英偉達(dá)的優(yōu)勢在于一個全方位的技術(shù)體系,,從高帶寬內(nèi)存到高性能互聯(lián),,從一體化數(shù)據(jù)中心解決方案到規(guī)模化GPU集群的部署,每一個環(huán)節(jié)都構(gòu)成了其不可忽視的壁壘,。要實現(xiàn)全面替代,國產(chǎn)GPU必須逐一擊破這些核心障礙,。
1.HBM(高帶寬內(nèi)存):數(shù)據(jù)吞吐的極限挑戰(zhàn)
在AI訓(xùn)練和科學(xué)計算中,,GPU的性能不僅取決于算力,更受制于數(shù)據(jù)吞吐能力,。英偉達(dá)通過HBM(高帶寬內(nèi)存)技術(shù)實現(xiàn)了超高的數(shù)據(jù)帶寬,,其最新的H100GPU搭載HBM3內(nèi)存,帶寬高達(dá)3TB/s,。這一指標(biāo)對于處理大規(guī)模訓(xùn)練數(shù)據(jù),、加速模型收斂至關(guān)重要。
目前,,國產(chǎn)GPU大多仍采用傳統(tǒng)的GDDR顯存,。雖然GDDR在中低端應(yīng)用中尚可一戰(zhàn),但面對高強(qiáng)度AI訓(xùn)練場景,,內(nèi)存帶寬成為*的性能瓶頸,。此外,HBM技術(shù)由少數(shù)國際存儲廠商壟斷,,國產(chǎn)替代還處于研發(fā)初期,。
國產(chǎn)GPU廠商需要加速與本土存儲企業(yè)(如長江存儲、兆易創(chuàng)新)的合作,,推動HBM技術(shù)的國產(chǎn)化進(jìn)程,。同時,在設(shè)計中優(yōu)化片上緩存(如SRAM)以提升數(shù)據(jù)處理效率,,彌補(bǔ)短期內(nèi)HBM不足的劣勢,。
2.高性能互聯(lián)技術(shù):多卡協(xié)同的關(guān)鍵難題
AI模型的規(guī)模正在不斷擴(kuò)大,,從數(shù)億參數(shù)擴(kuò)展到千億甚至萬億級別。這種規(guī)模下,,單卡性能已無法滿足計算需求,,多GPU協(xié)同成為主流解決方案。英偉達(dá)的NVLink技術(shù)通過高帶寬,、低延遲的互聯(lián)方式,,將多塊GPU整合為統(tǒng)一的計算資源,其在大規(guī)模集群中的表現(xiàn)尤為出色,。
國產(chǎn)GPU在多卡協(xié)同方面的能力相對較弱,,目前尚無可與NVLink匹敵的高效互聯(lián)技術(shù)。多卡通信帶寬不足,、延遲過高的問題,,直接制約了國產(chǎn)GPU在大規(guī)模AI訓(xùn)練任務(wù)中的應(yīng)用。
國產(chǎn)GPU需要研發(fā)自主的高性能互聯(lián)技術(shù),,支持多卡間的高速數(shù)據(jù)交換,,同時優(yōu)化GPU與CPU之間的通信效率。與國內(nèi)CPU廠商(如飛騰,、海光)合作,,構(gòu)建兼容性強(qiáng)的異構(gòu)計算架構(gòu),是實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵,。