Intel, Nvidia, AMD Aloita "täysi taistelu"
Jun 17,2022
Sarja suuria tapahtumia peräkkäin on tarjonnut enemmän mielikuvitustilaa kolmen jättiläisen Intelin, NVIDIA: n ja AMD: n "kilpailuun" heterogeenisen laskennan CPU+GPU+FPGA/DPU: n ympärillä digitaaliaikana, ja siitä on tullut myös uusi Jakokenttä tulevaisuudessa. merkintä.Intel tekee paluun riippumattomien GPU: ien alalla, ja se tekee myös uusia innovaatioita IPU: n alalla laitteistojen, ohjelmistojen, arkkitehtuurin ja prosessin innovaatioiden avulla sekä IDM2.0 -strategiassa.
Kun AMD: n hankinta Xilinx oli ratkaistu, se muodosti FPGA: n puutteet. Ei kauan sitten AMD ilmoitti hankkivansa pilvipalveluntarjoajan Pensandon noin 1,9 miljardia Yhdysvaltain dollareita. Tässä vaiheessa AMD kirjoitti virallisesti DPU -kenttään ja muodosti avainosan tietokeskuksen suunnitelmasta. rengas. Vaikka NVIDIA pakotettiin "päästää irti" hankkimalla käsivarren, sillä on jo ARM-pohjaiset CPU: t tärkeänä "tarjonnana" ja se on suorittanut DPU: n yritysostojen kautta toivoen saavansa suuren eron heterogeenisyyden aikakaudella.
Kolmen jättiläisen taistelu on jo tunkeutunut sisämaahan, ja Intelin, Nvidian ja AMD: n välinen kilpailu on osoittanut "kattavan taistelun" tilanteen.
Kilpailu "uudelleenkäynnistyksestä" GPU -kentällä
Heterogeenisen tietojenkäsittelyn alalla GPU: n voidaan sanoa olevan "ampumatarvikkeet", joihin on luotettava.
Yhtenä suurimmista heterogeenisen aikakauden ja nousevien sovellusten johtamista edunsaajista, ja tietojenkäsittely- ja AI -suorituskykyvaatimukset parantavat jatkuvasti palvelimien, autojen, keinotekoisen älykkyyden ja reunalaskennan aloilla, GPU: t luottavat omiin etuihinsa rinnakkaisprosessoinnissa ja yleinen tietojenkäsittely. Edut etenevät harppauksin, ja markkinat voivat edelleen kasvaa nopeasti.
Vahvistetun markkinatutkimuksen mukaan maailmanlaajuisten GPU -markkinoiden arvo on 25,41 miljardia dollaria vuonna 2020, ja sen odotetaan nousevan 185,31 miljardiin dollariin vuonna 2027, ja vuotuinen kasvuvauhti on keskimäärin 32,82%.
Heterogeenisen tietojenkäsittelyn alalla GPU: n voidaan sanoa olevan "ampumatarvikkeet", joihin on luotettava.
Yhtenä suurimmista heterogeenisen aikakauden ja nousevien sovellusten johtamista edunsaajista, ja tietojenkäsittely- ja AI -suorituskykyvaatimukset parantavat jatkuvasti palvelimien, autojen, keinotekoisen älykkyyden ja reunalaskennan aloilla, GPU: t luottavat omiin etuihinsa rinnakkaisprosessoinnissa ja yleinen tietojenkäsittely. Edut etenevät harppauksin, ja markkinat voivat edelleen kasvaa nopeasti.
Vahvistetun markkinatutkimuksen mukaan maailmanlaajuisten GPU -markkinoiden arvo on 25,41 miljardia dollaria vuonna 2020, ja sen odotetaan nousevan 185,31 miljardiin dollariin vuonna 2027, ja vuotuinen kasvuvauhti on keskimäärin 32,82%.
Tällä hetkellä GPU: ta käytetään laajasti tietokoneissa, peleissä, tietokeskuksissa, korkean suorituskyvyn tietojenkäsittelyssä, älykkäissä autoissa ja muissa kentissä. On syytä huomata, että pelit ja PC: t ovat sen perinteisiä päätaistelukenttiä, kun taas datakeskuksista, korkean suorituskyvyn tietojenkäsittelystä ja älykkäistä autoista tulee uusia moottoreita GPU-kasvulle, ja erilaisilla sovelluksilla on erilaisia vaatimuksia GPU: lle.
On selvää, että pelikonsolien suunnitteluideat keskittyvät kokemuksen parantamiseen keskittyen kehittäjien optimointiin laitteistojen, kuten CPU: n ja GPU: n, ja ohjelmistojen optimointiin, kuten taustalla olevat sovellusliittymät. PC: n GPU: n on tasapainotettava suorituskyky, skaalautuvuus ja energiatehokkuus. Integroituja GPU: ita ja riippumattomia GPU: ita on pääasiassa kahta tyyppiä. Suurin osa integroiduista GPU: sta on integroitu CPU: n kanssa SOCS: ksi, kun taas riippumattomat GPU: t käyttävät enimmäkseen PCIe -väylää kommunikoidakseen prosessorin kanssa reaaliajassa. Korkean suorituskyvyn laskenta- ja palvelimien näkökulmasta GPU: lla on tiukat vaatimukset suurten datamäärien nopeaan läpäisyyn, supervakauteen ja pitkäaikaiseen toimintaan; Automotive GPU: t on täytettävä autojen sääntelytodistukset, kuten AEC-Q100, ja tuettava omistettuja grafiikka-sovellusliittymiä, ja tulevaisuuden trendi on, että Automotive CPU ja GPU muodostavat SOC: n hajautetusta keskitettyyn kehitykseen.
