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      AI、游戲與通用計算，國產(chǎn)GPU的定位

      lPCU_elecfans ? 來源：未知 ? 2022-11-11 07:35 ? 次閱讀
      電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚）從去年國產(chǎn)GPU開始陸續(xù)冒尖后，今年各大廠商的動作明顯更大了一些，新品頻繁面世。但從這些新品的規(guī)格和技術(shù)來看，其實每家公司對于自己GPU產(chǎn)品的定位都是不同的，我們就選幾家國產(chǎn)GPU廠商來分析一下他們的產(chǎn)品定位以及未來技術(shù)趨勢。

      摩爾線程

      作為近期剛發(fā)布了新品的國產(chǎn)GPU廠商，摩爾線程確實收獲了不少關(guān)注，他們最新的顯卡MTT S80也一度成了熱點話題。MTT S80作為一張游戲顯卡，搭載了MT-春曉芯片核心，功耗最高250W，單精度浮點算力高達14.4TFLOPS。

      不僅如此，MTT S80也是業(yè)內(nèi)首個PCIe 5.0的顯卡，支持雙向128GB/s的傳輸帶寬。更重要的是，哪怕標榜的是游戲顯卡，MTT S80依然支持3D圖形渲染、智能多媒體、物理仿真及科學(xué)計算和AI計算加速的全功能應(yīng)用。

      MTT S3000 / 摩爾線程

      除了MTT S80以外，春曉這一芯片也為摩爾線程帶來了面向服務(wù)器GPU市場的新產(chǎn)品，MTT S3000。單從芯片規(guī)格上來看，MTT S3000與MTT S80都用的是完整的MT-春曉芯片，都內(nèi)置了4096個MUSA流處理單元，但前者將主頻提高到了1.9GHz，F(xiàn)P32也因此提升到了15.2TFLOPS。

      為了讓MTT S3000更適用于服務(wù)器市場，摩爾線程也將其顯存提升至了32GB，并增加了對虛擬化的支持，可對GPU彈性切分，MTT S3000也從MTT S80的主動散熱改為了被動散熱。

      到了AI上，摩爾線程的MUSA架構(gòu)和軟件棧為MTT S3000提供了訓(xùn)推一體的支持。除了訓(xùn)練支持TensorFlow、PyTorch、飛槳等常見框架外，摩爾線程還在推理上打造了自研AI推理引擎TensorX，甚至推出了兼容CUDA源碼的方案。

      可以看出，摩爾線程不僅已經(jīng)在游戲GPU市場有了彌足珍貴的進展，同樣想在服務(wù)器市場實現(xiàn)突破，甚至是通過兼容CUDA來吸引更多的客戶，這其實也是英偉達這樣的GPU巨頭主攻的兩大方向。但兼容或?qū)薈UDA一法，AMD、英特爾這樣的國際大廠也都在推進，卻也都是各自為戰(zhàn)，考慮到其中涉及的開發(fā)投入和難度之大，或許在軟件生態(tài)上走合作之路會更適合。

      芯動科技

      在使用GPU這類產(chǎn)品的過程中，支持不同的圖形與計算API對于開發(fā)者來說尤為重要。而芯動科技的風(fēng)華GPU在這API上的支持尤為亮眼，目前已經(jīng)完美支持到OpenGL 4.3、OpenGL ES 3.2、Vulkan 1.2和OpenCL 3.0，這也為風(fēng)華GPU的開發(fā)生態(tài)奠定了基礎(chǔ)。

      芯動高性能接口IP / 芯動科技

      雖然其產(chǎn)品性能本身已經(jīng)足夠亮眼，但風(fēng)華GPU真正最大的優(yōu)勢在于芯動自研高性能接口IP上，包括高帶寬內(nèi)存（GDDR6x、HBM3）、高速SerDes（PCIe 5.0、CXL 2.0）和高清多媒體（HDMI 2.1、eDP 1.4）等等，同時這些IP也實現(xiàn)了對先進工藝的覆蓋。而且芯動科技已經(jīng)在最近推出了跨工藝、跨封裝的Chiplet互聯(lián)解決方案Innolink Chiplet，同時兼容UCIe Chiplet。

      對于高性能GPU來說，如果說核心IP決定了性能上限的話，那么這些接口IP就決定了GPU能發(fā)揮出多少實力，以及是否能在未來的服務(wù)器市場大放異彩。目前看來，風(fēng)華2號的定位是一款低功耗的GPU產(chǎn)品，更適合用于智能座艙之類的應(yīng)用中，而風(fēng)華1號則是面向服務(wù)器市場，尤其是像云游戲、云手機之類的場景。

      可從規(guī)格來看，這兩款一年以內(nèi)發(fā)布的產(chǎn)品其實都還沒有用到PCIe 5.0之類的新接口技術(shù)。芯動科技已經(jīng)在8月公開表示，風(fēng)華3號也已經(jīng)基本完成研發(fā)，還支持光線追蹤技術(shù)，據(jù)了解該產(chǎn)品和風(fēng)華1號一樣也是面向服務(wù)器/數(shù)據(jù)中心市場的，但或許還是會側(cè)重在云游戲等商用場景上，相信我們會在未來的發(fā)布上看到風(fēng)華3號更強大的性能表現(xiàn)。

      壁仞科技

      雖然壁仞科技最近遇上了一些麻煩，但不可否認的是，其BR100系列通用GPU芯片確實在性能上達到了極高的水準。與上面提到的兩個GPU不同，BR100雖然是通用計算GPU，但明顯更適合于AI和科學(xué)計算這樣的高性能計算場景，所以BR100并沒有去做DirectX和Vulkan這樣的圖形API支持。

      這點從BR100的芯片設(shè)計上也能看出，單個BR100由16個流處理簇構(gòu)成，每個都采用了16個執(zhí)行單元的設(shè)計，而每個執(zhí)行單元包含16個流處理核心（V-core）和一個向量引擎（T-Core）。V-Core作為SIMT處理器，支持到FP32、FP16、INT32、INT16，用于通用計算。

      而T-core在SPC級別的2.5D GEMM架構(gòu)下，可以極大加速常見的AI運算，諸如MMA矩陣乘加和卷積等。T-Core不僅支持FP32、TF32這些主流數(shù)據(jù)精度外，還原創(chuàng)定義了TF32+數(shù)據(jù)精度，相較TF32在實現(xiàn)更高精度的同時，也提高了吞吐性能。

      從軟件平臺上看，壁仞科技的BIRENSUPA不僅支持PyTorch之類的主流框架，也有壁仞自研的推理加速引擎。從BIRENSUPA平臺框圖中的應(yīng)用定位來看，壁仞科技的主要發(fā)力方向看來還是多媒體、自動駕駛和推薦系統(tǒng)等重AI的場景。

      壁仞100P OAM模組 / 壁仞科技

      壁仞科技也是在一眾國產(chǎn)PCIe產(chǎn)品中，唯一推出了OAM模組的廠商，壁仞科技也和浪潮合作推出了“海玄”這種OAM服務(wù)器，實現(xiàn)了8PFLLOPS的峰值算力。不過也正是因為實現(xiàn)了如此高的性能，似乎招致了一些惡意阻礙，但這也恰恰說明了他們走的方向是對的，如果他們能走出這一困境的話，無疑能在服務(wù)器市場大有作為。


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      原文標題：AI、游戲與通用計算，國產(chǎn)GPU的定位

      文章出處：【微信公眾號：電子發(fā)燒友網(wǎng)】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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