Intel, Nvidia, AMD začne "polno bitko"

Jun 17,2022
Niz večjih dogodkov ena za drugim je zagotovila več domišljijskega prostora za "tekmovanje" treh Giants Intel, Nvidia in AMD okoli heterogenega računalniškega CPU+GPU+FPGA/DPU v digitalni dobi in je postal tudi nov Področje delitve v prihodnosti. Opombe.

Intel se vrača na področju neodvisnih GPU -jev, prav tako pa na področju IPU -ja ustvarja nove inovacije s pomočjo inovacij v strojni, programski opremi, arhitekturi in procesu ter strategiji IDM2.0.

Potem ko je bila AMD -jeva pridobitev Xilinx urejena, je nadoknadila pomanjkljivosti FPGA. Nedolgo nazaj je AMD napovedal nakup ponudnika storitev v oblaku Pensando za približno 1,9 milijarde ameriških dolarjev. Na tej točki je AMD uradno vstopil na polje DPU in sestavil ključni del načrta svojega podatkovnega centra. prstan. Čeprav je bila Nvidia prisiljena "spustiti" s pridobitvijo ARM, ima že CPU-ji na osnovi roke kot pomembno "oskrbo" in je DPU-jem dokončal s pridobitvami, v upanju, da bo v obdobju heterogenosti močno spremenil.

Bitka treh velikanov je že prodrla v zaledje, konkurenca med Intelom, Nvidia in AMD pa je pokazala situacijo "celovit boj".


Konkurenca za "ponovni zagon" na področju GPU
Na področju heterogenega računalništva lahko rečemo, da je GPU "strelivo", na katerega se je treba zanašati.

Ker je eden največjih upravičencev, ki jih poganja raznolike ere in nastajajoče aplikacije, z nenehnim izboljšanjem zahtev za računalniško moč in AI na področju strežnikov, avtomobilov, umetne inteligence in robnih računalnikov se GPU zanašajo na svoje prednosti pri vzporedni obdelavi in splošno računalništvo. Prednosti napredujejo s skoki in mejami, trg pa lahko še naprej hitro raste.

Glede na preverjene tržne raziskave je svetovni trg GPU v letu 2020 vreden 25,41 milijarde dolarjev in naj bi v letu 2027 dosegel 185,31 milijarde dolarjev, povprečna letna stopnja rasti pa 32,82%.


Trenutno se GPU pogosto uporabljajo v osebnih računalnikih, igrah, podatkovnih centrih, visokozmogljivem računalništvu, pametnih avtomobilih in drugih poljih. Omeniti velja, da so igre in osebni računalniki njena tradicionalna glavna bojišča, medtem ko bodo podatkovni centri, visokozmogljivo računalništvo in pametni avtomobili postali novi motorji za rast GPU-ja, različne aplikacije pa imajo različne zahteve na GPU-jih.

Razume se, da se oblikovalske ideje konzolov igranja osredotočajo na izboljšanje izkušnje, osredotočene na optimizacijo strojne opreme razvijalcev, kot so CPU in GPU, ter optimizacija programske opreme, kot so osnovni API -ji. GPU računalnika mora uravnotežiti zmogljivost, razširljivost in energetsko učinkovitost. V glavnem obstajata dve vrsti integriranih GPU -jev in neodvisnih GPU -jev. Večina integriranih GPU -jev je bila integrirana s CPU kot SOCS, medtem ko neodvisni GPU večinoma uporabljajo avtobus PCIe za komunikacijo s CPU v realnem času. Z vidika visokozmogljivega računalništva in strežnikov imajo GPU stroge zahteve za hiter pretok velikih količin podatkov, super stabilnost in dolgoročno delovanje; Avtomobilski GPU-ji morajo izpolnjevati avtomobilska regulativna potrdila, kot je AEC-Q100, in podpirati namenske grafične API-je, prihodnji trend pa je, da bosta avtomobilska CPU in GPU oblikovala SOC, od razporejenega do centraliziranega razvoja.

Po letih hudih bitk ima globalni GPU oligopolni vzorec. Nvidia je absolutni hegemon, ki mu sledi AMD, toda potem, ko se bo Intel vrnil na neodvisno bojišče GPU, bo prvotno ravnovesje prekinjeno.

S tehnološkimi inovacijami, širitvijo scenarijev, razširitvenih združitvah in pridobitvah ter nenehnim raziskovanjem splošnih računalniških zmogljivosti GPU, ki temeljijo na programski opremi CUDA, je Nvidia postala vodilna na področju GPU in vodi globalni razvoj GPU. Leta 2022 je Nvidia imela rekordne prihodke v višini 26,91 milijarde dolarjev, kar je 61% več kot leto.