Vuosien kovien taistelujen jälkeen globaalilla GPU: lla on oligopolistinen malli. Nvidia on ehdoton hegemoni, jota seuraa AMD, mutta kun Intel palaa itsenäiseen GPU -taistelukentälle, alkuperäinen tasapaino katkeaa.
Nvidiasta on tullut teknologisen innovaatioiden, skenaarion laajentumisen, laajennusfuusioiden ja yritysostojen jatkuvan tutkimuksen GPU: n yleisten laskentaominaisuuksien tutkimuksen, joka perustuu CUDA -ohjelmistopinoon GPU -kentällä ja johtaa GPU: n globaalia GPU -kehitystä. Verotuksessa 2022 NVIDIA: n ennätystulot olivat 26,91 miljardia dollaria, mikä on 61% enemmän kuin edellisvuodesta.
NVIDIA: n tulorakenteesta voidaan todeta, että Nvidian ampeerarkkitehtuurituotteiden voimakkaasta kysynnästä hyödyntäen peleistä on tullut suurin liikkeellepaneva voima, ja tietokeskuksen markkinoilla on nopein kasvuvauhti, ja se on saavuttanut uuden korkeimman 10,61 miljardin dollarin dollarin arvon. ; Ja vaikka autokauppa on vähentynyt, se kasvaa edelleen tulevaisuudessa. jatkaa sadonkorjuuta. Sen seuraava asettelu on myös täynnä tulivoimaa: uuden sukupolven työpöytä GPU: t ja kannettavien tietokoneiden GPU: t on lanseerattu; Seuraavan sukupolven GPU-Hopper GH100-siru datakeskuksille tai yli 140 miljardille transistorille käyttää TSMC: n 5NM-solmun monikiirtomoduulin (MCM) suunnittelua. Ja seuraavan sukupolven autonominen ajopiiri on suunniteltu käytettäväksi massatuotantoon vuonna 2022, ja laskentavoima saavuttaa 254 tops. Tällä hetkellä se on voittanut projekteja useilta OEM-valmistajilta, kuten Weilai, Ideal, Volvo ja Mercedes-Benz.
Viime vuosien "edistymisen" jälkeen AMD on vakiinnuttanut toisen aseman CPU- ja GPU -markkinoilla. GPU-asettelun kannalta vuonna 2022 AMD laajentaa edelleen näytönohjainmarkkinoita uusilla ylä-, keskitason ja lähtötason GPU: lla uudella AMD-ohjelmistotuella. Tietokeskusten alalla AMD on myös aggressiivinen. Ei kauan sitten, se julkaisi GPU -arkkitehtuuriin perustuvan MI200 -kiihdytinkortin, joka on omistettu HPC: lle ja AI -kiihtyvyydelle. Se käyttää toisen sukupolven cDNA-arkkitehtuuria (suunniteltu optimoimaan datakeskuksen tietojenkäsittelykuormat) on ensimmäinen monisyki, ensimmäinen GPU, joka tukee 128 Gt HBM2E-muistia ja ensimmäistä Excale-luokan (Excascale) GPU: ta. Se esitteli myös uuden GPU: n datakeskukselle, seuraavan sukupolven Radeon Pro V620: lle, joka on suunniteltu vastaamaan GPU-kiihtyvyyden kasvavaan kysyntään pilvisovelluksissa, 3D-työmäärissä ja muissa.
Intel, jolla on etureuna integroitujen GPU: ien, kuten PCS: n, alalla, on jatkanut paranemistaan sen jälkeen, kun se ilmoitti paluutaan riippumattomalle GPU -taistelukentälle muutama vuosi sitten. Vuoden 2020 lopussa Intel debytoi XE GPU -arkkitehtuuria arkkitehtuuripäivänä, XE -mikroarkkitehtuuria, joka vastaa integroitujen/sisääntulon grafiikan tarpeita, on datakeskuksen ja korkean suorituskyvyn laskenta. Samanaikaisesti Intel julkaisi ensimmäisen datakeskuksen palvelimen GPU: nsa suorittaen "CPU+GPU+FPGA" -hybridi XPU -arkkitehtuurin kattavan rakenteen.
Arkkitehtuuripäivänä 2021 Intel julkaisee kaksi erillistä GPU: ta. Ei kauan sitten pidetyssä sijoituspäivänä Intel julkaisi kaksi GPU: ta, yhden pelikentälle ja yhden datakeskukselle. Seuraavaksi Intel ilmoitti, että Data Center GPU -koodi-niminen ATS-M julkaistaan kolmannella vuosineljänneksellä, joka integroi useita XE-ytimiä, AV1-laitteistokoodereita, GDDR6-muistia, säteen jäljitysyksiköitä jne., Ja voi tarjota 150 biljoonaa toimintaa kohden toinen. . Paitsi, että perinteisessä PC -kentässä Intel on myös päättänyt voittaa, ja se julkaisi ARC Ruixuan -sarjan näytönohjaimet muistikirja -alustoille ja ensimmäisen A3 -sarjan näytönohjaimen työpöydälle - Ruixuan A380 GPU: lle. Ja ei vain A380, Intel Sharp A5 -sarja ja A7 -sarja, jolla on korkeampi suorituskyky, on saatavana myös kesällä.
