悄無生息中,,就在這個(gè)四月,,英特爾,、英偉達(dá)、AMD等半導(dǎo)體巨頭們競(jìng)爭(zhēng)升級(jí),,新賽道逐漸浮出水面。
在4月12日的GTC 2021上,,還是熟悉的皮衣,,還是熟悉的廚房,,但是黃仁勛這次并沒有從百寶烤箱中拿出驚世駭俗的GPU;相反,,引起廣泛關(guān)注的卻是一張PPT,。沒錯(cuò),以GPU著稱的英偉達(dá)要進(jìn)軍CPU領(lǐng)域了,。而在極可能“易幟”的ARM產(chǎn)品架構(gòu)當(dāng)中,,即將發(fā)布的ARM v9也同樣包含了眾多企業(yè)級(jí)特性和安全設(shè)計(jì)并提供對(duì)CUDA開發(fā)環(huán)境的部分支持。
英特爾在四月初也發(fā)布了用于數(shù)據(jù)中心的第三代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器Ice Lake以及其產(chǎn)品組合,,其中還包含全新英特爾Agilex FPGA,。值得注意的是,在去年年底,,英特爾還發(fā)布了首個(gè)數(shù)據(jù)中心GPU,,踐行了其早在2018年提出的XPU愿景,成為了唯一一家能夠覆蓋CPU,、GPU,、ASIC、FPGA四種主流芯片的廠商,,“全家桶”自此正式集齊,。
作為數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域老玩家的AMD也動(dòng)作頻頻。4月初,,AMD發(fā)布消息表示對(duì)FPGA巨頭賽靈思Xilinx的350億美元收購(gòu)案已獲股東批準(zhǔn),。顯然,手握高性能GPU但卻沒能在AI或HPC領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟的AMD也在按部就班的實(shí)行著自己的“XPU”計(jì)劃,。
短短時(shí)間里,,原本涇渭分明的數(shù)據(jù)中心芯片各家陣地突然變得犬牙交錯(cuò)。紛亂之間,,一條清晰的競(jìng)爭(zhēng)主線也逐漸明顯——各大芯片企業(yè)都在構(gòu)建自己的多維產(chǎn)品能力,。也難怪在英偉達(dá)發(fā)布CPU之后,英特爾新任CEO帕特·基辛格就表示:“英偉達(dá)其實(shí)是在回應(yīng)我們,,我們是在進(jìn)攻而非防守”,。的確,英特爾數(shù)據(jù)中心CPU產(chǎn)品已經(jīng)非常成熟,,并手握四種核心芯片,,而英偉達(dá)代號(hào)為Grace的CPU要到2023年才能面世。
算力多元化是趨勢(shì),,但問題是之后怎么辦,?
CPU、GPU、FPGA,、ASIC,、DSP……伴隨計(jì)算任務(wù)的多樣化,越來越多的芯片類型開始在數(shù)據(jù)中心內(nèi)綻放,。由此,,企業(yè)也可以通過算力的針對(duì)性配置實(shí)現(xiàn)更高的性能、更低的能耗和更快的創(chuàng)新,。
不過伴隨算力硬件的推陳出新,,另一個(gè)消失十幾年的問題再次浮出水面——開發(fā)與管理。
曾幾何時(shí),,不同架構(gòu),、不同指令集、不同操作系統(tǒng)的主機(jī)產(chǎn)品充斥各大企業(yè)的數(shù)據(jù)中心,。他們雖然都具備強(qiáng)大的性能和極高的可靠性,,但封閉的硬件架構(gòu)和無法協(xié)同的管理機(jī)制卻最終阻礙了企業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。我們通常將那個(gè)時(shí)代稱之為信息化時(shí)代,。
顯然,,在現(xiàn)在的數(shù)字化時(shí)代,企業(yè)不應(yīng)該也不能重走信息化時(shí)代“分頭發(fā)展,、多頭并舉”的老路,。但現(xiàn)實(shí)的情況卻是,在不同芯片廠商和不同產(chǎn)品線的助推之下,,管理于應(yīng)用開發(fā)正在變得原來越難,。
XPU不能只是XPU
因此,XPU不能僅僅是XPU,,它不是硬件簡(jiǎn)單的物理堆砌,,而要考慮到其中的互聯(lián)互通,跨架構(gòu)的軟件和生態(tài)構(gòu)建,。半導(dǎo)體巨頭們也看到了其中的痛點(diǎn)和機(jī)會(huì),。英偉達(dá)有針對(duì)自家GPU、DSP等產(chǎn)品的CUDA軟件開發(fā)環(huán)境,。但作為一種相對(duì)封閉的軟件解決方案,,英偉達(dá)從來沒有在公開場(chǎng)合表現(xiàn)出邀請(qǐng)其他頂級(jí)算力企業(yè)參與生態(tài)發(fā)展的意愿。AMD在多元算力開發(fā)領(lǐng)域中一直倡導(dǎo)OpenCL,,不過OpenCL還是一股相對(duì)較弱的生態(tài)力量,并且自身還有很多效率和開發(fā)問題亟待解決,。
