一、AMD RDNA 2 光線追蹤效果演示，下一代顯卡將支持

3月20日消息 根據(jù)外媒WCCFTECH的報(bào)道，AMD發(fā)布了首個(gè)RDNA 2 架構(gòu) GPU 在微軟DXR API下的光線追蹤演示視頻，下一代Radeon RX “Navi 2x”顯卡將支持該技術(shù)。

在AMD的演示中，官方展示了一個(gè)行走在未來(lái)場(chǎng)景中的機(jī)器人，視頻中體現(xiàn)了光線追蹤的反射和陰影效果，與當(dāng)初英偉達(dá)發(fā)布的Demo效果有類似的感覺(jué)。

AMD還發(fā)布了針對(duì)數(shù)據(jù)中心工作負(fù)載優(yōu)化的新一代GPU架構(gòu)。據(jù)了解，CDNA架構(gòu)包含了第二代Infinity技術(shù)，可增強(qiáng)GPU和CPU之間的連接，并針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)和高性能計(jì)算應(yīng)用而優(yōu)化，可專注于計(jì)算/張量操作，從而加速機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算，而且可以通過(guò)Infinity Fabric互連的靈活設(shè)計(jì)，支持增強(qiáng)的企業(yè)級(jí)RAS特性與虛擬化技術(shù)。

此外AMD表示，將和微軟合作，在即將推出的AMD RDNA 2架構(gòu)中為DirectX 12 Ultimate提供全面支持。通過(guò)這種架構(gòu)為下一代AMD Radeon顯卡和即將面世的XboxSeries X游戲機(jī)提供支持。

二、GPU成為芯片大廠的焦點(diǎn) 爭(zhēng)搶人工智能市場(chǎng)

AMD近日發(fā)布了旗下新一代GPU架構(gòu)CDNA，面向數(shù)據(jù)中心等高性能計(jì)算業(yè)務(wù)。英偉達(dá)則有望在3月22日線上舉行的GTC 2020大會(huì)中發(fā)布新一代GPU架構(gòu)Ampere。此外，更有消息稱英特爾將繼1998年之后，發(fā)布22年來(lái)首款用于獨(dú)立顯卡的GPU架構(gòu)Xe。2020年，隨著人工智能深度學(xué)習(xí)對(duì)高性能計(jì)算的需求越來(lái)越迫切，GPU正在成為芯片大廠的角力焦點(diǎn)。

英偉達(dá)、AMD與英特爾三大芯片之所以如此積極地推進(jìn)GPU的發(fā)展，與數(shù)據(jù)中心對(duì)高性能計(jì)算的需求密不可分。有專家分析指出，數(shù)據(jù)中心是人工智能深度學(xué)習(xí)最重要工作平臺(tái)，快速完成對(duì)海量數(shù)據(jù)的多層次、多迭代模型分析處理是其一項(xiàng)關(guān)鍵性的工作。從2011年人工智能研究人員首次使用英偉達(dá)GPU為深度學(xué)習(xí)加速之后，GPU就在人工智能領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。雖然許多廠商也在開發(fā)基于FPGA或者ASIC的人工智能芯片，但目前采用GPU加速的服務(wù)器仍是數(shù)據(jù)中心的主流。

這也就使得芯片大廠不得不重視GPU的開發(fā)。2017年，英偉達(dá)推出面向數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的GPU TeslaV100 GPU，受到業(yè)界的廣泛采用。此后英偉達(dá)繼續(xù)在人工智能數(shù)據(jù)中心云端發(fā)力，研發(fā)面向不同平臺(tái)的GPU加速解決方案，今年更將推出新一代GPU架構(gòu)Ampere。研觀天下報(bào)告指出，目前人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展速度快于底層芯片的發(fā)展速度，GPU是目前發(fā)展最為完善的一類人工智能芯片，是現(xiàn)階段人工智能應(yīng)用開發(fā)的首選。英偉達(dá)憑借其GPU的先發(fā)優(yōu)勢(shì)在人工智能的前端推理應(yīng)用領(lǐng)域搶占了先機(jī)。

