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異構計算:算力突破新抓手

【 星光速科技(北京)有就公限公司北京印刷集團有限責任公司成(chéng)立以來始終秉承技術是短湖第一生産力的宗旨,全部産品和主要核心技術均爲自森花主研發(fā)。公司主要研發(fā)的産品有:遠程智能(néng)雙備份電源、分時(s雜務hí)電源控制器、網絡電源控制器、智能(néng)PDU、遠程動力監測、妹通能(néng)源控制系統等。截止2019年底已獲得六項專利登記(其中發(fā)明專利兩道書(liǎng)項)、軟件著作權登記幾十項(其中十八項爲費吃國(guó)家級登記)等知識産權成(chéng)果。 】

高性能(néng)計算類應用的發(fā)展,驅動算力需求不斷攀升,但目前單一計拿近算類型和架構的處理器已經(jīng)無法花呢處理更複雜、更多樣(yàng)的數據。數據中心如何在增強空和算力和性能(néng)的同時(shí),具備應對(duì)多類型任務市窗的處理能(néng)力,成(chéng)爲全球性的技術難題哥愛。在計算領域芯片企業的不斷探索和研究信師中,異構計算成(chéng)爲公認的算力突破“抓手”。

芯片廠商發(fā)力異構計算

異構計算可以提高算力和性能(néng),降低功跳厭耗和成(chéng)本,又具備多類業習型任務的處理能(néng)力,有望主導未快作來的高性能(néng)計算市場。英偉達、厭討英特爾、AMD作爲行業頭部企業,近兩(liǎng)年在異構計算方費還面(miàn)的新産品層出不窮。

英特爾在最近的投資者會(huì)議計議中提出了一款將(jiāng)x86和X資可e GPU 整合到一個Xeon插槽中的新架構F女木alcon Shores。英特爾中國(guó)研究院院長(黃討cháng)宋繼強向(xiàng)《中國(guó)電子報》記者還學介紹,將(jiāng)x86的主芯片船行和GPU的性能(néng)整合在一起(qǐ),這(zhè)是機是一個創新。在性能(néng)上,Falcon Shore章男s將(jiāng)提供超過(guò)5倍的窗藍每瓦性能(néng)、計算密度以及内存容量和帶寬。

英偉達在今年的GTC2022上,宣布推出首款面(miàn)向照西(xiàng)AI基礎設施和高性能(néng)計算的數據中心專屬CP中匠U——Grace CPU超級芯片紙計。該芯片專爲AI、HPC、雲計算和超大規模應用而設計,由兩(l河很iǎng)個CPU芯片組成(chéng),兩(liǎng)者通過(guò)N會樂VLink-C2C進(jìn)行互連。

AMD完成(chéng)對(duì)賽靈思的合并後(hò從場u),將(jiāng)其CPU與賽靈思的F制鐘PGA結合爲CPU+FPGA的異構模式。借助賽靈妹笑思在5G、通信、自動駕駛和行業領爸們域的資源,AMD能(néng)夠笑吧將(jiāng)高性能(néng)自風計算能(néng)力帶入更多領域。

異構計算瓶頸待突破

異構的優勢顯而易見,與此同時(shí)暴露出的技吃玩術難題也越來越多。一是異構計算産品需要面(miàn)對(duì)不同的系統架構會銀、指令集和編程模型,需要降低多樣(yàng)計算帶聽頻給軟件開(kāi)發(fā)者的難度;二是異構計算芯片産品除了要在芯片設計河金層面(miàn)實現突破之外,還(hái)需要解決在芯片制造和封裝過(guò)美不程中不同結構之間的适配和升級問題;三是異構計算報書要實現性能(néng)的多樣(yàng)性合一,使其同老機時(shí)滿足人工智能(néng)訓練、推理、圖像視頻處理等各裡不種(zhǒng)不同的需求。

燧原科技創始人兼CEO趙立東在接受《中國(guó)電子報吧男》記者采訪時(shí)表示,從産業規範與标準層面(miàn)看就花,異構計算是指在完成(chéng)一弟要個計算任務時(shí),采用一種(zh樂街ǒng)以上的硬件計算單元、互聯協議、差異化架構、軟件接口等。由于不同的硬件亮村設備、協議、應用二進(jìn)制接口、軟件應用層接口等都(月遠dōu)存在著(zhe)巨大的差異,如何構建樹術一個高效、系統化的協調統一的異構計算系統,成(chéng慢西)爲最關鍵的技術問題。

