CPU微架構(gòu)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下，英特爾和阿里云重新定義數(shù)據(jù)中心

身處數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮中，生成式AI成為焦點(diǎn)，展現(xiàn)了AI的巨大潛力。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2026年，將有超過(guò)3千億美元投向生成式AI領(lǐng)域。

為什么生成式AI能夠成為引爆熱點(diǎn)的關(guān)鍵？日前，在2024云棲大會(huì)-英特爾分論壇上，英特爾市場(chǎng)營(yíng)銷集團(tuán)副總裁、中國(guó)區(qū)云與行業(yè)解決方案和數(shù)據(jù)中心銷售部總經(jīng)理梁雅莉談到，生成式AI之所以成為熱點(diǎn)，是因?yàn)樗型裆弦徊?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E4%BA%92%E8%81%94%E7%BD%91/">互聯(lián)網(wǎng)浪潮一樣，憑借技術(shù)重塑商業(yè)效率和創(chuàng)新價(jià)值鏈。特別是面向新質(zhì)生產(chǎn)力所鑄就的未來(lái)，前沿生產(chǎn)力的創(chuàng)新非常重要，生成式AI和算力基礎(chǔ)將成為構(gòu)造新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵一環(huán)。

英特爾市場(chǎng)營(yíng)銷集團(tuán)副總裁、中國(guó)區(qū)云與行業(yè)解決方案和數(shù)據(jù)中心銷售部總經(jīng)理 梁雅莉

多年來(lái)，英特爾推動(dòng)算力和計(jì)算架構(gòu)的發(fā)展，與阿里云十幾年的合作中，從定制處理器到服務(wù)器優(yōu)化，再到浸沒(méi)式液冷機(jī)柜的研發(fā)，以及開源生態(tài)的共同構(gòu)建，雙方不斷推動(dòng)創(chuàng)新的邊界。如今，面向生成式AI的加速創(chuàng)新，高速發(fā)展的AI算力也在驅(qū)動(dòng)著下一代數(shù)據(jù)中心的演進(jìn)。

至強(qiáng)6如何驅(qū)動(dòng)下一代數(shù)據(jù)中心演進(jìn)？

快速增長(zhǎng)的AI算力需求亟需更高性能的基礎(chǔ)設(shè)施作為支撐。此次大會(huì)上，英特爾分享了至強(qiáng)6平臺(tái)架構(gòu)，并預(yù)覽了至強(qiáng)6性能核處理器的性能優(yōu)勢(shì)。

為滿足多樣化的客戶需求，英特爾至強(qiáng)6微架構(gòu)在采用靈活內(nèi)核設(shè)計(jì)的同時(shí)，還擁有共享硬件平臺(tái)與通用的軟件堆棧，這將有助于提升系統(tǒng)可靠性并簡(jiǎn)化用戶的開發(fā)、部署及管理流程。其中，即將發(fā)布的至強(qiáng)6性能核處理器通過(guò)內(nèi)置的AMX和專門面向AI優(yōu)化的AVX-512提高性能與效率，可滿足計(jì)算密集型和AI工作負(fù)載的需求。

英特爾中國(guó)數(shù)據(jù)中心及人工智能事業(yè)部產(chǎn)品規(guī)劃總經(jīng)理李爾成談到，企業(yè)AI是一個(gè)大有可為的領(lǐng)域，面對(duì)日益增長(zhǎng)的工作負(fù)載，企業(yè)需要高性能、低延遲的解決方案，這推動(dòng)了混合云策略的普及。同時(shí)，生成式AI工作負(fù)載的顯著增長(zhǎng)，給英特爾計(jì)算平臺(tái)提出更高核心性能和更大內(nèi)存帶寬的需求；微服務(wù)市場(chǎng)的增長(zhǎng)也促使英特爾繼續(xù)優(yōu)化處理器的能效比，以支持更快的開發(fā)周期和更高效的系統(tǒng)擴(kuò)展。

