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英特爾GPU使命:應對計算多元化 承載圖形算力渴求

作者:由 驅動之家 發表于 曲藝日期:2022-05-19

私人云盤靠譜嗎

在一部分大眾認知裡,英特爾重回GPU市場的主要目標是與NVIDIA、AMD在消費領域一較高下。但事實果真如此嗎?

重回高效能GPU領域英特爾的目標不只在消費級市場

2017年,隨著圖形架構大神Raja Koduri加入,英特爾宣告重回高效能GPU領域的那一刻起,其目標就並不僅僅是指向消費市場。因為對於英特爾而言,核芯顯示卡的存在使其在PC領域擁有極高的GPU市佔率。同時,PC市場的盤子也承載不下英特爾GPU的宏偉願景。

市場調研機構JPR釋出的2Q21GPU市場份額報告顯示,英特爾GPU市佔率為68。3%

(注:該報告包含了獨立GPU、整合型GPU,並非單指顯示卡)

伴隨著邊緣計算、5G、AI、雲遊戲、超清影片流媒體、線上直播、區塊鏈、元宇宙等新興技術和行業興起,“計算”這一概念再次被拓寬邊界。英特爾希望在一直以來所擅長的CPU與整合型GPU之外,拓展在獨立GPU領域的優勢,以此來滿足這些新興行業對於算力的渴求。因此,為大眾消費市場和這些新興行業興起和發展做好準備,併成為驅動這些行業發展的中堅力量,才是英特爾GPU使命所在。

靈活的Xe 圖形架構為英特爾GPU帶來優異的泛用性

單從架構技術層面就可以看出,英特爾GPU絕不僅僅只是在消費市場一爭高下。

英特爾Xe圖形架構從研發之初就考慮到了靈活性和泛用性,因此在一種架構下實現了四種不同規格的微架構設計。它同時包含面向整合顯示卡、入門級獨顯的Xe LP架構,面向遊戲和桌面級圖形效能的Xe HPG架構,還包含面向資料中心和AI的Xe HP架構以及面向高效能計算的Xe HPC架構。

一種架構包含多種微架構,進而覆蓋不同應用需求

Xe圖形架構的出現,正式宣告了英特爾向高效能GPU領域進軍的決心,同時也完成了英特爾對Scalar(CPU)、Vector(GPU)、Matrix(ASIC)、Spatial(FPGA)四大計算型別的晶片全覆蓋。

全面滿足行業對高算力的需求英特爾GPU宏偉願景清晰勾勒

產品層面,五年時間裡英特爾穩紮穩打步步為營,同樣可以看到其不僅僅只是侷限於消費級領域,而是以高算力為基礎,全面滿足新興行業不斷拓展的願景。

今年3月末,英特爾率先發布銳炫A系列高效能移動端獨立GPU。它採用靈活可拓展的Xe HPG微架構設計,包含了強大的AI引擎和增強的媒體引擎,透過全新打造的Xe顯示引擎和圖形管線來處理各種不同顯示任務。同時還支援XeSS超級取樣技術,並且是行業首個支援AV1編解碼的消費級GPU。銳炫A系列GPU還包含了Deep Link這樣的多功能技術集,其中的動態功率共享,超級編碼和超級算力三大技術成為銳炫A系列GPU的王牌技術。

英特爾GPU使命:應對計算多元化 承載圖形算力渴求

除了首發的銳炫移動端之外,英特爾還將在今年年內陸續推出面向桌上型電腦和工作站的高效能獨立GPU。而銳炫A系列顯示卡的逐步落地,也是英特爾向消費級高效能GPU領域邁出的又一大步。

但是到此就夠了嗎?當然不是。

5月,英特爾藉著“英特爾On產業創新峰會”,讓我們窺見了其面向資料中心的代號為Arctic Sound-M(ATS-M)的高效能GPU的一些細節。它包含兩種不同的配置,150W功率版本在一個3/4長、全高尺寸的PCIe 4。0加速卡中封裝了32個Xe核心。75W功率版本則在半高尺寸的PCIe 4。0加速卡中封裝了兩顆具有8個Xe核心的GPU,共16個Xe核心。這兩種配置均配備了4個Xe媒體引擎、英特爾首款面向資料中心的AV1硬體編碼器和加速器、GDDR6記憶體、光線追蹤單元和內建XMX AI加速,能夠提供每秒150萬億次運算(150 TOPS)能力。

值得一提的是,ATS-M是一款能夠真正滿足多媒體轉碼、視覺圖形處理和雲端推理等企業級生產力場景需求的“多用途GPU”。它由完整的解決方案堆疊支援,為開發者提供了面向流媒體、雲遊戲和雲端推理的開源軟體堆疊,並廣泛支援AVC、HEVC、VP9,以及更多API、框架和最新的編解碼器。