Če pogledamo strukturo prihodkov NVIDIA, je mogoče ugotoviti, da je, ki ima koristi od velikega povpraševanja po izdelkih Ampere Architecture NVIDIA, igranje postalo največja gonilna sila, trg podatkovnih centrovIn čeprav se je avtomobilsko podjetje zmanjšalo, bo v prihodnosti še naprej raslo. bo še naprej nabiral. Njegova naslednja postavitev je tudi polna ognjene moči: začela se je nova generacija namiznih GPU -jev in prenosnih GPU -jev; Čip GPU GPU GH100 naslednje generacije za podatkovne centre ali več kot 140 milijard tranzistorjev bo uporabil TSMC-jevo dizajn 5NM vozlišča z več čip (MCM). In avtonomni vozni čip naslednje generacije Orin naj bi bil uporabljen za množično proizvodnjo leta 2022, računalniška energija pa bo dosegla 254Tops. Trenutno je osvojila projekte iz več proizvajalcev proizvajalcev originalnih proizvajalcev, kot so Weilai, Ideal, Volvo in Mercedes-Benz.

Po "napredku" v zadnjih letih je AMD trdno vzpostavil drugo mesto na trgu CPU in GPU. Glede na postavitev GPU-ja bo leta 2022 AMD še razširil trg grafičnih kartic z novimi GPU-ji na vrhu, srednjega razreda in začetne ravni, z novo programsko podporo AMD. Na področju podatkovnih središč je AMD tudi agresiven. Nedolgo nazaj je izdal kartico Accelerator MI200 Instinct MI200, ki temelji na arhitekturi GPU, namenjene pospeševanju HPC in AI. Uporablja arhitekturo cDNA druge generacije (zasnovano za optimizacijo delovnih obremenitev podatkovnega centra), je prvi več-čip, prvi GPU, ki podpira 128 GB pomnilnika HBM2E, in prvi GPU Exascale-Class (Exascale). Uvedel je tudi nov GPU za podatkovni center, naslednjo generacijo Radeon Pro V620, zasnovan tako, da ustreza naraščajočemu povpraševanju po pospeševanju GPU za aplikacije v oblaku, 3D delovnih obremenitev in še več.

Intel, ki ima vodilno prednost na področju integriranih GPU -jev, kot so PCS, se še naprej izboljšuje, saj je pred nekaj leti napovedal vrnitev na neodvisno GPU bojišče. Konec leta 2020 je Intel na svojem dnevu arhitekture predstavil arhitekturo XE GPU, XE Microarchitecture za obravnavo potreb, ki segajo od integriranih/vhodnih grafičnih potreb do podatkovnega centra in visoko zmogljivega računalništva. Obenem je Intel izdal svoj prvi GPU za strežnik podatkovnega centra in dokončal celovito konstrukcijo hibridne arhitekture XPU "CPU+GPU+FPGA".

Na dan arhitekture 2021 Intel lansira dva diskretna GPU. Na dan naložbe, ki je potekal pred kratkim, je Intel izdal dva GPU, enega za igralno polje in enega za podatkovni center. Nato je Intel sporočil, da bo v tretjem četrtletju izšla koda GPU Data Center, imenovana ATS-M, ki združuje več jeder XE, strojne kodre AV1, pomnilnik GDDR6, enote za sledenje žarkov itd., In lahko zagotovi 150 trilijonov operacij na drugi.Ne le to, da je za tradicionalno polje PC tudi Intel odločen za zmago in je zagnal grafične kartice serije Arc Ruixuan za platforme prenosnikov in prvo grafično kartico serije A3 za namizje - Ruixuan A380 GPU. In to poletje bodo na voljo tudi serija A380 A380, serija Intel Sharp A5 in A7 z višjo zmogljivostjo.

Na polju GPU, kjer je dim smodnika povsod, lahko Intel, ki je poln ognjene moči, lahko izzove AMD in Nvidia v vse smeri.

Heterogeno računalništvo "ročno"
Z neposrednega vidika so bile grobo oblikovane heterogene "uganke" treh velikanov Intel, Nvidia in AMD.

Med temi tremi velikani je Intelova heterogena kombinacija očitno bolj globoka. V zadnjih petih letih je Intel, ki je vzpostavil "ciljni cilj", osredotočen na podatke, še naprej obogatil svojo postavitev na področju podatkovnega centra z združitvami in pridobitvami, vključno s pridobitvijo kakovostnih podjetij FPGA, EASIC in ASIC , plus razvoj neodvisnega GPU, IPU, nevromorfnih čipov, kvantnih računalniških čipov in Oneapa, enotnega programskega orodja za programsko opremo za raziskave in razvoj, zagotavlja enoten in poenostavljen model programiranja za razvoj aplikacij za raznoliko računalništvo, vključno s CPU, GPU, FPGA in drugim Pospeševalci in uresničite portfelj izdelkov, ki pokriva več arhitektur.