此前，AMD雖然也有很多GPU和顯卡產(chǎn)品，但采用的Vega核心本質(zhì)上還是一款游戲型GPU。此次，AMD發(fā)布CDNA架構(gòu)，專門針對(duì)數(shù)據(jù)中心計(jì)算進(jìn)行了優(yōu)化。可以看出，AMD在GPU的策略上，也正在走專業(yè)化，將面向數(shù)據(jù)中心的GPU架構(gòu)與面向游戲優(yōu)化的RDNA架構(gòu)分開。

技術(shù)分析師Patrick Moorhead表示，數(shù)據(jù)中心GPU并不需要消費(fèi)類顯卡的許多功能，比如顯示和像素引擎、光線追蹤等。計(jì)算型GPU通過(guò)刪除這些元素可以節(jié)省成本，同時(shí)又可添加更多有助數(shù)據(jù)中心性能提升的邏輯組件，比如張量計(jì)算單元等。不過(guò)在高性能數(shù)據(jù)中心部署CDNA 架構(gòu)GPU之前，AMD仍需在軟件上加大投入。

三、競(jìng)爭(zhēng)從工藝到架構(gòu)

從技術(shù)趨勢(shì)上看，隨著數(shù)據(jù)中心深度學(xué)習(xí)對(duì)芯片處理能力以及低功耗需求的提高，GPU對(duì)制造工藝的選擇也越來(lái)越嚴(yán)苛。三大GPU公司目前基本上都選擇采用最先進(jìn)的制造工藝。此前，英特爾財(cái)務(wù)官George Davis曾經(jīng)表示，針對(duì)14納米制程的產(chǎn)能不足問(wèn)題，2020年將增加更多產(chǎn)能填補(bǔ)空缺。

面對(duì)2020年陸續(xù)推出的新品，英特爾勢(shì)必要想辦法解決先進(jìn)工藝產(chǎn)能的問(wèn)題。近日有消息傳出，英特爾計(jì)劃將旗下獨(dú)立顯示GPU交由臺(tái)積電6納米工藝代工。更有消息稱2022年英特爾還將采用臺(tái)積電的3納米工藝來(lái)生產(chǎn)。有業(yè)內(nèi)人士分析，假如英特真的打算擴(kuò)大外包代工份額，除了已經(jīng)部分外包的芯片組之外，首先可能就是GPU，因?yàn)镚PU相對(duì)CPU來(lái)說(shuō)制造工藝上更為簡(jiǎn)單，而且以往臺(tái)積電與英偉達(dá)在GPU制造上有著大量的合作，因而更有經(jīng)驗(yàn)。

至于AMD方面，CDNA架構(gòu)GPU預(yù)計(jì)會(huì)在今年年底到明年年初面世，繼續(xù)采用7nm工藝。AMD沒(méi)有透露第二代CDNA 2的具體工藝，只說(shuō)是更先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)，因而有可能采用5nm工藝。GPU也是先進(jìn)工藝的追逐者。

此外，GPU在計(jì)算架構(gòu)上的革新也十分關(guān)鍵。GPU+CPU異構(gòu)架構(gòu)成為面向人工智能服務(wù)器的主流架構(gòu)。研觀天下指出，隨著數(shù)據(jù)處理復(fù)雜度的逐步提升，服務(wù)器采用的處理系統(tǒng)并非只有采用GPU，或者只采用CPU。而是由CPU和GPU組合而成的異構(gòu)系統(tǒng)，兩種處理器各取所長(zhǎng)，密集的處理任務(wù)交給GPU，復(fù)雜的邏輯運(yùn)算交給CPU，兩種處理器協(xié)同工作，提升系統(tǒng)的運(yùn)算速率。

AMD是目前唯一一家同時(shí)擁有x86處理器和獨(dú)立顯卡的供應(yīng)商，這使其在CPU-GPU互連技術(shù)上具有優(yōu)勢(shì)。AMD在CPU和GPU之間采用Infinity Fabric技術(shù)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的一致性，可以減輕許多編碼負(fù)擔(dān)。此次發(fā)布的CDNA架構(gòu)便采用了第二代Infinity技術(shù)，增強(qiáng)了GPU和CPU之間的連接。AMD還透露第三代Infinity Fabric將具有更高的性能，包括更高帶寬、更低延遲的CPU-GPU互連，增強(qiáng)內(nèi)存一體性能，以簡(jiǎn)化編程。

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