面對雲遊戲的使用場景,無論使用者對峰值效能、高密度提出需求,還是期待透過一個平臺滿足跨智慧手機和PC遊戲的融合雲遊戲解決方案,ATS-M均可以提供出色的遊戲串流體驗。針對媒體串流和傳輸,ATS-M配備的AV1硬體編碼器,可在不犧牲質量的同時,帶來30%位元率的提升,並可以實現一卡同時處理多達8路4K影片流或超過30路1080p影片流。

特別地,針對遠端辦公所帶來的虛擬桌面架構(VDI)的增長,ATS-M還提供了靈活的虛擬GPU(vGPU)排程策略,讓管理員能夠單獨微調GPU上每個虛擬機器的執行指令,而目前其他廠商產品僅允許在虛擬機器的全域性設定中進行調整。針對媒體分析類的工作負載,ATS-M還提供良好的擴充套件性,為客戶提供更高的流密度和更低的成本,具體而言,整合兩顆GPU的75W功率版本ATS-M能夠在計算和解碼能力上實現很好的平衡,且不受媒體限制。

英特爾GPU使命:應對計算多元化 承載圖形算力渴求

事實上,除了ATS-M之外,英特爾此前多次提及的為Aurora超級計算機專案所打造的Ponte Vecchio GPU同樣展現了驚人的圖形計算能力。據悉,它包含了多達47個顆不同晶片模組,其中包括16個Xe HPC架構計算晶片、8個Rambo cache晶片、2個Xe基礎晶片、11個EMIB連線晶片、2個Xe Link I/O晶片和8個HBM晶片。其整套晶片包含了驚人的1000億枚電晶體,規模龐大,能夠提供千萬億次級圖形算力!

消費市場的銳炫系列、超級計算領域的Ponte Vecchio以及資料中心級的ATS-M均陸續在今年相繼交付,這已然將英特爾GPU願景的輪廓清晰地勾勒出來:在計算多元化、算力需求爆發式增長的大趨勢下,英特爾GPU將成為驅動新興行業發展的算力基石,同時也將成為英特爾自身業務增長的突破點。

高效能GPU成為英特爾新的業務增長點

現如今,消費級GPU市場的應用場景已經成型,不外乎遊戲、影片編解碼、線上影片流媒體播放等。而要想在固有市場中尋求業務增長,尤其是想要在強大競爭對手面前取得發展,只能“積跬步以行千里”。

而面對算力需求呈幾何倍數暴增的雲遊戲、全堆疊流媒體,以及邊緣超級計算、高階車載資訊娛樂系統、區塊鏈、元宇宙等新興領域的挑戰,則需要大開大合,藉助Ponte Vecchio、ATS-M這樣的怪獸級GPU加速生態建設與完善,進而使高效能GPU成為英特爾晶片業務的強力增長點。

其實在英特爾2022年投資者大會上,CEO帕特·基辛格就指出,“英特爾GPU產品將在2022年為公司帶來超過10億美元營收。而作為英特爾新的增長引擎,預計到2026年,GPU相關產品將創造近100億美元營收。”

對於英特爾而言,從傳統晶片公司邁向資料服務型公司時,實現增長就已經註定不再只依賴自身所擅長的CPU。尤其近年來人們對於無處不在的算力的需求,讓英特爾更加明確了GPU圖形計算能力的重要性,而大幅度的營收規模增長預期,足以看出GPU強勁的“造血能力”對於英特爾自身發展的重要性。

結語

在很多人心目中,英特爾是一家出色的CPU晶片公司,這一點無可厚非,畢竟數十年來英特爾在這個行業都是公認的領軍企業。但事實上,英特爾現如今所扮演的角色,則是藉助強大的算力提供能力,驅動各行各業發展的基石力量。

就以GPU為例,如果從大眾認知角度來看,英特爾所提供的就是銳炬Xe、銳炫A系列這樣的傳統意義上的圖形顯示卡,它們為大眾消費者,為PC使用者提供可靠的圖形效能支援,滿足使用者看影片、玩遊戲、剪影片的基本應用需求。

但如果從行業角度來看就不僅僅是這麼簡單了。

一方面,無論是Ponte Vecchio還是ATS-M,亦或是未來Falcon Shores(一款將x86與Xe顯示卡整合在同一插槽的全新架構,它將在每瓦效能、計算密度、記憶體容量與頻寬方面均實現超過5倍的效能提升)體系下的全新架構產品,它們可能並不像銳炬Xe、銳炫A系列這樣能夠描摹出某一個具體的使用者畫像,但其強大算力卻可以為世界上千千萬萬用戶提供更好的體驗或服務。

另一方面,伴隨著新興領域、新興技術不斷湧現,越來越龐大的工作負載驅使圖形算力需求持續增長。因此,英特爾必須以技術為驅動,以產品為先鋒,以生態體系建設與合作為後盾,利用自身在軟體、AI、網路、邊緣等技術上的優勢,與各個產業合作伙伴攜手,在為新興領域不斷提供強大算力支援、實現自身增長點突破的同時,驅動新興行業高速發展,從而使得由算力驅動的、有望改變人類生活方式的新技術、新行業、新領域最終實現落地。