算力需求激增，天數(shù)智芯把握GPU新風口

近日，國內通用GPU企業(yè)天數(shù)智芯宣布，其首款7納米通用GPU推理產(chǎn)品——智鎧100成功點亮，天數(shù)智芯也因此成為同時擁有GPU架構下云端訓練+推理完整解決方案的硬科技公司。

我國自“東數(shù)西算”這一國家級工程正式啟動以來，全國上下都在努力編制這張無形的“算力之網(wǎng)”。這一宏觀戰(zhàn)略對于數(shù)據(jù)中心、計算、存儲、數(shù)據(jù)通信、光傳輸?shù)犬a(chǎn)品都有著較高建設需求，從而帶動了我國計算領域的整體發(fā)展，形成了諸多新風口，其中數(shù)據(jù)中心必備的通用GPU成了國內企業(yè)爭相突破的新方向。

天數(shù)通用GPU全自研助力“東數(shù)西算”

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的發(fā)展，聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量不斷提升，網(wǎng)絡間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量勢必得到巨大提升，對算力的需求也將上升到全新的高度。

根據(jù)賽迪研究院測算，2020年我國通用算力規(guī)模為77EFLOPS，AI算力規(guī)模為56.23EFLOPS。預計到2025年，我國基礎算力規(guī)模和AI算力規(guī)模將分別超過300EFLOPS和1800 EFLOPS。

GPU芯片具有高計算力、高畫面處理能力的特點，應用領域廣泛，全球需求量逐漸攀升。市場研究公司Jon PeddieResearch的報告顯示，2021年第一季度全球GPU出貨量高達1.19億顆，同比增長38.78%。日益龐大且高速增長的GPU市場，使GPU成為了全球集成電路增速最快的三大產(chǎn)品之一，顯示出了市場對高算力持續(xù)且高漲的需求。數(shù)據(jù)中心、PC、移動端、游戲主機構成GPU最主要的四大市場。

在全球領先的數(shù)據(jù)中心供應商戴爾、HPE、浪潮、聯(lián)想、IBM中，HPE、聯(lián)想、IBM已推出搭載GPU的產(chǎn)品。由于GPU具有良好的并行運算能力，GPU數(shù)據(jù)中心已成為AI加速方案的優(yōu)選，當前市面上的GPU數(shù)據(jù)中心多配備八核GPU。據(jù)IDC預測，到2024年，中國GPU數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模有望達到64億美元。

因此，國內各大廠商大力推動GPU方面的研究。天數(shù)智芯作為國內唯一實現(xiàn)通用GPU量產(chǎn)的硬科技企業(yè)，更是穩(wěn)穩(wěn)地抓住了此次機會，取得了突破性進展，助力“東數(shù)西算”工程實施。

“東數(shù)西算”工程的實施基礎在于建立完整的算力網(wǎng)絡，并且要保證數(shù)據(jù)傳輸的安全性。天數(shù)智芯從底層硬件到上層軟件均獨立設計開發(fā)，不走購買國外GPU IP的捷徑，獨立研發(fā)高性能計算IP核和系統(tǒng)架構，確保擁有完整的知識產(chǎn)權，打破了國內企業(yè)長期作為國外IP代理的局面，做到了核心IP全自研。

其旗艦產(chǎn)品天垓100是國內第一款自研通用GPU芯片，實現(xiàn)了從0到1的突破，可以從物理底層鎖定數(shù)據(jù)安全，也從根本上保障了客戶使用安全、信息安全。

要想客戶反饋好實力才是硬道理

天垓100僅用一年多時間就完成了流片、點亮、測試、客戶適配、穩(wěn)定供貨等階段，成功量產(chǎn)并實現(xiàn)規(guī)模應用?；讵毩⒀邪l(fā)的芯片架構及軟件棧產(chǎn)品，天垓100實現(xiàn)了多維度技術創(chuàng)新，具備獨立可控、高性能、通用性、靈活性等特點，其應用覆蓋廣、性能可預期、開發(fā)易遷移以及全?？啥ㄖ?，能夠支持國內外主流AI生態(tài)和各種深度學習框架，并通過標準化的軟硬件生態(tài)接口為行業(yè)解決產(chǎn)品使用難、開發(fā)平臺遷移成本大等痛點，大幅縮短適配驗證周期。

