AI算力大戰爆發：英特爾、谷歌推出最強芯片挑戰英偉達快訊
而全新英特爾 AI 芯片Gaudi，英特爾突襲英偉達H100 新AI芯片訓練快40%，基于英特爾5nm Gaudi3 AI芯片。
目前，AI技術潛力并沒有完全釋放出來，去年僅10%的企業推出生成式AI方案。
作者｜林志佳
編輯｜胡潤峰
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北京時間4月10日凌晨，美國亞利桑那州Intel Vision 2024會議上，芯片巨頭英特爾（Intel）發布性能最強的新一代Gaudi3 AI 加速芯片，以及全新的下一代英特爾至強6處理器等產品。
其中，英特爾Gaudi 3 AI芯片采用臺積電5nm工藝，支持128GB HBMe2內存。相比上代產品，英特爾Gaudi 3帶來4倍（400%）的BF16 AI計算能力提升，1.5 倍的內存帶寬以及 2 倍的網絡帶寬提升。同時，在AI模型算力中，相比于英偉達H100 GPU，Gaudi3 AI芯片的模型訓練速度、推理速度分別提升40%和50%，平均性能提高 50%，能效平均提高40%，而成本僅為H100的一小部分。
英特爾預計，Gaudi 3將于2024年第二季度起出貨，戴爾、惠普、聯想、超微電腦等企業將成為首批客戶。
與此同時，今晨舉行的谷歌云年度大會Cloud Next 2024上宣布推出一款基于ARM架構的服務器芯片Axion，其性能比通用ARM芯片高30%，比英特爾生產的x86最新芯片性能提高50%。谷歌旨在減少對英特爾和AMD x86芯片的依賴。
全球圍繞 AI 算力戰爭已經拉開帷幕。
“現在的半導體競爭是一場產業戰爭，也是一場全面的國家戰爭。”韓國總統尹錫悅4月9日宣布該國全面押注 AI 半導體發展，投入9.4萬億韓元（約合500億元人民幣），以幫助韓國成為與中國、美國并駕齊驅的全球三大AI半導體國家之一。
英特爾突襲英偉達H100
新AI芯片訓練快40%，推理快50%
就在深夜，英特爾CEO帕特·基辛格（Pat Gelsinger）手舞足蹈地亮出了最新AI芯片——Gaudi3。
新一代Gaudi 3 AI加速器專為高性能、高效率的生成式 AI 計算而構建，每個加速器都具有獨特的異構計算引擎，由 64 個 AI 定制和可編程TPC和 8 個 MME 組成，每個Gaudi 3 MME 都能夠執行 64000個并行運算，支持128 GB HBMe2 內存容量、3.7 TB 內存帶寬和 96 MB 板載靜態隨機存取內存 (SRAM) 。
同時，每個Gaudi 3當中都集成24個200 Gb以太網端口，提供靈活且開放標準的網絡。而Gaudi 3 的PCIe 功率為600w，帶寬為每秒 3.7TB。
性能方面，模型訓練層面，Gaudi3比英偉達H100快40%；推理層面Gaudi3比英偉達H100快50%。即便相比最新英偉達H200，Gaudi3 AI芯片的推理速度竟然也提升了高達30%。
實際上，隨著ChatGPT爆火，AI 模型、數據、算力基礎設施成為生成式 AI 技術發展的三大要素。
據Gartner數據顯示，2024年，企業在生成式 AI 方向上預期支出達400億美元，到2027年這一數據增至1510億美元。與此同時，到2026年，企業對生成式 AI 使用程度達80%，同時至少有50%的邊緣計算部署將與AI、機器學習（ML）等方向有關。
然而，AI 技術的全部潛力并沒有完全釋放出來。僅10%的企業組織去年推出面向生產的生成式 AI 方案；同時，有46%的的專家指出，基礎設施是將大模型產品化的最大挑戰。
因此，英特爾希望能夠利用長期的 AI 技術積累，通過開放生態系統的力量，乘上 AI 熱潮。與英偉達部分類似，英特爾也將提供一整套 AI 算力基礎設施方案，從而“解鎖”企業 AI，推動生成式 AI 的廣泛應用和快速商業化，有望幫助企業應對 AI 項目時所面臨的挑戰。