GPU -kentällä, jossa ruuan savu on kaikkialla, Intel, joka on täynnä tulivoimaa, voi haastaa AMD: n ja Nvidian kaikkiin suuntiin.
Heterogeeninen laskenta "käsistä käsiin"
Suorasta näkökulmasta kolmen jättiläisen, Nvidian ja AMD: n heterogeeniset "palapelit" on muodostettu karkeasti.
Näistä kolmesta jättiläisestä Intelin heterogeeninen yhdistelmä on selvästi syvällisempi. Viimeisen viiden vuoden aikana Intel, joka on perustanut "datakeskeisen" muutostavoitteen, on edelleen rikastuttanut asetteluaan tietokeskuksen kentällä sulautumisten ja yritysostojen kautta, mukaan lukien korkealaatuisten FPGA-, EASIC- ja ASIC-yhtiöiden hankkiminen , plus riippumattomien GPU: n, IPU: n, neuromorfisten sirujen, kvanttilaskennan ja OneAPI: n kehittäminen, yhtenäisen ohjelmointiohjelmiston työkalu tutkimukseen ja kehitykseen, tarjoaa yhtenäisen ja yksinkertaistetun sovelluksen kehittämisohjelmointimallin heterogeeniselle laskennalle, mukaan lukien CPU, GPU, FPGA ja muu Kiihdyttimet ja toteuttavat tuotevalikoiman, joka kattaa useita arkkitehtuureja.
Yhdessä IDM2.0-strategian viimeaikaisen laajamittaisen laajennuksen sekä sarjan toiminnan avaamiseksi x86 ja liittyäkseen RISC-V-leiriin korkean profiilin tavalla, Intelillä on enemmän "Trump-kortteja" aikakaudella isomerointi ja on mukavampaa.
AMD: n näkökulmasta sen liiketoiminta on jo kauan keskittynyt CPU: n ja GPU: n kahteen ydinalueeseen, ja FPGA on sen suurin puute. Sen jälkeen kun AMD ilmoitti suorittaneensa Xilinxin hankkimisen All-Stock -tapahtumassa, Xilinxin syvän kertymisen ollessa FPGA: n, ohjelmoitavan SoC: n ja ACAP: n kentissä, se tarjosi AMD: n vaakasuoran pilvi- ja reunalaskentaominaisuuksien vahvistamisen. "Ravitsemus". AMD: n ja Xilinxin sulautuminen ei vain keskity parantamaan sen yleistä tietokeskuksen kilpailukykyä, vaan myös lisää siruja tietokeskuksen heterogeenisyyden aikakaudella.
Sen jälkeen kun AMD on hankkinut Pensandon, se tarkoittaa, että AMD ei vain virallisesti siirtynyt DPU: n kentälle, vaan myös salli AMD: n liiketoiminnan kattaa CPU, GPU, FPGA, DPU ja rakensi pohjimmiltaan täydellisen laskentavoiman "palapelin".
Nvidia ilmoitti "GPU+CPU+DPU" -reitinsä toteuttamiseksi ensin hankkimisestaan korkean profiilin ja käytti sitten 6,9 miljardia dollaria Israelin verkkolaitteiden valmistajan Mellanoxin hankkimiseksi toimittaakseen DPU: n. Vaikka ARM: n hankinta oli viime kädessä "ei onnettomuutta", se on investoinut voimakkaasti CPU-kehitykseen ja käynnistänyt virallisesti itse kehitetyn CPU: n tietokeskuksen AI: lle ja korkean suorituskyvyn laskentasovelluksille GTC-konferenssissa vuonna 2021-perustuen ARM-neverse-arkkitehtuuriin, Grace -sirusta. Sopimuksen mukaan Nvidia on hankkinut ARM: n lähes 20 vuoden arkkitehtuurin lisenssin, ja ARM-pohjaiset CPU: t voidaan kehittää tulevaisuudessa käsivarsien lisensoidun IP: n avulla.
NVIDIA: lle Grace CPU: n tutkimuksella ja kehityksellä on kauaskantoinen merkitys. Koska GPU on sovittava prosessorin toimintaan, tämä siirto ei enää rajoiteta CPU: ssa, ja CPU: n itseluottamus ja itseluottamus tekevät myös sen heterogeenisen integroinnin ilmeisemmän.
Kattavan kilpailun edessä kolmella jättiläisellä on myös erilaiset piilotetut huolet.
