前言:

AI近些年的大火,直接促進(jìn)了CPU和GPU的發(fā)展,而英偉達(dá)的GPU真正借此迅速成為AI市場的主流產(chǎn)品之一,其勢頭甚至蓋過了CPU。

而AI應(yīng)用需要專門的處理器,而IPU正是這樣的處理器。目前,AI在各行各業(yè)均得到廣泛應(yīng)用,IPU可以基于自身優(yōu)勢為世界的智能化進(jìn)程增添不竭動力。

英偉達(dá)專注的GPU優(yōu)勢逐漸縮小

從專注圖像渲染崛起的英偉達(dá)的GPU,走的也是相當(dāng)于ASIC的技術(shù)路線,但隨著游戲、視頻渲染以及AI加速需要的出現(xiàn),英偉達(dá)的GPU也在向著GPGPU的方向演進(jìn)。

當(dāng)硬件更多的需要與軟件生態(tài)掛鉤時,市場大多數(shù)參與者便會倒下。在競爭清理過后,GPU形成了如今的雙寡頭市場,并且步入相當(dāng)成熟的階段。

ASIC本身的成本、靈活性缺失,以及應(yīng)用范圍很窄的特點,都導(dǎo)致它無法采用最先進(jìn)制程: 即便它們具備性能和能效優(yōu)勢,一旦無法采用最先進(jìn)制程,則這一優(yōu)勢也將不再明顯�！�

為保持其在GPU領(lǐng)域的寡頭地位,使得英偉達(dá)必須一直保持先進(jìn)的制程工藝,保持其通用性,但是要犧牲一定的效能優(yōu)勢。

相比于來自類GPU的競爭,英偉達(dá)不應(yīng)該忽視Graphcore的IPU,特別是Graphcore一直都在強調(diào)其是為AI而生,面向的應(yīng)用也是CPU、GPU不那么擅長的AI應(yīng)用。

利用AI計算打側(cè)面競爭戰(zhàn)

不管CPU還是GPU都無法從根本上解決AI問題,因為AI是一個面向計算圖的任務(wù)、與CPU的標(biāo)量計算和GPU的矢量計算區(qū)別很大。

而另一邊的IPU,則為AI計算提供了全新的技術(shù)架構(gòu),同時將訓(xùn)練和推理合二為一,兼具處理二者工作的能力。

作為標(biāo)準(zhǔn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理芯片,IPU可以支持多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,因其具備數(shù)以千計到數(shù)百萬計的頂點數(shù)量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過GPU的頂點規(guī)模,可以進(jìn)行更高潛力的并行計算工作。

計算加上數(shù)據(jù)的突破可以讓IPU在原生稀疏計算中展現(xiàn)出領(lǐng)先IPU 10-50倍的性能優(yōu)勢,到了數(shù)據(jù)稀疏以及動態(tài)稀疏時,IPU就有了比GPU越來越顯著的優(yōu)勢。

此外,如果是在IPU更擅長的分組卷積內(nèi)核中,組維度越少,IPU的性能優(yōu)勢越明顯,總體而言,有4-100倍的吞吐量提升。

在5G網(wǎng)絡(luò)切片和資源管理中需要用到的強化學(xué)習(xí),用IPU訓(xùn)練吞吐量也能夠提升最多13倍。

兩種芯片勢能英偉達(dá)與Graphcore的較量

Graphcore成立于2016年,是一家專注于機器智能、同時也代表著全新計算負(fù)載的芯片制造公司,其包括IPU在內(nèi)的產(chǎn)品研發(fā)擅長大規(guī)模并行計算、稀疏的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、低精度計算、數(shù)據(jù)參數(shù)復(fù)用以及靜態(tài)圖結(jié)構(gòu)。

英偉達(dá)的潛在競爭對手Graphcore的第二代IPU在多個主流模型上的表現(xiàn)優(yōu)于A100 GPU,兩者將在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心正面競爭。

未來,IPU可能在一些新興的AI應(yīng)用中展現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。

第二代IPU相比第一代IPU有兩倍峰值算力的提升,在典型的CV還有NLP的模型中,第二代IPU相比第一代IPU則展現(xiàn)出了平均8倍的性能提升。

如果對比英偉達(dá)基于8個最新A100 GPU的DGX-A100,Graphcore 8個M2000組成的系統(tǒng)的FP32算力是DGX-A100的12倍,AI計算是3倍,AI存儲是10倍。