“為了滿足現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心不斷演進(jìn)的技術(shù)需求，性能和效率需要齊頭并進(jìn)演進(jìn)，同時(shí)，在平臺(tái)和軟件層面做到統(tǒng)一很關(guān)鍵。英特爾希望平臺(tái)能夠覆蓋計(jì)算密集型（包括AI）的工作負(fù)載，同時(shí)也能夠滿足傳統(tǒng)企業(yè)應(yīng)用程序，可以進(jìn)一步拓展云原生應(yīng)用和使用場(chǎng)景”，李爾成強(qiáng)調(diào)，“至強(qiáng)6包括能效核和性能核，旨在滿足這些需求，同時(shí)保持軟件和平臺(tái)層面的一致性?！?/p>

相比前代產(chǎn)品，至強(qiáng)6在AI方面的性能更值得期待，貢獻(xiàn)最大的就是AMX（Advanced Matrix Extensions；高級(jí)矩陣擴(kuò)展）運(yùn)算單元，專門用來(lái)加速深度學(xué)習(xí)應(yīng)用。與傳統(tǒng)的GPU加速器不同，AMX不需要額外的驅(qū)動(dòng)程序，它的使用方式與普通CPU指令相同，編程更簡(jiǎn)便。AMX支持可擴(kuò)展性，集成在每個(gè)核心內(nèi)部，可以提高數(shù)據(jù)處理的效率和一致性。

此外還有內(nèi)存方面的優(yōu)化，至強(qiáng)6平臺(tái)通過(guò)CXL 2.0技術(shù)支持多樣化的內(nèi)存策略，如將CXL內(nèi)存與DDR內(nèi)存結(jié)合，以此擴(kuò)展容量、提升并發(fā)訪問(wèn)速度和總帶寬。下一代處理器平臺(tái)將會(huì)支持CXL 3.X，引入基于交換機(jī)構(gòu)建的CXL Fabric概念，支持更多節(jié)點(diǎn)的互連，滿足低延遲、高帶寬、容錯(cuò)和大規(guī)模部署的需求。據(jù)英特爾專家介紹，CXL Fabric的引入預(yù)示著在AI大模型時(shí)代，英特爾將能夠更有效地滿足對(duì)計(jì)算、互連和內(nèi)存的復(fù)雜需求，優(yōu)化AI大模型的性能和效率。

梁雅莉表示，“至強(qiáng)6平臺(tái)通過(guò)采用共享的硬件平臺(tái)和通用的軟件棧，可以簡(jiǎn)化開發(fā)和部署流程。而這種策略依賴于芯片微架構(gòu)的一致性。至強(qiáng)6通過(guò)共享的硬件平臺(tái)以及不同側(cè)重的性能核與能效核，能夠滿足多樣化的計(jì)算需求。在邁向“雙碳”目標(biāo)的時(shí)代背景下，未來(lái)微架構(gòu)的發(fā)展將更加注重在能源效率和計(jì)算性能之間找到最佳平衡點(diǎn)，以支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展?！?/p>

搭載至強(qiáng)6性能核的阿里云ECS第九代企業(yè)級(jí)計(jì)算實(shí)例

會(huì)上，英特爾攜手阿里云預(yù)發(fā)布了搭載有英特爾至強(qiáng)6性能核處理器的阿里云ECS第九代企業(yè)級(jí)計(jì)算實(shí)例，憑借更強(qiáng)性能和一系列先進(jìn)特性，新一代企業(yè)級(jí)計(jì)算實(shí)例組合將持續(xù)推動(dòng)下一代數(shù)據(jù)中心升級(jí)，為AI大模型的落地與發(fā)展提供強(qiáng)有力支持。

阿里云智能集團(tuán)服務(wù)器硬件負(fù)責(zé)人文芳志回顧了與英特爾的合作歷程，他表示，多年來(lái)，雙方在服務(wù)器技術(shù)研發(fā)和云產(chǎn)品方面進(jìn)行了深入合作，率先在國(guó)內(nèi)進(jìn)行浸沒(méi)式液冷技術(shù)的商業(yè)部署，推出了包括高級(jí)RAS、硬件動(dòng)態(tài)內(nèi)存刷新控制等一系列先進(jìn)的軟件創(chuàng)新。此外，英特爾和阿里云在CXL、UCle和UALink等開放互連組織上合作推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，并聯(lián)合推動(dòng)Alinux和OpenAnolis社區(qū)的繁榮和發(fā)展。未來(lái)，雙方將秉持持續(xù)創(chuàng)新的合作精神，共同推動(dòng)技術(shù)與生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)步。