Teollisuusanalyytikkojen mukaan AMD tarvitsee myös aikaa sulattaa ja integroida GPU+CPU+DPU+FPGA laajentaakseen kykyään tarjota johtavia ratkaisuja pilvi-, yritys- ja reuna -asiakkaille; Nvidian voimakkaasti luotettava GPU voi kohdata ASIC -tunkeutumisen Data Centerin kiihtyvyyskentällä tulevassa Intelissä on edelleen yritys, jonka geenit kuuluvat CPU: lle, ja GPU: n investointien on vastattava CPU: n kasvua, joten on valtava haaste käsittelemiseksi CPU: n ja GPU: n välisen kehityskonfliktin kanssa. Lisäksi IDM2.0: n batonissa sijoitusten painopiste on väistämättä kallistettu edistyneeseen valmistukseen, ja myös suurten XPU: n sijoitusresurssien innovaatioiden ja integroinnin tasapainottaminen on myös punnitaan huolellisesti.
On huomautettava, että Chiplet UCIE -protokollan määrittämisen myötä suunnitteluasteikkoa voidaan lisätä useita kertoja, esimerkiksi CPU, GPU ja DPU voidaan kaikki laajentaa N kertaa rinnakkain; Tai pystysuuntaisen integraation saavuttamiseksi CPU+GPU+DPU voidaan yhdistää super-heterogeeniseen yhdeksi siruksi tai kahden yhdistelmäksi.
Siksi siitä, kuinka erilaisia järjestelmiä suoritetaan rinnakkain ja miten tehokkaasti ja mukautuvasti vuorovaikutuksessa, tulee uusi haaste jättiläisille. Kuka voi ottaa johdon tässä suhteessa, kuka suurentaa tulevaisuuden voittoa.
Keskeiset tekijät, jotka vaikuttavat malliin
Taisteluun uudelleen kiinnittymisen jälkeen kolmen jättiläisen showdown on myös täynnä tulivoimaa.
"XPU+" -arkkitehtonisen innovaatioiden, ekologisen rakenteen ja jatkuvien suorittamiskokeiden selviytymisen lisäksi on sanottava, että prosessi ja pakkaus ovat avaimet ideoiden muuttamiseksi todellisiksi tuotteiksi superheterogeenisen laskennan saavuttamiseksi.
Puhutaan ensin prosessista ja niihin liittyvät tuottavuustekijät.
Olipa kyse CPU: sta, GPU: sta, DPU: sta tai FPGA: sta, ne ovat kaikki edistyneen tekniikan edelläkävijöitä. Jos haluat taistella mestariryhmää vastaan, edistyneimmän tekniikan käyttö on kuningas.
Viimeaikaiset uutiset osoittavat, että TSMC: llä on vaikeuksia sen 3NM: n prosessin saannossa. Jos 3Nm: n tuottoongelma jatkuu, monet asiakkaat voivat laajentaa 5nm: n prosessisolmun käyttöä, mikä vaikuttaa asiakkaiden, kuten AMD, Intel ja Nvidia, sirujen lähetyksiin.
Tämä tekee toimituspullonkauloista, jotka aiheutuvat kapasiteetin puutteesta yhden esteistä, joita he kohtaavat. Kuten Nvidia totesi tulosraportissaan, tulevat toimitusrajoitukset pysyvät vastatuulessa, kun otetaan huomioon siru- ja kiekkojen tuotantokapasiteetin puute. Nvidia on ilmoittanut ennakkomaksun TSMC: n noin 1,64 miljardia dollaria vuoden 2021 kolmannella vuosineljänneksellä ja maksaa 1,79 miljardia dollaria vuoden 2022 ensimmäisellä vuosineljänneksellä, jolloin koko pitkäaikaisen tilauksen ennakkomaksu on 6,9 miljardia dollaria, paljon korkeampi kuin mitä he maksoivat aikaisemmin.
Intelin etu Nvidiaan ja AMD: hen verrattuna on sen kasvava valimoyritys. Vaikka Intelin tekniikka ei ole vielä murtunut 5 nm: n läpi valimoissa, jos se seuraa sen tekniikan etenemissuunnitelmaa, se on samanlainen kuin TSMC: n valimotaso vuonna 2025 X86: n, ARM: n ja RISC-V: n heterogeenisessä integraatiotasossa ja aseta toimitus etusija kapasiteetin takuun suhteen. IDM 2.0 -strategian syvä merkitys voi olla syvällisempi kuin kuviteltu.
Lisäksi heterogeeninen laskenta ei voi ohittaa heterogeenistä integraatiota ja edistyneitä pakkauksia. Heterogeenisen integraation ja edistyneen pakkaustekniikan edistyminen mahdollistaa monimutkaisten järjestelmien rakentamisen yhdeksi pakkaukseen, joka voi nopeasti täyttää sirujen virrankulutuksen, äänenvoimakkuuden ja suorituskykyvaatimukset heterogeenisissä laskentajärjestelmissä.
Edistyneellä pakkaustasolla näyttää siltä, että Intelin perinteisenä IDM: nä näyttää olevan enemmän etuja, ja AMD oli alun perin IDM, mutta myöhemmin kehitetty sirujen valmistusliiketoiminta, mutta yrityksellä on edelleen prosessien ja pakkausten geenit. AMD: llä on ollut etumatka viime vuosina ensimmäisellä markkinoillaan olevalla chiplet- ja toisiinsa liittyvällä tekniikallaan, joka rakensi yrityksen seuraavan sukupolven pakkaustekniikkaa, 3D-pinottu V-välimuisti. Myös Xilinx voi auttaa AMD: tä, koska Xilinx on rakentanut valikoiman korkean suorituskyvyn pakkauksia ja toisiinsa liittyviä tekniikoita sen mukautuvalle FPGA-alustalle.
