：因?yàn)橐淮涡燥@示一個(gè)完整的圖形，就必須一次處理600萬個(gè)點(diǎn)陣，所以顯卡是個(gè)急性子，顯卡是個(gè)急性子，重要的事情說兩遍，從誕生的那天起，顯卡就有超強(qiáng)的并行處理能力。
但是當(dāng)年的顯卡的計(jì)算能力還是很弱雞的.....因?yàn)槟菚r(shí)候的分辨率才640X480....一般用來緩沖圖形的顯存只有1M～4M。
所以，顯卡變成GPU的第一個(gè)特征誕生了：相比CPU，顯卡具有并行計(jì)算的能力。
S3，當(dāng)年的夢幻顯卡，后來公司被VIA收購（年齡探測器：認(rèn)得就是70后）
只嘿嘿嘿，不說話（認(rèn)得的應(yīng)該是70后，或者80初）
上古大陸
在麻瓜時(shí)代的末期，人們越來越意識(shí)到，3D游戲的好玩，當(dāng)年簡陋的古墓麗影1，可以讓筆者在家里玩上兩天，正如美食一樣，游戲畫質(zhì)真的是王道。
慢慢地，多媒體的概念越來越深入人心，人們對游戲畫面的要求也不再局限于2D的水平上，特別當(dāng)一批“準(zhǔn)3D”游戲(如古墓麗影、極品飛車、雷神之錘)出現(xiàn)的時(shí)候，人們被一些前所未見的3D特效深深地吸引住了，這個(gè)時(shí)候，今天的王者NVDIA還尚未成立。
1994年，3dfx成立，這個(gè)公司的成立價(jià)值是把整個(gè)PC行業(yè)帶入了3D時(shí)代，老一代的游戲玩家聽到這個(gè)名詞的時(shí)候，多半是和滿屋子的室友尖叫相伴的。
當(dāng)年筆者捧回一塊一代的Voodoo卡（3dfx的3d加速卡）的時(shí)候，整個(gè)寢室樓都沸騰了。
古墓麗影一
從古墓麗影一，到古墓麗影三，顯卡的進(jìn)步帶來了畫質(zhì)的飛躍，這也預(yù)示著計(jì)算力的提升能夠創(chuàng)造出更多奇跡的想象力。（當(dāng)然這個(gè)游戲很回憶殺，有個(gè)朋友說看到這個(gè)游戲讓他想起了大學(xué)時(shí)代的前男友）
Voodoo卡的巨大貢獻(xiàn)是，第一，打開了3D時(shí)代的大門，第二，硬件霧化；鏡面高光(Specular Hilight)，色鍵透明處理等技術(shù)特征為后世的GPU創(chuàng)造了豐富的計(jì)算想象力。
更重要的是，3dfx第一次通過API的方式，將硬件的能力賦予給游戲等軟件接口，這個(gè)革命性的接口叫做：Glide。
顯卡變成GPU的第二個(gè)特征誕生了： 通過接口軟件，將硬件的能力可以被軟件調(diào)用，既然游戲可以，那么別的應(yīng)用當(dāng)讓也可以，這個(gè)就是后話了。（重點(diǎn)敲黑板）
上一塊3dfx的Voodoo2鎮(zhèn)樓，當(dāng)年它的市場份額高達(dá)85%。
同時(shí)， AMD一個(gè)叫做黃仁勛的員工離職，也創(chuàng)辦了一家做圖形芯片的公司，叫做Nvdia。
在上古大陸末期，Nvdia開始發(fā)力，推出了一系列3D加速產(chǎn)品，例如當(dāng)年紅極一時(shí)的TNT系列。
ATI也針鋒相對的推出了Rage 128等一系列產(chǎn)品，大陸版圖初成。
不幸的是，后來3dfx邁入了一系列錯(cuò)誤的決策中，最終被Nvdia收購。
然而，從顯卡到GPU的路徑已經(jīng)逐漸成熟。
開天辟地
1999年，Nvdia發(fā)布了革命性的Geforce256，在這個(gè)顯卡行業(yè)的“無畏艦”之前，時(shí)代被劃分了。支持硬件T&L的特征，讓GPU的最后一步被打通。
開天辟地的Geforce256,硬件T&L的應(yīng)用，讓GPU完成了所有技術(shù)儲(chǔ)備。
所謂的硬件T&L,是指的多邊形轉(zhuǎn)換與光源處理，在3D渲染中這是一個(gè)重要部分，其作用是計(jì)算多邊形的3D位置和處理動(dòng)態(tài)光線效果。