基辛格在會上表示，到2030年，半導體市場規模將達1萬億美元，而 AI 是其中的主要推動力。
從整體路線圖來看，AI PC、Edge AI（邊緣）、Data Center AI（數據中心）將成為英特爾三大重要的計算生態系統，比英偉達覆蓋面積更廣，加上其開放、可擴展的軟件和算法特性，廣泛適用于多個 AI 領域，從而推動英特爾持續為企業客戶打造全新 AI 方案。
具體到技術產品層面，除了英特爾Gaudi3之外，此次開幕活動上還公布了其他四個方向的重要進展：
1、全新英特爾至強6處理器品牌，應用于數據中心、云和邊緣場景。
其中，與第二代至強處理器相比，配備能效核（此前代號為Sierra Forest）的全新至強6處理器每瓦性能提高2.4倍，機架密度提高2.7倍，客戶能以近3:1的比例替換舊系統，大幅降低能耗，預計將于2024年第二季度推出；而配備性能核的英特爾至強6處理器，可將下一個令牌（token）的延遲時間最多縮短6.5倍，能運行700億參數的Llama2模型，預計不久后推出。
2、預覽下一代英特爾酷睿Ultra處理器。英特爾宣布將推出下一代酷睿Ultra客戶端處理器家族（代號Lunar Lake），將具備超過100 TOPS平臺算力，以及在神經網絡處理單元（NPU）上帶來超過46 TOPS的算力，從而為下一代AI PC提供強大支持。據悉，英特爾預計將于2024年出貨4000萬臺AI PC設備。
3、面向網絡互連層面的新品部署。與NVLink一樣重要，通過超以太網聯盟（UEC），英特爾公布面向AI高速互聯技術（AI Fabrics）開放技術的以太網解決方案，利用高速互聯技術支持AI模型訓練和推理，產品組合包括英特爾AI網絡連接卡（AI NIC）、集成到XPU的AI連接芯粒（Chiplet）、基于Gaudi加速器的系統，以及一系列面向英特爾代工的AI互聯軟硬件參考設計。
4、全面更新的邊緣計算和Tiber業務組合。英特爾還發布新的Edge芯片產品，包括酷睿TM Ultra、酷睿TM、凌動處理器以及面向Edge的英特爾ArcTM GPU，預計所有新品將于本季度上市，應用于包括零售、工業制造、醫療保健等關鍵領域，并將于今年獲得英特爾Tiber邊緣平臺的支持。另外，英特爾還發布Tiber業務解決方案組合，以簡化企業對生成式 AI 軟件服務的部署工作，預計Tiber方案將于今年第三季度全面推出。
英特爾披露，截至目前，英特爾邊緣計算處理器銷量達2億塊，已邊緣部署超過9萬個解決方案。
另外，英特爾還宣布聯合Hugging Face、RedHat、SAP、VMware等15家公司，將共同創建一個開放、多供應商的生成式AI系統平臺，通過RAG（檢索增強生成）技術，提供運行大量現存專有數據源得到增強版開放大模型。
英特爾強調，公司不僅將提供包括硬件、軟件、框架和工具，而且希望設備制造商、數據庫提供商、系統集成商、軟件和服務提供商等參與其中，推動英特爾AI開放生態系統的構建，以及將生成式AI技術進行場景落地。
總體來說，基于英特爾5nm Gaudi3 AI芯片，以及至強6處理器和軟件棧，該公司正逐步構建 AI 領域的算力基礎設施生態，全面挑戰英偉達以及現有 AI 芯片市場格局。
英特爾方面去年7月對鈦媒體App表示，市場需要替代品。客戶非常歡迎英特爾Gaudi方案在向大眾部署 AI 方面發揮重要的領導作用。“幾十年來，英特爾一直致力于把新的技術普及、普惠到各行各業。通過降低進入門檻，提高市場參與度，從而加快創新速度。”
基辛格在會上強調，“創新技術正在以前所未有的速度發展，每家公司都在加速成為AI公司，這一切都需要半導體技術提供支持。從PC到數據中心再到邊緣，英特爾正在讓AI走進千行百業。”