Skupaj z nedavno obsežno širitvijo strategije IDM2.0, pa tudi z vrsto ukrepov za odpiranje X86 in se pridružimo kampu RISC-V na odmeven način, ima Intel v dobi več "Trumpovih kart" v dobi izomerizacije in je bolj udobno.

Z AMD -jevega vidika se je njegovo poslovanje že dolgo osredotočilo na dve osnovni področji CPU in GPU, FPGA pa je največja pomanjkljivost. Toda potem, ko je AMD sporočil, da je dokončal nakup Xilinxa v transakciji All-Stock, z globokim kopičenjem Xilinxa na poljih FPGA, programirljivih SOC in ACAP, je AMD omogočil krepitev zmogljivosti za vodoravno oblak in rob. "Prehrana". Združitev AMD in Xilinx se ne bo osredotočila le na izboljšanje svoje celotne konkurenčnosti podatkovnega centra, ampak tudi pridobila več čipov v dobi heterogenosti podatkovnega centra.

Potem ko je AMD pridobil Pensando, to pomeni, da AMD ni samo uradno vstopil na področje DPU, ampak je tudi omogočil, da AMD -ov poslovanje v celoti pokrije CPU, GPU, FPGA, DPU in zgradi v bistvu popolno računalniško moč "uganka".

Da bi izpolnila svojo pot "GPU+CPU+DPU", je Nvidia najprej napovedala nakup ARM na odmeven način, nato pa porabila 6,9 milijarde dolarjev za pridobitev izraelskega proizvajalca omrežne opreme Mellanox za dobavo DPU. Čeprav je bila nabava ARM na koncu "brez naključja", je veliko vlagala v razvoj CPU-ja in na konferenci GTC leta 2021 na osnovi ARM Neoverse Architecture na konferenci GTC uradno uvedla svoj samorazvit CPU za podatkovni center in visokozmogljive računalniške aplikacije milostnega čipa. V skladu s sporazumom je NVIDIA pridobila skoraj 20-letno licenco za arhitekturo ARM-a, CPU-ji na osnovi ARM pa se lahko v prihodnosti razvijejo z IP-jem z licenco.

Za NVIDIA ima raziskava in razvoj Grace CPU daljnosežen pomen. Ker se mora GPU ujemati z delovanjem CPU-ja, ta poteza ne bo več omejena v CPU-ju, samostojnost in samozavest CPU pa bosta tudi bolj očitna njena raznolika integracija.

Soočeni s celovitim tekmovanjem imajo trije velikani tudi različne skrite skrbi.

Po mnenju industrijskih analitikov AMD potrebuje tudi čas za prebavo in integracijo GPU+CPU+DPU+FPGA, da razširi svojo sposobnost zagotavljanja vodilnih rešitev za oblak, podjetniške in robove kupce; NVIDIA, ki je močno zanašla GPU, se lahko sooči z ASIC -om posegom na področju pospeševanja podatkovnih centrov v prihodnosti je Intel še vedno podjetje, katerega geni pripadajo CPU -ju, in naložba v GPU se mora ujemati z rastjo CPU -ja, zato bo velik izziv za obravnavo. z razvojnim konfliktom med CPU in GPU. Poleg tega je pod palico IDM2.0 osredotočenost naložb neizogibno nagnjena k napredni proizvodnji, kako uravnotežiti inovacije in integracijo naložbenih virov večjih XPU -jev je treba tudi skrbno pretehtati.

Treba je poudariti, da se lahko z določitvijo protokola Chiplet UCIE lahko večkrat poveča oblikovalska lestvica, na primer, CPU, GPU in DPU pa lahko vzporedno razširimo za n krat; ali za dosego navpične integracije lahko CPU+GPU+DPU združimo v super-heterogeni en sam čip ali kombinacijo dveh.

Torej, kako vzporedno izvajati različne sisteme in kako učinkovito in prilagodljivo interakcijo, bo postalo nov izziv za velikane. Kdo lahko v zvezi s tem prevzame vodilno vlogo, kdo bo povečal prihodnjo zmago.

Ključni dejavniki, ki vplivajo na vzorec
Po ponovnem vključevanju v boj bo tudi razplet treh velikanov poln ognjene moči.

Poleg obvladovanja arhitekturnih inovacij "XPU+", ekološko konstrukcijo in neprekinjenimi testi izvajanja je treba reči, da sta postopek in embalaža ključ do pretvorbe idej v dejanske izdelke, da bi dosegli super heterogeno računalništvo.

Najprej se pogovorimo o postopku in o s tem povezanih dejavnikih produktivnosti.