Nvidialle, puhtaana fablessina, se on hiukan huonompi kuin Intel ja AMD prosessissa ja heterogeenisen integraation pakkaamisessa, ja se riippuu enemmän kumppaneista paitsi korkean suorituskyvyn sovellusten, myös prosessin ja prosessin ja prosessin suhteen pakkaus.
Sitä vastoin Intel on edennyt monin tavoin ja jatkanut etenemistä yhteistyössä, Uciessa, Foverossa jne. Varsinkin 3D-pakkausosassa Intel on käynnistänyt Foveros Directin, joka toteuttaa siirtymisen kupariin kupariin liittyvään sitoutumiseen , ja saavuttaa kolahtokentät alle 10 mikronia HBI -tekniikan avulla, mikä mahdollistaa yli 10 -kertaisen yhteyden eri sirujen välillä. Ja ei kauan sitten, ylimmän tason kiihdytinkortti Ponte Vecchio kehitettiin supertietokoneeseen, integroitujen transistorien lukumäärä ylitti 100 miljardia käyttämällä viisi erilaista valmistusprosessia ja kapseloimalla jopa 47 erilaista yksikköä (laatta), tulossa Foveros-pohjaiseksi tekniikka. 3D-pinotun pakkaustekniikan "integraattori" ja CO-EMIB-yhteysteknologia.
Consulting -yrityksen Yole Developmentin tietojen mukaan puolijohdevalmistajat käyttävät noin 11,9 miljardia dollaria investointeja edistyneessä pakkauksessa vuonna 2021. Viraston mukaan edistyneiden pakkausmarkkinoiden arvo on noin 2,74 miljardia dollaria vuonna 2021, ja ennustaa, että markkinat saavuttavat yhdisteen yhdisteen Vuotuinen kasvuvauhti on 19% vuoteen 2027 mennessä, jolloin edistyneet pakkausmarkkinat ovat 7,87 miljardia dollaria vuodessa.
On selvää, että pelikonsolien suunnitteluideat keskittyvät kokemuksen parantamiseen keskittyen kehittäjien optimointiin laitteistojen, kuten CPU: n ja GPU: n, ja ohjelmistojen optimointiin, kuten taustalla olevat sovellusliittymät. PC: n GPU: n on tasapainotettava suorituskyky, skaalautuvuus ja energiatehokkuus. Integroituja GPU: ita ja riippumattomia GPU: ita on pääasiassa kahta tyyppiä. Suurin osa integroiduista GPU: sta on integroitu CPU: n kanssa SOCS: ksi, kun taas riippumattomat GPU: t käyttävät enimmäkseen PCIe -väylää kommunikoidakseen prosessorin kanssa reaaliajassa. Korkean suorituskyvyn laskenta- ja palvelimien näkökulmasta GPU: lla on tiukat vaatimukset suurten datamäärien nopeaan läpäisyyn, supervakauteen ja pitkäaikaiseen toimintaan; Automotive GPU: t on täytettävä autojen sääntelytodistukset, kuten AEC-Q100, ja tuettava omistettuja grafiikka-sovellusliittymiä, ja tulevaisuuden trendi on, että Automotive CPU ja GPU muodostavat SOC: n hajautetusta keskitettyyn kehitykseen.
Vuosien kovien taistelujen jälkeen globaalilla GPU: lla on oligopolistinen malli. Nvidia on ehdoton hegemoni, jota seuraa AMD, mutta kun Intel palaa itsenäiseen GPU -taistelukentälle, alkuperäinen tasapaino katkeaa.
Nvidiasta on tullut teknologisen innovaatioiden, skenaarion laajentumisen, laajennusfuusioiden ja yritysostojen jatkuvan tutkimuksen GPU: n yleisten laskentaominaisuuksien tutkimuksen, joka perustuu CUDA -ohjelmistopinoon GPU -kentällä ja johtaa GPU: n globaalia GPU -kehitystä. Verotuksessa 2022 NVIDIA: n ennätystulot olivat 26,91 miljardia dollaria, mikä on 61% enemmän kuin edellisvuodesta.
NVIDIA: n tulorakenteesta voidaan todeta, että Nvidian ampeerarkkitehtuurituotteiden voimakkaasta kysynnästä hyödyntäen peleistä on tullut suurin liikkeellepaneva voima, ja tietokeskuksen markkinoilla on nopein kasvuvauhti, ja se on saavuttanut uuden korkeimman 10,61 miljardin dollarin dollarin arvon. ; Ja vaikka autokauppa on vähentynyt, se kasvaa edelleen tulevaisuudessa. jatkaa sadonkorjuuta. Sen seuraava asettelu on myös täynnä tulivoimaa: uuden sukupolven työpöytä GPU: t ja kannettavien tietokoneiden GPU: t on lanseerattu; Seuraavan sukupolven GPU-Hopper GH100-siru datakeskuksille tai yli 140 miljardille transistorille käyttää TSMC: n 5NM-solmun monikiirtomoduulin (MCM) suunnittelua. Ja seuraavan sukupolven autonominen ajopiiri on suunniteltu käytettäväksi massatuotantoon vuonna 2022, ja laskentavoima saavuttaa 254 tops. Tällä hetkellä se on voittanut projekteja useilta OEM-valmistajilta, kuten Weilai, Ideal, Volvo ja Mercedes-Benz.