為減少對英偉達依賴
谷歌推出ARM服務器芯片
與微軟、亞馬遜一樣，谷歌也推出了多款自研芯片，以減少對英偉達GPU芯片的依賴。
美東時間4月9日周二，谷歌在今年的年度云計算大會Cloud Next 2024上宣布推出一款基于Arm架構的數據中心芯片Google Axion，以及更新TPU v5p芯片。
谷歌表示表示，Google Axion處理器基于Arm Neoverse V2 CPU構建，以Titanium為基礎，性能比通用ARM芯片高30%，而且比英特爾生產的當前一代 x86芯片高50%。預計Axion用于多種谷歌服務，并在“今年晚些時候”向公眾開放。
谷歌云副總裁兼計算和機器學習基礎設施總經理 Mark Lohmeyer 表示：“我們正在讓客戶輕松地將現有工作負載轉移到 ARM。Axion 建立在開放基礎之上，在任何地方使用ARM的客戶都可以輕松采用 Axion，而無需重新架構或重新編寫應用程序。”
“谷歌推出的新型 Axion CPU 標志著交付定制芯片的一個重要里程碑，該芯片針對谷歌的基礎設施進行了優化，并構建在我們的高性能 Arm Neoverse V2 平臺上。數十年的生態系統投資，再加上 Google 的持續創新和開源軟件貢獻，確保為在各地運行 Arm 的客戶最重要的工作負載提供最佳體驗。”Arm 首席執行官 Rene Haas表示。
事實上，Axion 只是眾多定制發一份芯片中的最新產品。自2015年以來，谷歌已經發布了五代張量處理單元（TPU）；同時，2018年，谷歌發布了第一個視頻編碼單元 (VCU)，視頻轉碼效率提高了33 倍；另外，2021年，谷歌通過投資“片上系統”(SoC) 設計，加大了定制計算的投入，并發布了用于移動設備的三代Tensor芯片中的第一款。
如今，谷歌推出新的芯片意味著，該公司正在追趕亞馬遜和微軟這些云領域競爭對手的步伐。亞馬遜和微軟2021年就已經推出Arm架構的CPU，作為提供差異化計算服務的一種方式。而谷歌之前為YouTube、AI及其智能手機推出過定制芯片，但還沒有打造過CPU。
具體來說，Axion將適用于一系列任務，包括支持谷歌的搜索引擎和 AI 相關的工作。谷歌表示，該芯片可以通過幫助處理大量數據并為數十億用戶部署服務，在AI領域發揮重要的支持作用。同時，未來谷歌逐步轉移到基于Arm云服務器用例上使用，Datadog、Elastic、OpenX 和 Snap都計劃采用 Axion。
除了Axion之外，谷歌還宣布全面推出 TPU v5p，用于訓練和推理的最強大、可擴展且靈活的 AI 加速器，其計算能力是上一代的 4 倍（400%）。
谷歌CEO桑達爾·皮查伊表示，生成式 AI的進步需要強大的底層基礎設施。谷歌 AI 超級計算機結合了我們的 TPU、GPU、AI 軟件等，為訓練和服務模型提供性能和成本優勢。如今，領先 AI 公司和 Google Cloud 客戶（例如 Anthropic、AI21 Labs、Contextual AI、Essential AI 和 Mistral AI）正在使用其基礎設施。
數據顯示，雖然廣告依然是谷歌最大收入源，但云計算的增長更快，在谷歌的收入中占比不斷提高，已接近占公司總收入的11%。據Gartner估算，2022 年，谷歌占云基礎設施市場 7.5% 的份額，而亞馬遜和微軟合計控制著 62% 左右的份額。
谷歌表示，現在已經有超過 90% 的 AI 獨角獸企業在使用谷歌的計算資源、模型和開發環境。
如今，谷歌成為繼微軟和亞馬遜之后，第三家用ARM架構推出數據中心CPU的科技巨頭，這顯示了新的趨勢。而且，谷歌還利用TPU優勢，全面提供服務器和數據中心閉環服務，降低英偉達、英特爾、AMD芯片的依賴。