據(jù)阿里云智能集團(tuán)彈性計(jì)算高級(jí)產(chǎn)品專家姬少晨介紹，阿里云在彈性計(jì)算產(chǎn)品方面與英特爾有著深度的技術(shù)合作，從7代實(shí)例聯(lián)合開發(fā)并在全球范圍內(nèi)率先發(fā)布基于SGX的安全增強(qiáng)型實(shí)例，到8代實(shí)例充分利用了英特爾AMX矩陣加速引擎和英特爾QAT技術(shù)等，并發(fā)布業(yè)界領(lǐng)先的TDX機(jī)密虛擬機(jī)。今年年中，阿里云對(duì)8代實(shí)例進(jìn)行了優(yōu)化，使得性能提升25%的基礎(chǔ)上，保持價(jià)格不變。

經(jīng)過(guò)不斷地迭代升級(jí)，雙方將英特爾至強(qiáng)處理器上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)阿里云彈性計(jì)算轉(zhuǎn)化為云上彈性的算力，持續(xù)提供安全、穩(wěn)定、高性能、彈性的云上算力服務(wù)。

據(jù)透露，9代實(shí)例發(fā)布前，阿里云進(jìn)行了深入的客戶調(diào)研，發(fā)現(xiàn)隨著AI和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，客戶對(duì)算力的要求越來(lái)越高，云原生應(yīng)用對(duì)算力的彈性需求也更強(qiáng)烈。因此，9代實(shí)例基于CIPU架構(gòu)和英特爾至強(qiáng)6性能核處理器，提供了性能、彈性、穩(wěn)定和安全的全面提升，且內(nèi)存帶寬提升了70%，L3緩存提升了50%。9代實(shí)例還支持全新彈性臨時(shí)盤，相對(duì)本地盤實(shí)例，提升了資源靈活性，磁盤網(wǎng)卡密度也得到大幅提升。

在阿里云與英特爾的深度合作中，通過(guò)CPU原生硬件加速器，實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)景化的能力增強(qiáng)。AMX通過(guò)引入新的硬件結(jié)構(gòu)，提高了矩陣運(yùn)算效率，適用于AI推薦和大模型數(shù)據(jù)清洗。此外，9代實(shí)例增加了FP16支持，進(jìn)一步提高了精度和兼容性。同時(shí)，英特爾QAT加速器的引入，降低了處理器內(nèi)核負(fù)載，提升了數(shù)據(jù)加解密和壓縮解壓縮的性能。

英特爾還分享了一系列與阿里云在諸多垂直領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的實(shí)踐成果。在媒體處理領(lǐng)域，搭載第五代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器的個(gè)性化解決方案，可幫助阿里云視頻云AI產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)在畫質(zhì)修復(fù)、一鍵生成和視頻搜索等工作負(fù)載上的大幅優(yōu)化與升級(jí)。

在生命科學(xué)領(lǐng)域，英特爾亦與阿里云合作優(yōu)化了多個(gè)面向不同場(chǎng)景的AI大模型，從而幫助加速藥物的研發(fā)、生產(chǎn)以及銷售的全流程。

寫在最后

在AI加速邁向全面應(yīng)用之際，英特爾攜手阿里云在這次大會(huì)上展示了憑借各自技術(shù)優(yōu)勢(shì)、進(jìn)行不懈探索的創(chuàng)新成果。

面臨生成式AI的廣闊機(jī)遇，下一代數(shù)據(jù)中心的變革已開始，不論是計(jì)算性能、計(jì)算效率還是總體擁有成本（TCO）等，都需要滿足大規(guī)模、高性能計(jì)算的需求。而這將持續(xù)推動(dòng)計(jì)算架構(gòu)向前演進(jìn)，處理器的微架構(gòu)創(chuàng)新尤為關(guān)鍵，將從源頭奔赴用戶和業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求，解鎖解鎖AI時(shí)代的無(wú)限可能。