Viime vuosien "edistymisen" jälkeen AMD on vakiinnuttanut toisen aseman CPU- ja GPU -markkinoilla. GPU-asettelun kannalta vuonna 2022 AMD laajentaa edelleen näytönohjainmarkkinoita uusilla ylä-, keskitason ja lähtötason GPU: lla uudella AMD-ohjelmistotuella. Tietokeskusten alalla AMD on myös aggressiivinen. Ei kauan sitten, se julkaisi GPU -arkkitehtuuriin perustuvan MI200 -kiihdytinkortin, joka on omistettu HPC: lle ja AI -kiihtyvyydelle. Se käyttää toisen sukupolven cDNA-arkkitehtuuria (suunniteltu optimoimaan datakeskuksen tietojenkäsittelykuormat) on ensimmäinen monisyki, ensimmäinen GPU, joka tukee 128 Gt HBM2E-muistia ja ensimmäistä Excale-luokan (Excascale) GPU: ta. Se esitteli myös uuden GPU: n datakeskukselle, seuraavan sukupolven Radeon Pro V620: lle, joka on suunniteltu vastaamaan GPU-kiihtyvyyden kasvavaan kysyntään pilvisovelluksissa, 3D-työmäärissä ja muissa.
Intel, jolla on etureuna integroitujen GPU: ien, kuten PCS: n, alalla, on jatkanut paranemistaan sen jälkeen, kun se ilmoitti paluutaan riippumattomalle GPU -taistelukentälle muutama vuosi sitten. Vuoden 2020 lopussa Intel debytoi XE GPU -arkkitehtuuria arkkitehtuuripäivänä, XE -mikroarkkitehtuuria, joka vastaa integroitujen/sisääntulon grafiikan tarpeita, on datakeskuksen ja korkean suorituskyvyn laskenta. Samanaikaisesti Intel julkaisi ensimmäisen datakeskuksen palvelimen GPU: nsa suorittaen "CPU+GPU+FPGA" -hybridi XPU -arkkitehtuurin kattavan rakenteen.
Arkkitehtuuripäivänä 2021 Intel julkaisee kaksi erillistä GPU: ta. Ei kauan sitten pidetyssä sijoituspäivänä Intel julkaisi kaksi GPU: ta, yhden pelikentälle ja yhden datakeskukselle. Seuraavaksi Intel ilmoitti, että Data Center GPU -koodi-niminen ATS-M julkaistaan kolmannella vuosineljänneksellä, joka integroi useita XE-ytimiä, AV1-laitteistokoodereita, GDDR6-muistia, säteen jäljitysyksiköitä jne., Ja voi tarjota 150 biljoonaa toimintaa kohden toinen. . Paitsi, että perinteisessä PC -kentässä Intel on myös päättänyt voittaa, ja se julkaisi ARC Ruixuan -sarjan näytönohjaimet muistikirja -alustoille ja ensimmäisen A3 -sarjan näytönohjaimen työpöydälle - Ruixuan A380 GPU: lle. Ja ei vain A380, Intel Sharp A5 -sarja ja A7 -sarja, jolla on korkeampi suorituskyky, on saatavana myös kesällä.
GPU -kentällä, jossa ruuan savu on kaikkialla, Intel, joka on täynnä tulivoimaa, voi haastaa AMD: n ja Nvidian kaikkiin suuntiin.
Heterogeeninen laskenta "käsistä käsiin"
Suorasta näkökulmasta kolmen jättiläisen, Nvidian ja AMD: n heterogeeniset "palapelit" on muodostettu karkeasti.
Näistä kolmesta jättiläisestä Intelin heterogeeninen yhdistelmä on selvästi syvällisempi. Viimeisen viiden vuoden aikana Intel, joka on perustanut "datakeskeisen" muutostavoitteen, on edelleen rikastuttanut asetteluaan tietokeskuksen kentällä sulautumisten ja yritysostojen kautta, mukaan lukien korkealaatuisten FPGA-, EASIC- ja ASIC-yhtiöiden hankkiminen , plus riippumattomien GPU: n, IPU: n, neuromorfisten sirujen, kvanttilaskennan ja OneAPI: n kehittäminen, yhtenäisen ohjelmointiohjelmiston työkalu tutkimukseen ja kehitykseen, tarjoaa yhtenäisen ja yksinkertaistetun sovelluksen kehittämisohjelmointimallin heterogeeniselle laskennalle, mukaan lukien CPU, GPU, FPGA ja muu Kiihdyttimet ja toteuttavat tuotevalikoiman, joka kattaa useita arkkitehtuureja.
Yhdessä IDM2.0-strategian viimeaikaisen laajamittaisen laajennuksen sekä sarjan toiminnan avaamiseksi x86 ja liittyäkseen RISC-V-leiriin korkean profiilin tavalla, Intelillä on enemmän "Trump-kortteja" aikakaudella isomerointi ja on mukavampaa.