有評論稱，谷歌開發新芯片是在 AI 競賽白熱化之際減少對外部廠商的依賴。不過，谷歌的官員并沒有將芯片新品視為一種競爭之舉。谷歌負責自研芯片業務的副總Amin Vahdat說：“我覺得這是做大蛋糕的基礎。”
從整體來說，Google Next 2024上展現了整個谷歌云構建的 AI 開放和垂直優化技術棧。
AI Hypercomputer （算力層）：TPU v5，Axion，2025年將上線的英偉達Blackwell GB200，以及新增 A3 Mega 計算單元。
Gemini Models（模型層）：今天谷歌正式開發 Gemini 1.5 Pro API，新增語音模態理解能力、文件訪問 API、系統指令以及 JSON 模式等功能。
Vertex AI（容器環境層）：最方便的 AI 應用開發和運行環境，集成了除 OpenAI 之外的所有模型，方便調用、微調和各種開發測試。
應用層：谷歌提供Gemini for Cloud、Workspace & Agent等產品組合中，即Gemini AI 產品將全面集成到 Cloud 與 Workspace 兩大產品線，而且還預開發了一堆 AI Agent（代理），支持客服、雇員、創意、代碼、數據、安全代理等等。
英偉達真的危險了嗎？
黃仁勛：依然很穩
那么，前有谷歌、微軟、亞馬遜“造芯”，后有英特爾“彎道超車”，英偉達真的危險了嗎？
2023年12月初，AMD高調推出了MI300系列產品。據介紹，MI300X芯片擁有超過1500億個晶體管，內存密度是目前英偉達H100的2.4倍，內存帶寬是其1.6倍。AMD首席執行官蘇姿豐稱，這款新芯片在訓練 AI 軟件的能力方面與英偉達的H100相當，并且在推理方面表現得更好，不過這一說法也未得到獨立驗證。
今年3月底，英偉達正式發布了新一代人工智能計算芯片B200。英偉達CEO黃仁勛表示，B200 GPU的AI運算性能在FP8及新的FP6上都可達20 petaflops，是前一代H100運算性能的2.5倍。
如今，隨著Gaudi 3的正式發布，當前AI芯片市場呈現出英偉達B200、AMD MI300系列和英特爾Gaudi 3"三巨頭"競爭的格局。英偉達在AI芯片領域"一家獨大"的局面面臨來自另外兩家廠商的挑戰。
不過，從黃仁勛角度來看，英偉達的生態系統很穩定，在當前AI算力"軍備競賽"中，英偉達依舊暫時是市場的佼佼者。
黃仁勛前段時間這段話其實表達的非常明確：“數據中心需要你運營它。購買和銷售芯片的人考慮的是芯片價格。運營數據中心的人考慮的是成本，我們總擁有成本（TCO）非常好。即使競爭對手芯片是免費的，他們也不如我們，客戶也不會買。我們的目標是增加更多的價值。
但這背后需要很多努力，我們必須不斷創新、我們不能把任何事情視為理所當然、我們有很多競爭對手。”
事實上，AI 芯片是一個不斷向前“奔跑”的高技術行業。它沒有壟斷，只有不斷創新提供更大價值，才有可能讓企業持續保持領先地位。因此，無論是英偉達還是英特爾，他們都有非常強大的市場競爭力，也都有望成為 AI 加速計算市場的“領先者”。
如今，在服務器市場，AMD正在逐漸蠶食該公司的市場份額。據市場調研機構Mercury Research所公布的2023年第四季度AMD處理器市場份額統計數據，AMD EPYC已經拿下了23.1％服務器市場份額，份額占比再次擴大。盡管EPYC作為通用處理器，算力上不如GPU加速器，不過該產品可與GPU加速器、AI加速器等協同工作，實現效率的最大化。
而全新英特爾 AI 芯片Gaudi，預計將不太會在中國大陸市場銷售。但從全球來看，它是否真的能如其所言的，憑借性能優勢、極具競爭力定價優勢而占領更大的市場份額，一切還有待時間的檢測。
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