Ne glede na to, ali gre za CPU, GPU, DPU ali FPGA, so vsi pionirji napredne tehnologije. Če se želite boriti proti skupini mojstrov, je uporaba najnaprednejše tehnologije kralj.

Nedavne novice kažejo, da ima TSMC težave s svojim donosom 3NM procesa. Če se težava 3NM nadaljuje, lahko številne stranke razširijo uporabo 5NM procesnega vozlišča in s tem vplivajo na pošiljke čipov strank, kot so AMD, Intel in Nvidia.

Zaradi tega je ozka grla zaradi pomanjkanja zmogljivosti ena od ovir, s katerimi se soočajo. Kot je povedala Nvidia v svojem poročilu o zaslužku, bodo prihodnje omejitve ponudbe ostale glavna vetra glede na globalno pomanjkanje proizvodne zmogljivosti čipov in rezin. NVIDIA naj bi v tretjem četrtletju 2021 predplačala TSMC približno 1,64 milijarde dolarjev in bo v prvem četrtletju 2022 plačala 1,79 milijarde dolarjev, kar bo celotno dolgoročno naročilo vnaprej v višini 6,9 milijarde dolarjev, kar je veliko višje od tistega, kar so plačali prej.

Intelova prednost pred Nvidia in AMD je njegovo naraščajočo livarno. Čeprav Intelova tehnologija še ni pretrgala 5 nm v livarni, če sledi svojemu tehnološkemu načrtu, bo leta 2025 enaka ravni livarne TSMC. Morda lahko takrat Intel v celoti podpira svoj lastni napredni proces, postane bolj udobno, postane bolj udobno V heterogeni ravni integracije X86, ARM in RISC-V in dajejo prednost dobavi v smislu jamstva za zmogljivost. Globok pomen za njegovo strategijo IDM 2.0 je lahko bolj globok, kot si je zamislil.

Poleg tega heterogeno računalništvo ne more zaobiti heterogene integracije in napredne embalaže. Napredek heterogene integracije in napredne tehnologije embalaže omogoča izgradnjo zapletenih sistemov v enem samem paketu, kar lahko hitro ustreza zahtevam porabe energije, obsega in zmogljivosti čipov v heterogenih računalniških sistemih.

Na napredni ravni embalaže se zdi, da ima Intel kot tradicionalni IDM več prednosti, AMD pa je bil prvotno IDM, vendar se je pozneje odvrnil s proizvodnjo čipov, vendar ima podjetje še vedno gene procesa in embalaže. AMD se je v zadnjih nekaj letih začela s svojo tehnologijo Chiplet in Interconnect, ki je na prvi trg, ki temelji na tehnologiji embalaže naslednje generacije, 3D-zložljivega V-Cache. Tudi tukaj lahko Xilinx pomaga AMD, ker je Xilinx za svojo prilagodljivo platformo FPGA zgradil vrsto visokozmogljivih embalaže in medsebojnih tehnologij.

Za nvidia je kot čista fables v procesu in embalaži heterogene integracije nekoliko slabša od Intela in AMD, bolj pa je odvisna od partnerjev ne le na področju visokozmogljivih aplikacij, temveč tudi v smislu procesa in procesa in postopka in embalaža.

V nasprotju s tem je Intel napredoval na več načinov in še naprej napredoval v Co-Emibu, UCIE, Foverosu itd., Zlasti v 3D embalažnem delu, je Intel predstavil Foveros Direct, ki uresničuje prehod na neposredno vezanje bakra do bakra , in s tehnologijo HBI doseže sponke pod 10 mikronov, kar omogoča več kot 10 -krat večjo povezavo med različnimi čipi. In nedolgo nazaj je bila najvišja kartica za pospeševanje Ponte Vecchio razvita za superračunalnik, število integriranih tranzistorjev je preseglo 100 milijard, pri čemer je uporabil 5 različnih proizvodnih procesov in zajela kar 47 različnih enot (ploščice) v notranjosti, ki postane foveros, ki temelji na foverosu tehnologija. "Integrator" tehnologije 3D zložene embalaže in tehnologije povezave Co-EmB.

Po podatkih svetovalnega podjetja Yole Developpement bodo proizvajalci polprevodnikov leta 2021. porabili približno 11,9 milijarde dolarjev kapitalskih izdatkov v napredni embalaži. Agencija je dejala Letna stopnja rasti v višini 19% do leta 2027, ko bo napredni embalažni trg dosegel 7,87 milijarde dolarjev na leto.


S tega vidika bo prihodnja konkurenca v celoti predstavljena tudi v arhitekturnih inovacijah, tehnologiji, embalaži itd. V teh vidikih bodo morda morali trije velikani pokriti vse.
Izdelek RFQ