7月11日消息，據(jù)The Information最新發(fā)布的一份報(bào)告稱，中國(guó)科技巨頭華為正在尋求改變其人工智能芯片設(shè)計(jì)策略，從 ASIC （專用集成電路）轉(zhuǎn)向GPGPU（通用圖形處理器）芯片，以便從英偉達(dá)（NVIDIA）手中奪取更多的市場(chǎng)份額。
盡管美國(guó)對(duì)中國(guó)實(shí)施半導(dǎo)體出口制裁，阻止英偉達(dá)在中國(guó)大陸銷售其先進(jìn)的 AI 芯片，但英偉達(dá)的產(chǎn)品仍然是中國(guó)大陸需求最廣泛的AI芯片。而這主要是得益于英偉達(dá)GPGPU架構(gòu)及強(qiáng)大的CUDA生態(tài)。
眾所周知，GPU本身是設(shè)計(jì)來(lái)支持圖形計(jì)算的，但其強(qiáng)大的并行計(jì)算能力使得它能夠處理各種計(jì)算任務(wù)。隨后，英偉達(dá)就針對(duì)AI應(yīng)用推出了有很強(qiáng)的編程靈活性和適應(yīng)性的GPGPU，結(jié)合自己的CUDA軟件編程框架，可以處理不同類型的負(fù)載，比如圖形渲染、科學(xué)計(jì)算、深度學(xué)習(xí)等。
而華為的昇騰AI芯片則是為AI計(jì)算優(yōu)化的ASIC，它主要針對(duì)深度學(xué)習(xí)推理和訓(xùn)練進(jìn)行特化。這種定制化使得它在特定任務(wù)上有更高的性能和能效，但對(duì)于圖形渲染、并行計(jì)算、科學(xué)計(jì)算等通用計(jì)算任務(wù)上的效率和靈活性就不如GPGPU。
比如，目前許多AI應(yīng)用（尤其是深度學(xué)習(xí)）主要使用單精度（FP32）和低精度（如INT8或FP16）浮點(diǎn)運(yùn)算，因?yàn)檫@些操作能夠提供足夠的精度，并且能在較低的計(jì)算資源下完成。昇騰AI芯片這種AISC架構(gòu)可以優(yōu)化這類AI計(jì)算的效率，但是卻無(wú)法支持雙精度浮點(diǎn)（FP64）計(jì)算。相比之下，英偉達(dá)的H100/H20這類加速器，不僅支持單精度和半精度浮點(diǎn)計(jì)算，還能有效支持雙精度浮點(diǎn)計(jì)算，這也讓它們可以用于更廣泛的科學(xué)計(jì)算、工程模擬等任務(wù)。
此外，在軟件生態(tài)上，英偉達(dá)CUDA平臺(tái)擁有成熟的開(kāi)發(fā)生態(tài)和大量?jī)?yōu)化好的庫(kù)（如cuDNN、TensorRT），可以為廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景提供支持。開(kāi)發(fā)者可以利用這些工具和庫(kù)大大簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)工作。
而華為昇騰AI芯片則采用的是自研的CANN（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算架構(gòu)）軟件平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)算力調(diào)度與執(zhí)行。雖然華為也推出了MindSpore等深度學(xué)習(xí)框架，但它的生態(tài)系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)者支持，相比英偉達(dá)的CUDA生態(tài)還是要差很多。
總的來(lái)說(shuō)，昇騰AI芯片作為ASIC的優(yōu)勢(shì)在于AI計(jì)算的高效能和低功耗，但在計(jì)算任務(wù)的靈活性、雙精度浮點(diǎn)支持以及開(kāi)發(fā)生態(tài)方面，與英偉達(dá)以及部分國(guó)產(chǎn)GPGPU廠商仍有一定的差距。目前其他的國(guó)產(chǎn)GPGPU廠商在發(fā)展自有生態(tài)的同時(shí)都有兼容CUDA生態(tài)。
The Information的報(bào)告指出，華為想要提升其AI芯片在中國(guó)大陸市場(chǎng)的份額正面臨的一個(gè)主要瓶頸，即華為AI芯片采用的是CANN（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算架構(gòu)）軟件平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)算力調(diào)度與執(zhí)行。但是，CANN并未得到行業(yè)的廣泛的支持，遠(yuǎn)不及英偉達(dá)的CUDA。
據(jù)悉，華為的新的AI芯片在轉(zhuǎn)向GPGPU后將配備新的軟件，允許用戶通過(guò)中間件以兼容英偉達(dá)的 CUDA 編程語(yǔ)言，該軟件也可以將CUDA的指令轉(zhuǎn)換為適用于華為AI芯片的語(yǔ)言。消息人士補(bǔ)充說(shuō)，華為也有興趣采用英偉達(dá)和AMD使用的芯片功能模型。
報(bào)告稱，雖然目前華為的AI芯片是ASIC，但該公司有興趣擴(kuò)展其通用計(jì)算產(chǎn)品。這一轉(zhuǎn)變將使得華為的AI芯片能夠被更廣泛地使用，并可能有助于華為增加其在中國(guó)AI芯片市場(chǎng)的份額。
