GPU暗戰(zhàn)CPU十年憑什么?芯片大戰(zhàn)后傳開啟
2012-08-22 15:19:20 來源:比特網(wǎng) 點(diǎn)擊:1002
摘要: GPU是圖形處理器,CPU是中央處理器;一個負(fù)責(zé)圖形圖像,一個負(fù)責(zé)核心數(shù)據(jù);一個是配角,一個是主角。估計有讀者會說,作者你瘋了啊,兩者風(fēng)馬牛不相及,憑什么進(jìn)行暗戰(zhàn)呢?這不是關(guān)公戰(zhàn)秦瓊嗎?
關(guān)鍵字: GPU,圖形處理器,CPU,中央處理器
GPU是圖形處理器,CPU是中央處理器;一個負(fù)責(zé)圖形圖像,一個負(fù)責(zé)核心數(shù)據(jù);一個是配角,一個是主角。估計有讀者會說,作者你瘋了啊,兩者風(fēng)馬牛不相及,憑什么進(jìn)行暗戰(zhàn)呢?這不是關(guān)公戰(zhàn)秦瓊嗎?
其實不然,看似不搭界的兩者之間,其實蘊(yùn)含著無比巨大的藍(lán)海。
CPU遭遇瓶頸
2002年,在接受《連線》雜志采訪時,GPU巨頭英偉達(dá)的副總裁Mike Hara說:“在以后10年,我們會成長得比英特爾還要大?!苯Y(jié)果,這句話讓長期合作伙伴英特爾翻了臉,因為做CPU的英特爾心里明白:GPU一旦強(qiáng)大起來,自己會很有壓力。
理由很簡單,CPU有個秘密一直沒有被廣泛共享,目前CPU的性能主要通過提高主頻或者改進(jìn)架構(gòu)來實現(xiàn),每一代大概只能提升20%至30%。也就是說,除非有重大的技術(shù)革命,CPU很難做到真正的升級換代。
這也正是英特爾所懼怕的,做CPU起家的英特爾,如果無法突破自己的瓶頸,那就必須扼住潛在對手的脖子,可為什么一定要拿英偉達(dá)開刀呢?
GPU要轉(zhuǎn)正
理由同樣簡單,因為GPU可以突破CPU的瓶頸,使計算能力呈幾十倍的提高。做到這一點(diǎn)的關(guān)鍵倒是令人很意外,設(shè)計初期GPU采取“并聯(lián)”的模式,而CPU采用“串聯(lián)”方式,就如同電器的并聯(lián)和串聯(lián)一樣,各有各的用處,可到了關(guān)鍵時刻,就非要用某一種模式來突圍了。此刻,歷史的機(jī)遇擺在了GPU面前,雖然圖形處理器一直作為副手存在,但它目前的設(shè)計程度已經(jīng)達(dá)到在完成本職工作的前提下,還能兼職幫CPU玩一把運(yùn)算,并讓能耗更低、運(yùn)算更快。
說白了,GPU想要轉(zhuǎn)正了。就因為看到了這個趨勢,10年前英偉達(dá)和英特爾紅了臉。而10年后的今天,彎道超車的可能性已經(jīng)有了。
AMD:APU兩手抓 兩手都要硬
事實上,英特爾和英偉達(dá)共同的對手AMD玩了一把對手都玩不轉(zhuǎn)的牌。憑借全球唯一擁有CPU和GPU研發(fā)、生產(chǎn)的能力,AMD硬是把CPU和GPU合二為一,搞出了獨(dú)一無二的APU。英偉達(dá)與英特爾暗戰(zhàn)十年,結(jié)果誰都沒成為贏家。
AMD聰明之處就是不糾結(jié)于誰當(dāng)一把手,而是把兩者合在一起。為此,AMD在外界極大的壓力下給自己進(jìn)行了瘦身,將自己從產(chǎn)供銷一條龍,轉(zhuǎn)變成以研發(fā)為主的企業(yè),并在多年前就利用自己橫跨兩類芯片的獨(dú)特產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,用“融聚”這一理念鍛造APU,把性能提升的最佳組合直接打個包,實現(xiàn)1+1>2,再把價格1+1<2。一下子,GPU暗戰(zhàn)CPU十年的歷史就被終結(jié)了,而GPU當(dāng)?shù)赖拿篮瞄_端也依托APU這個奇特但實用的產(chǎn)品開啟了。