宋繼強同樣(yàng)表示,異構計算間他在技術方面(miàn)、互連方面(mià海間n)和軟件方面(miàn)都(dōu)面(mià她睡n)臨瓶頸。一是技術設計流程的協同問一場題。要保證與其他不同廠商的芯粒一起(qǐ)互聯互通、協同工作風行時(shí)不出現問題。二是需要統一各廠商芯粒之間的互連标工放準。目前各廠商之間的互連标準并不統一,英特爾攜手什間業界部分企業,推出了UCIe标工離準,未來有望把不同廠商的芯粒連來可到一起(qǐ),形成(chéng)一個符合劇水要求的、大的、封裝級的集成(chéng)芯片。三是軟件層面(miàn)要過(g女為uò)關。不同廠商的計算芯片之民志間要做出适配的I/O、内存通道(dào)。

“東數西算”帶來新風口

當下正值我國(guó)“東數西算”工程建設穩步推那西進(jìn)之際。宋繼強指出,異構計算是“東數就人西算”的底層支撐。“東數西算”所需的大型計算中心内部,CPU、GPU靜你、FPGA、DPU、專用加速器等對(duì)議和處理不同種(zhǒng)類的工作數據各有優勢與劣勢,也有運很學營成(chéng)本高低之分,所以未來一定要綜合部署,多種(zhǒng)白有架構可能(néng)都(dōu)需要涵蓋,而且要有機聯合起(qǐ)來。

趙立東認爲,異構計算對(duì)于“東數西算”來說(shuō)是剛西要需。從半導體集成(chéng)電員家路“赢家通吃”的發(fā)展特性來說(shuō),不管是從内部的産品業務布局,訊計還(hái)是外部的生态與商業布局出發(fā),單個數據中心或智科跳算中心項目在落地時(shí),會(h還業uì)考慮異構計算的複雜性及發(fā)展不完備性所電也帶來的巨大的額外部署成(chéng)本,在一少生定程度上會(huì)偏好(hǎo)選擇以單一廠商爲核心的現成(ché時一ng)産品組合,盡量避免技術适配的投入。而置身一得于“東數西算”背景下,最終要實現的是全國(guó)算力中心的大一統,微聽從而盡可能(néng)地優化利用資源,在多個數據中資日心或智算中心互聯互通的場景下,異構計有日算的複雜性會(huì)是前所未有的。因此,器一在異構算力溯源、調度與管理平台的建設上,需要盡早布局與投入。

算力網絡的構建不隻依賴于異構計算,通用計算也將(jiāng)爲問雨“東數西算”提供更多助力。近兩(liǎng)年,國(guó)内湧現出一批通用都暗計算芯片初創企業,以FPGA和ASIC類型芯片作爲切入點,部分企業購買國(gu白去ó)外公司的IP授權開(kāi)發(fā)通她化用GPU芯片,少數企業自主研發(fā)通用GPU核心IP,實現湖門了國(guó)内通用計算的突破。

天數智芯副總裁郭爲表示,通用計算所構建的算力平台通常并行處理能(néng作河)力特别強,計算能(néng)效比高,并且有很大的存儲帶寬,能(néng)夠歌西釋放非常可觀的算力。

郭爲建議,強化頂層謀劃,將(jiāng)算力網絡上鐵老升爲國(guó)家戰略,從全局層面(miàn)整體謀劃戰略定位、發(fā)白姐展目标,加快構建新型算力網絡格局。此外,應成(chéng)立國(g信器uó)家重點實驗室,打造重大原靜喝創技術策源地。優化異構計算産業布局,黃人發(fā)揮龍頭領軍企業的“鏈長(cháng數業)”作用,協同上下遊企業,制定産業鏈供應鏈圖譜及協同發(fā)展計劃,推動是不異構計算産業鏈本土化、供應鏈多元化,确保異構計算産業安全穩定。(記者 許子皓)火市

文章來源:中國(guó)電子報