云时代应用多样化异构计算成主流 点击:122 | 回复:0



航大物联

    
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发表于:2018-06-14 11:39:22
楼主

前不久,英伟达发布了其机器人平台——Jetson Xavier,我们可以看到,这个平台包含了6种处理器:1个Volta TensorCore GPU、1个8核ARM64 CPU、2个NVDLA深度学习加速器、1个图像处理器、1个视觉处理器和1个视频处理器。嵌入式定制开发

近年来,芯片公司除了之前的纵向发展提升速度外,也越来越注重横向发展,开始整合各种不同类型的芯片。之前英特尔的AI大会,其AI平台也包括一票不同的处理核心,包括:CPU、GPU、DSP、NNP、FPGA等。手机SoC也是功能不断的丰富,在传统的CPU、GPU、ISP、基带芯片之外,现在越来越多的厂商还会加入另外的加速DSP、用来加速AI的NPU等处理核心。

随着应用越来越多样化,这种通过多种芯片进行异构计算已经成为行业的主流,目前看来这种趋势可能会继续加速。

移动芯片.jpg

现在最先进的处理器为10nm制程,目前垄断半导体光刻市场的ASML 将光刻机的技术蓝图推至 2030 年 1.5 纳米,给了摩尔定律10年左右的寿命,谁也不知道最后的极限到底是多少,但是维持摩尔定律越来越难一家是业界共识。当单一芯片发展遇到瓶颈时,横向的发展就变得更加重要,拓展多种芯片可以将自己的市场快速扩大,现在已经成为芯片厂商的主流发展方向。

在现今移动和云时代,移动设备需要处理各种各样的信息,包括通讯、执行程序、处理图片、娱乐游戏、处理各种传感器的信息等等。传统依靠类似CPU这样通用处理器来处理这些信息的效率非常低。

一个是时间上效率低,CPU这种为顺序计算而设计的处理器,一旦被占用,其他处理请求就只能等待。这样任务一多,很多请求就得不到及时处理。另外一个是能源使用上效率低,为了应对各种不同的情况,CPU的功耗会比专门处理相应数据的处理器更高,这也是为什么 iPhone在5S引入了协处理器来处理陀螺仪等传感器的数据,来为设备省电。

高通一直以集成度高著称, 在移动市场到来时便如鱼得水。高通的SoC里面包括了各种各样的处理单元:包括加速3D的GPU,处理照片的ISP,处理通信的基带芯片,处理音频的编解码器,加速向量计算的DSP等。

在移动平台上,各种芯片各司其中,大大提升了手机等移动设备各项功能的响应速度,同时其功耗也可以得到保证,毕竟依靠电池的移动设备对用电非常敏感。

而到数据中心这一端,处理海量数据成为数据中心的主要工作,而传统的处理器并行计算能力受限,超级计算机常常要并联上万颗处理器。特别是AI计算越来越受重视后,CPU并行能力差的弱点更加暴露无疑。

这个时候,更适合并行计算的GPU就成了很好的选择,2008年前后,通过GPU构造的超级电脑越来越多,而2013年之后来爆发的AI计算热潮,更将GPU应用推向了高潮。于此同时,像FPGA这样的产品,也被发现可以很好的加速于AI算法,成为数据中心的常客。

相对于个人,数据中心也十分在意能耗,电费开支是数据中心的一个大项开支出。所以利用特别的硬件加速算法,节省用电,也是数据中心的追求,这和移动的的需求类似。所以在云端,越来越多不同种类的芯片也开始被应用。

国内这边,以紫光为代表的财团,也开始大力整合,紫光集团在2013年-2015年收购了展讯、锐迪科、新华三。并拟38亿美元投资硬盘龙头西部数据成为为大股东、并通过西部数据190亿美元收购存储芯片商Sandisk。2016年,紫光集团通过二级市场低调收购FPGA芯片企业莱迪斯6.07%股权。也大有买遍天下的气势。

由于摩尔定律基本失效,低于28nm的工艺已经无法降低成本,必须通过企业的整合来扩大规模来获得规模优势,才能在市场竞争中获得成本优势,否则就会被市场淘汰。所以,近年来芯片行业并购异常激烈,并购规模屡创新高,并且没有看到有停歇的意思。



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