作為半導(dǎo)體行業(yè)的“半邊天”,,英特爾一直也在FPGA、ASIC、GPU和CPU的多種算力產(chǎn)品XPU基礎(chǔ)上開發(fā)適配的軟件,,推出了開源的跨架構(gòu)開發(fā)模型oneAPI,。英特爾CEO帕特·基辛格近日在《英特爾發(fā)力:以工程技術(shù)創(chuàng)未來》的直播活動(dòng)中曾表示:“英特爾是唯一一家擁有從軟件、芯片和平臺(tái),、封裝到大規(guī)模制造制程技術(shù),,兼具深度和廣度的公司,致力于成為客戶信賴的下一代創(chuàng)新合作伙伴,?!?/p>
把軟件放在第一位,英特爾的意思很明確,,相對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,,英特爾在實(shí)踐多元算力的過程當(dāng)中是有更多底氣和可用工具的。
在前面提到的多元算力管理和開發(fā)問題上,,英特爾明顯有著更長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮,。早在2019年年底,英特爾就已經(jīng)推出進(jìn)致力于簡(jiǎn)化異構(gòu)編程的oneAPI工具,。雖然其本質(zhì)與CUDA和OpenCL類似,,但不同點(diǎn)則在于oneAPI的開發(fā)環(huán)境更加開放的,歡迎不同品牌,、不同架構(gòu),、不同用途的算力產(chǎn)品加入這一生態(tài)環(huán)境,而英特爾也在利用自身生態(tài)優(yōu)勢(shì)積極推進(jìn)oneAPI在行業(yè)內(nèi)的兼容性,,推進(jìn)異構(gòu)計(jì)算的蓬勃發(fā)展,。近期,微軟Azure和谷歌的TensorFlow等領(lǐng)先的研究機(jī)構(gòu)和公司已經(jīng)宣布支持oneAPI,。
另一方面,,在XPU大戰(zhàn)略下,英特爾也在積極推進(jìn)不同算力之間的融合,。在第二代和第三代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器當(dāng)中,,開發(fā)人員便可通過OpenVINO等軟件工具調(diào)用CPU的AVX 512指令集,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于CPU的高效AI推理計(jì)算,。通過這一方法,,解決方案便可用更簡(jiǎn)單的硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)AI推理應(yīng)用。
芯戰(zhàn)新戰(zhàn)場(chǎng)已至,,未來充滿變數(shù)
雖然各大芯片廠商有著不同的根據(jù)地,,產(chǎn)品和技術(shù)的演進(jìn)策略也不盡相同,但算力的跨界發(fā)展與融合卻已經(jīng)成為板上釘釘?shù)内厔?shì)和各家的重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略,??v觀英偉達(dá)、AMD和英特爾,每一家都是足以呼風(fēng)喚雨的頂尖半導(dǎo)體企業(yè),,亦同為擁有數(shù)十年行業(yè)根基的常青樹,。
但在這場(chǎng)龐大的棋局當(dāng)中,各方角力所憑借的卻并不只是芯片制程和方案設(shè)計(jì),。生態(tài),、策略、產(chǎn)品進(jìn)度,、方案成熟度,、市場(chǎng)推廣……每一項(xiàng)都有可能成為競(jìng)爭(zhēng)的勝負(fù)手。
無論結(jié)局如何,,這場(chǎng)芯戰(zhàn)中的勝利者一定能夠?yàn)橛脩籼峁└邇?yōu)勢(shì)的多樣化算力產(chǎn)品,,而最終的受益者也一定是數(shù)據(jù)中心和未來的整個(gè)數(shù)字時(shí)代。目前來看,,在芯片新戰(zhàn)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)到來之際,,更具前瞻性眼光的英特爾已領(lǐng)先半目。