AMD: n näkökulmasta sen liiketoiminta on jo kauan keskittynyt CPU: n ja GPU: n kahteen ydinalueeseen, ja FPGA on sen suurin puute. Sen jälkeen kun AMD ilmoitti suorittaneensa Xilinxin hankkimisen All-Stock -tapahtumassa, Xilinxin syvän kertymisen ollessa FPGA: n, ohjelmoitavan SoC: n ja ACAP: n kentissä, se tarjosi AMD: n vaakasuoran pilvi- ja reunalaskentaominaisuuksien vahvistamisen. "Ravitsemus". AMD: n ja Xilinxin sulautuminen ei vain keskity parantamaan sen yleistä tietokeskuksen kilpailukykyä, vaan myös lisää siruja tietokeskuksen heterogeenisyyden aikakaudella.
Sen jälkeen kun AMD on hankkinut Pensandon, se tarkoittaa, että AMD ei vain virallisesti siirtynyt DPU: n kentälle, vaan myös salli AMD: n liiketoiminnan kattaa CPU, GPU, FPGA, DPU ja rakensi pohjimmiltaan täydellisen laskentavoiman "palapelin".
Nvidia ilmoitti "GPU+CPU+DPU" -reitinsä toteuttamiseksi ensin hankkimisestaan korkean profiilin ja käytti sitten 6,9 miljardia dollaria Israelin verkkolaitteiden valmistajan Mellanoxin hankkimiseksi toimittaakseen DPU: n. Vaikka ARM: n hankinta oli viime kädessä "ei onnettomuutta", se on investoinut voimakkaasti CPU-kehitykseen ja käynnistänyt virallisesti itse kehitetyn CPU: n tietokeskuksen AI: lle ja korkean suorituskyvyn laskentasovelluksille GTC-konferenssissa vuonna 2021-perustuen ARM-neverse-arkkitehtuuriin, Grace -sirusta. Sopimuksen mukaan Nvidia on hankkinut ARM: n lähes 20 vuoden arkkitehtuurin lisenssin, ja ARM-pohjaiset CPU: t voidaan kehittää tulevaisuudessa käsivarsien lisensoidun IP: n avulla.
NVIDIA: lle Grace CPU: n tutkimuksella ja kehityksellä on kauaskantoinen merkitys. Koska GPU on sovittava prosessorin toimintaan, tämä siirto ei enää rajoiteta CPU: ssa, ja CPU: n itseluottamus ja itseluottamus tekevät myös sen heterogeenisen integroinnin ilmeisemmän.
Kattavan kilpailun edessä kolmella jättiläisellä on myös erilaiset piilotetut huolet.
Teollisuusanalyytikkojen mukaan AMD tarvitsee myös aikaa sulattaa ja integroida GPU+CPU+DPU+FPGA laajentaakseen kykyään tarjota johtavia ratkaisuja pilvi-, yritys- ja reuna -asiakkaille; Nvidian voimakkaasti luotettava GPU voi kohdata ASIC -tunkeutumisen Data Centerin kiihtyvyyskentällä tulevassa Intelissä on edelleen yritys, jonka geenit kuuluvat CPU: lle, ja GPU: n investointien on vastattava CPU: n kasvua, joten on valtava haaste käsittelemiseksi CPU: n ja GPU: n välisen kehityskonfliktin kanssa. Lisäksi IDM2.0: n batonissa sijoitusten painopiste on väistämättä kallistettu edistyneeseen valmistukseen, ja myös suurten XPU: n sijoitusresurssien innovaatioiden ja integroinnin tasapainottaminen on myös punnitaan huolellisesti.
On huomautettava, että Chiplet UCIE -protokollan määrittämisen myötä suunnitteluasteikkoa voidaan lisätä useita kertoja, esimerkiksi CPU, GPU ja DPU voidaan kaikki laajentaa N kertaa rinnakkain; Tai pystysuuntaisen integraation saavuttamiseksi CPU+GPU+DPU voidaan yhdistää super-heterogeeniseen yhdeksi siruksi tai kahden yhdistelmäksi.
Siksi siitä, kuinka erilaisia järjestelmiä suoritetaan rinnakkain ja miten tehokkaasti ja mukautuvasti vuorovaikutuksessa, tulee uusi haaste jättiläisille. Kuka voi ottaa johdon tässä suhteessa, kuka suurentaa tulevaisuuden voittoa.
Keskeiset tekijät, jotka vaikuttavat malliin
Taisteluun uudelleen kiinnittymisen jälkeen kolmen jättiläisen showdown on myös täynnä tulivoimaa.
"XPU+" -arkkitehtonisen innovaatioiden, ekologisen rakenteen ja jatkuvien suorittamiskokeiden selviytymisen lisäksi on sanottava, että prosessi ja pakkaus ovat avaimet ideoiden muuttamiseksi todellisiksi tuotteiksi superheterogeenisen laskennan saavuttamiseksi.
Puhutaan ensin prosessista ja niihin liittyvät tuottavuustekijät.
Olipa kyse CPU: sta, GPU: sta, DPU: sta tai FPGA: sta, ne ovat kaikki edistyneen tekniikan edelläkävijöitä. Jos haluat taistella mestariryhmää vastaan, edistyneimmän tekniikan käyttö on kuningas.