目前，天垓100已能夠運行包括悟道等在內的一批新的算法大模型，還適用于2022年國際CVPR大會上的清華、北大、智源等國內研究機構聯(lián)合發(fā)表的最先進算法，如定制算子的Point-BERT、量子啟發(fā)的Wave-MLP、結合自注意力與卷積的ACMix等。

在過去一年里，天垓100已支撐近百個客戶在人工智能領域進行超過兩百個不同種類的模型訓練，ResNet50、SSD、BERT等骨干網(wǎng)絡模型的性能接近國際市場主流產(chǎn)品。此外，天垓100還廣泛支持傳統(tǒng)機器學習、數(shù)學運算、加解密及數(shù)字信號處理等領域，也是唯一一家已適配X86、ARM、MIPS等各種類型CPU架構的通用GPU產(chǎn)品。

近日，天數(shù)智芯正在陸續(xù)與國內主要數(shù)據(jù)中心廠商完成天垓100產(chǎn)品引入并進入其供應商目錄，主流數(shù)據(jù)中心廠商近期將會陸續(xù)發(fā)布搭載天垓100的服務器產(chǎn)品進行銷售，天數(shù)智芯已與新華三集團等行業(yè)合作伙伴達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，開啟全方位合作。

天數(shù)智芯目前的產(chǎn)品廣泛適用于互聯(lián)網(wǎng)、運營商、智能安防、生物醫(yī)療、教育科研、智算中心等不同行業(yè)眾多應用場景。在生物醫(yī)療領域，天垓100能夠支持基因檢測、X光圖像識別、遠程腸胃鏡圖像識別等應用場景；在智能安防領域，天垓100能夠支持視頻圖像分析、監(jiān)控物體識別、跨街區(qū)事件分析、物品檢測等應用場景；在智慧教育領域，天垓100能夠滿足姿態(tài)識別及糾正、智能教學等應用場景的需要。目前，天垓100產(chǎn)品累計訂單金額已經(jīng)接近2億元。

在國內應建立能夠深層合作的大聯(lián)盟

全球GPU市場雖然目前仍被國際廠商所占據(jù)，但隨著國內市場的需求量不斷攀升，大量的國內廠商紛紛加入戰(zhàn)局。在國內建立完整的生態(tài)鏈是立足之本，這對于國內廠商來說，既是機遇也是挑戰(zhàn)。

我國GPU產(chǎn)業(yè)未來該如何發(fā)展？天數(shù)智芯首席技術官呂堅平表示，一是要與國內客戶合作，做出適合國內市場的DSA通用化來保持通用優(yōu)勢。二是以計算圖形化提升通用計算效能。三是要與生態(tài)伙伴合作，借由圖形計算化，讓專精于張量計算的通用GPU在圖形領域大顯身手。

“中國需要的，或許是個在技術深度及廣度上，足以與國外龍頭企業(yè)相比擬，以深層合作和良性競爭為基調的大聯(lián)盟。”呂堅平這樣說。

天數(shù)智芯預測，圖形持續(xù)走向通用，AI與圖形必然融合，圖形人機界面必定移動，內容生成及圖形渲染必在云端。遵循圖形走向通用計算的潮流趨勢，繞過傳統(tǒng)桌面顯卡市場，講求“云-移動端”協(xié)同內容生成與圖形渲染，達到元宇宙、數(shù)字孿生所需的AI與圖形融合。

天數(shù)智芯表示，未來將以DSA通用化、圖形計算化、計算圖形化、硬件微分化為目標，在天垓100基礎上加速技術創(chuàng)新步伐，不斷提升產(chǎn)品通用優(yōu)勢、圖形處理能力、計算效能，以天垓系列產(chǎn)品加速AI計算與圖形渲染融合，探索走出一條通用GPU趕超發(fā)展道路，打造世界一流的算力引擎，支持中國特有的云-移動端協(xié)同內容生成與圖形渲染，推動城市智能化、工業(yè)自動化、載具無人化以及娛樂置入化，開啟中國引領世界走向元宇宙、數(shù)字孿生的嶄新一頁。

作者丨許子皓

編輯丨連曉東

美編丨馬利亞