產(chǎn)品好不好,還要看有沒有上下游企業(yè)愿意配合,硬件廠商和軟件企業(yè)對APU的支持度也是史無前例的,包括宏碁、華碩、戴爾、富士通、惠普、聯(lián)想、微星、三星、索尼、東芝等在內(nèi)的主要OEM廠商,均已推出了基于APU的多款PC產(chǎn)品。另外,還有包括IE9、Office2010、AdobeFlashPlayer10.1、暴風(fēng)影音播放器,以及眾多的視頻和圖片編輯軟件在內(nèi)的50多種領(lǐng)先應(yīng)用程序支持APU加速。APU成功了,而成功的關(guān)鍵就在于抓住了CPU和GPU的脈門,打通了芯片交通線。
英特爾、英偉達(dá)這對冤家,斗法十年,被AMD摘了桃子,想來也懊惱至極。不過它們也在努力,英偉達(dá)在想辦法提升GPU強(qiáng)大的平行數(shù)據(jù)并行處理能力,英特爾則計劃在多核處理器中添加圖形處理單元,都意圖打通融合之路。顯然,未來的芯片大戰(zhàn)將因無門檻、無隔閡而變得更激烈,當(dāng)然最終也會使消費(fèi)者受益。芯片之戰(zhàn)也由此進(jìn)入了全新境界。
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通過扁平線+Tcore+金屬磁性粉末溫壓工藝,電感體積縮小30%以上,卻能在5MHz及以上的高頻下穩(wěn)定工作,滿足CPU/GPU等大功率芯片的供電需求。
目前,基于大語言模型(LLM)生成式AI技術(shù)的不斷發(fā)展,它的功能也變得越來越強(qiáng)大,需要實現(xiàn)多模態(tài)輸入和輸出等功能,而為了實現(xiàn)這些功能,AI模型需要越來越多的數(shù)據(jù)量進(jìn)行訓(xùn)練,如此龐大的AI工作負(fù)載也對內(nèi)存帶寬和容量的需求大幅增長,尤其在AI訓(xùn)練階段,主內(nèi)存的容量需求通常需要是GPU內(nèi)存容量的兩倍。
近年來,服務(wù)器和PC連接器不斷升級,坊間傳聞,英偉達(dá)GPU也要采用全新的連接器,鴻騰精密、嘉澤以及得潤電子等廠商將從中受益。
訓(xùn)練生成式人工智能(GenAI)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型通常需要花費(fèi)數(shù)月的時間,數(shù)千個基于GPU并包含數(shù)十億個晶體管的處理器、高帶寬SDRAM和每秒數(shù)太比特的光網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)要同時連續(xù)運(yùn)行。雖然人工智能有望帶來人類生產(chǎn)力的飛躍,但其運(yùn)行時能耗巨大,所以導(dǎo)致溫室氣體的排放也顯著增加。
散熱器為不能充分散熱的部件提供散熱。例如,它們被用于冷卻計算機(jī)中的中央處理單元(cpu)和圖形處理單元(gpu),功率晶體管和其他高功率半導(dǎo)體器件,以及用于光電子器件,如激光器和led。散熱器通過吸收熱量來保護(hù)關(guān)鍵部件免受損壞或性能損失。
隨著人工智能(AI)處理器對功率的要求日益提高,服務(wù)器電源(PSU)必須在不超出服務(wù)器機(jī)架規(guī)定尺寸的情況下提供更高的功率,這主要是因為高級GPU的能源需求激增。到本十年末,每顆高級GPU芯片的能耗可能達(dá)到2千瓦或以上。
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