Viimeaikaiset uutiset osoittavat, että TSMC: llä on vaikeuksia sen 3NM: n prosessin saannossa. Jos 3Nm: n tuottoongelma jatkuu, monet asiakkaat voivat laajentaa 5nm: n prosessisolmun käyttöä, mikä vaikuttaa asiakkaiden, kuten AMD, Intel ja Nvidia, sirujen lähetyksiin.
Tämä tekee toimituspullonkauloista, jotka aiheutuvat kapasiteetin puutteesta yhden esteistä, joita he kohtaavat. Kuten Nvidia totesi tulosraportissaan, tulevat toimitusrajoitukset pysyvät vastatuulessa, kun otetaan huomioon siru- ja kiekkojen tuotantokapasiteetin puute. Nvidia on ilmoittanut ennakkomaksun TSMC: n noin 1,64 miljardia dollaria vuoden 2021 kolmannella vuosineljänneksellä ja maksaa 1,79 miljardia dollaria vuoden 2022 ensimmäisellä vuosineljänneksellä, jolloin koko pitkäaikaisen tilauksen ennakkomaksu on 6,9 miljardia dollaria, paljon korkeampi kuin mitä he maksoivat aikaisemmin.
Intelin etu Nvidiaan ja AMD: hen verrattuna on sen kasvava valimoyritys. Vaikka Intelin tekniikka ei ole vielä murtunut 5 nm: n läpi valimoissa, jos se seuraa sen tekniikan etenemissuunnitelmaa, se on samanlainen kuin TSMC: n valimotaso vuonna 2025 X86: n, ARM: n ja RISC-V: n heterogeenisessä integraatiotasossa ja aseta toimitus etusija kapasiteetin takuun suhteen. IDM 2.0 -strategian syvä merkitys voi olla syvällisempi kuin kuviteltu.
Lisäksi heterogeeninen laskenta ei voi ohittaa heterogeenistä integraatiota ja edistyneitä pakkauksia. Heterogeenisen integraation ja edistyneen pakkaustekniikan edistyminen mahdollistaa monimutkaisten järjestelmien rakentamisen yhdeksi pakkaukseen, joka voi nopeasti täyttää sirujen virrankulutuksen, äänenvoimakkuuden ja suorituskykyvaatimukset heterogeenisissä laskentajärjestelmissä.
Edistyneellä pakkaustasolla näyttää siltä, että Intelin perinteisenä IDM: nä näyttää olevan enemmän etuja, ja AMD oli alun perin IDM, mutta myöhemmin kehitetty sirujen valmistusliiketoiminta, mutta yrityksellä on edelleen prosessien ja pakkausten geenit. AMD: llä on ollut etumatka viime vuosina ensimmäisellä markkinoillaan olevalla chiplet- ja toisiinsa liittyvällä tekniikallaan, joka rakensi yrityksen seuraavan sukupolven pakkaustekniikkaa, 3D-pinottu V-välimuisti. Myös Xilinx voi auttaa AMD: tä, koska Xilinx on rakentanut valikoiman korkean suorituskyvyn pakkauksia ja toisiinsa liittyviä tekniikoita sen mukautuvalle FPGA-alustalle.
Nvidialle, puhtaana fablessina, se on hiukan huonompi kuin Intel ja AMD prosessissa ja heterogeenisen integraation pakkaamisessa, ja se riippuu enemmän kumppaneista paitsi korkean suorituskyvyn sovellusten, myös prosessin ja prosessin ja prosessin suhteen pakkaus.
Sitä vastoin Intel on edennyt monin tavoin ja jatkanut etenemistä yhteistyössä, Uciessa, Foverossa jne. Varsinkin 3D-pakkausosassa Intel on käynnistänyt Foveros Directin, joka toteuttaa siirtymisen kupariin kupariin liittyvään sitoutumiseen , ja saavuttaa kolahtokentät alle 10 mikronia HBI -tekniikan avulla, mikä mahdollistaa yli 10 -kertaisen yhteyden eri sirujen välillä. Ja ei kauan sitten, ylimmän tason kiihdytinkortti Ponte Vecchio kehitettiin supertietokoneeseen, integroitujen transistorien lukumäärä ylitti 100 miljardia käyttämällä viisi erilaista valmistusprosessia ja kapseloimalla jopa 47 erilaista yksikköä (laatta), tulossa Foveros-pohjaiseksi tekniikka. 3D-pinotun pakkaustekniikan "integraattori" ja CO-EMIB-yhteysteknologia.
Consulting -yrityksen Yole Developmentin tietojen mukaan puolijohdevalmistajat käyttävät noin 11,9 miljardia dollaria investointeja edistyneessä pakkauksessa vuonna 2021. Viraston mukaan edistyneiden pakkausmarkkinoiden arvo on noin 2,74 miljardia dollaria vuonna 2021, ja ennustaa, että markkinat saavuttavat yhdisteen yhdisteen Vuotuinen kasvuvauhti on 19% vuoteen 2027 mennessä, jolloin edistyneet pakkausmarkkinat ovat 7,87 miljardia dollaria vuodessa.
Tästä näkökulmasta tuleva kilpailu käynnistetään myös täysin arkkitehtonisissa innovaatioissa, tekniikassa, pakkauksissa jne. Näissä näkökohdissa kolmen jättiläisen on ehkä katettava kaikki.