顯卡變成GPU的終極特征被人們發(fā)現(xiàn)了，游戲中常常出現(xiàn)的一類操作是對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行類似的運(yùn)算，如：同樣的生成像素，三角形并給予不同的顏色。
在2003-2004年左右，圖形學(xué)之外的領(lǐng)域?qū)＜议_始注意到GPU與眾不同的計(jì)算能力，開始嘗試把GPU用于通用計(jì)算（即GPGPU）。
2007年，NVIDIA發(fā)布了CUDA，第一次讓GPU能夠解決復(fù)雜的計(jì)算問題。
AMD和Apple等公司也發(fā)布了OpenCL。
GPU的時(shí)代正式來臨。
改天換地
GPU計(jì)算帶來的好處顯而易見。
CPU會(huì)利用較高的主頻、cache等各種方法，使自己變成一個(gè)干活的將軍。
GPU則通過數(shù)量夸張到瘋狂的流處理器實(shí)現(xiàn)大量線程并行，相當(dāng)于成立了一個(gè)計(jì)算軍隊(duì)，從而提高數(shù)據(jù)的吞吐量。
而CPU+GPU的結(jié)合，一支計(jì)算的超級(jí)軍隊(duì)就誕生了，這就是異構(gòu)計(jì)算。
在科學(xué)界，GPU引起了驚人的矚目。AMBER是一款分子動(dòng)力學(xué)軟件，在運(yùn)用了異構(gòu)計(jì)算以后，效率提高了幾十倍。
在金融市場，第一代異構(gòu)計(jì)算就幫助巴黎銀行提高了18倍的金融計(jì)算效率。
據(jù)報(bào)道，德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)療中心的醫(yī)用物理學(xué)家正在研究如何利用運(yùn)算速度越來越快的GPU大幅度縮短放療方案的計(jì)算時(shí)間，以前需要70個(gè)小時(shí)才能完成的復(fù)雜質(zhì)子放射療法計(jì)算只需要短短10秒鐘。
如果不進(jìn)行快速治療，癌細(xì)胞很可能會(huì)擴(kuò)散到其他區(qū)域，時(shí)間拖得太長的話，病人腫瘤的幾何形狀也會(huì)發(fā)生變化。
更重要的是，GPU強(qiáng)大的并行運(yùn)算能力緩解了深度學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練瓶頸，從而釋放了人工智能整個(gè)行業(yè)。在使用了基于異構(gòu)計(jì)算的GPU加速以后，將過去面向海量數(shù)據(jù)可能需要幾個(gè)月甚至幾年的時(shí)間才能完成的訓(xùn)練，變成了數(shù)個(gè)小時(shí)。
而在越來越多的超級(jí)計(jì)算機(jī)中，GPU也在成為主力。
顯卡（GPU），真的成為了科學(xué)先鋒。
未來已來
未來，當(dāng)人們回顧起2016～2017的時(shí)候，一定會(huì)把這些事聯(lián)系到一起，并加上一個(gè)標(biāo)題“智能崛起”。
2016年，被稱為人工智能的元年，于此同時(shí),GPU計(jì)算芯片廠商N(yùn)vdia的股價(jià)從40美金一路上揚(yáng)，突破了170美金，另外一個(gè)芯片廠商AMD股價(jià)也連續(xù)翻了6倍，華爾街似乎形成了共識(shí)：計(jì)算力，將成為最有價(jià)值的生產(chǎn)力。
而同年，谷歌的人工智能“阿爾法狗”，擊敗了世界上最棒的圍棋冠軍。
在中國，阿里云的人工智能解決方案ET城市大腦，將城市的通行效率最高提升了10%，這是人類歷史上第一次將人工智能用于社會(huì)治理的實(shí)踐。
2017年，在阿里云的異構(gòu)計(jì)算及高性能產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，筆者看到PPT中引用了屈原的《天問》：上下未形，何由考之？
這，也許就是計(jì)算要回答的終極答案。
這就是一張打游戲的顯卡，變成科學(xué)先鋒和人工智能助推器的故事。
