Intel挖角AMD首席架构师,宣布将在2020年推出独立G

浏览量:115 点赞:555 收藏:856 2020-06-07

Intel挖角AMD首席架构师,宣布将在2020年推出独立G

本週二上午, Intel 在官方 Twitter 帐号上透露其独立 GPU 将在 2020 年推出。更详细的讯息并未透露,不过 Intel 执行长 Brian Krzanich 在上週的一次分析师活动中就已经透露将在 2020 年推出首批独立显卡晶片,这标誌着晶片巨头将开始为各种市场提供高效能图形产品组合,包括游戏、资料中心和人工智慧。

2020 年推独立 GPU 并不意外

Intel 将推出独立 GPU 的消息其实并不让人感到意外,因为推文的配图就是 Raja Koduri 的照片。 Raja Koduri 在去年 11 月 8 日被任命为 Intel 首席架构师,并在新成立的核心和视觉计算事业部担任高级副总裁。加入 Intel 之前, Raja Koduri 担任 AMD Radeon 事业部的高级副总裁和首席架构师,负责包括 APU、独立 GPU 、半订製产品和 GPU 计算产品在内的诸多图像相关产品。更早的时候, Raja Koduri 在苹果负责 Mac 产品的图像显示系统。

因此,这位超过 25 年 GPU 从业经验的专家的加入让 Intel 推出独立 GPU 的计划提前曝光。根据 Intel 的表述,选择 Raja Koduri 是看中了他在 PC、游戏控制、专业工作站、计算设备等平台的视觉计算和加速计算经验,他在图像的硬体、软体和系统结构方面都是专家。当然,随着 Raja Koduri 的加入,其他的 GPU 人才也会随之进入 Intel ,这将大大增强 Intel 在 GPU 方面的人才实力。

Raja Koduri 加入不久之后,就有传闻称 Intel 将在明年一月的 CES 2019 上推出新的 GPU ,不过这对于复杂晶片的设计,显然有些激进和不合理。因为典型的 GPU 架构和晶片的开发週期是三年,因此 2020 年推出独立 GPU 相对比较合理,但能否按计划推出还涉及到技术、人才等方面的问题。

目标无非是游戏和资料中心市场

对于 Intel 研发高阶 GPU 的目标,其实无非就是游戏及发展迅猛的 AI 市场。在目前的 GPU 市场, NVIDIA 佔据领先地位,作为 NVIDIA 业绩的支柱,2018 第一季财报显示其游戏晶片业务收入增长 68% 至 17.2 亿美元,来自资料中心业务的收入也增长了 71% 达到 7.01 亿美元。除了游戏市场和资料中心,数字加密货币、自动驾驶汽车都对高效能 GPU 的巨大需求也反应在了 NVIDIA 的最新财报中。

Intel挖角AMD首席架构师,宣布将在2020年推出独立G

NVIDIA 近来亮眼的财报更让 AMD 和 Intel 不想错过增长强劲的高效能 GPU 市场。 AMD 在 Computex 2018 期间公开了全球第一个使用 7nm 工艺的 Vega GPU ,并表示已经开始样品出货,预计在今年下半年开始大规模出货。对于在游戏市场和 NVIDIA 激烈竞争的 AMD ,想要抢先推 7nm GPU 无疑也是想要抢夺资料中心的 GPU 市场。 AMD 在发布会上指出,到 2025 年资料将会增长 50 倍:可穿戴设备、IoT、5G 设备正在普及,这些设备都会产生大量的资料。随着资料量和演算法複杂度的急速提升,对算力的需求也在高速增长。

众所周知,资料中心对于处理器的需求目前主要包括 CPU 和 GPU 。对于 Intel 而言,在资料中心的 CPU 已经佔有优势,如果拥有了自己的高阶独立显卡,不仅可以将其与旗下的 CPU 联合起来,形成更强悍的计算能力与 NVIDIA 和 AMD 竞争。至于是先推游戏市场的 GPU 还是资料中心的 GPU 就不得而知,国外分析师 Ryan Shrout 认为 Intel 会首先为游戏 PC 推出独立 GPU 。

CPU 霸主的独立 GPU 的辛酸研发史

Intel 目前并非没有自己的图像解决方案,但都局限于核芯显卡,即 Intel HD Graphics 系列,这种核心显卡在图像处理方面的能力比较低,只能用在一些对图像处理要求较低的客户端设备中,比如说笔记型电脑。在 GPU 的开发中, CPU 霸主 Intel 的晶片设计能力不会遭到大部分人质疑,但其实 CPU 巨头的 GPU 开发历程并不顺利。 Intel 的 GPU 研发可以追溯到 1997 年,那一年 Intel 通过收购 Chips and Technologies获得了 2D 显示核心技术,3D 技术则是在拥有 20% 股权的 Real3D 的协助下进行研发。1998 年 2 月,Intel740正式发布,这是 Intel 公司研发的唯一一款被用于独立型显卡上的显示核心。

Intel挖角AMD首席架构师,宣布将在2020年推出独立G
Intel 公司研发的唯一一款被用于独立型显卡上的显示核心 Intel740

据了解,i740 是第一款採用 HyperPipelined 3D 架构的显示核心,也是 64 位元架构。i740 採用 0.35 微米工艺製造,核心频率与 AGP同步,即默认值为 66MHz,通过提高 AGP 的频率可以将核心超频。除了 3D 图形显示外,i740 提供出色的 2D 显示和视频播放效果。至于效能,在游戏应用中,i740 的效能约为 Voodoo2的一半,也低于 Voodoo。在 3D Winbench 98 的标準检查程式中,它的效能竟又与 Voodoo2 处于同一水平,因此有人认为显卡的驱动程式欺骗了该检查程式。不过,藉着 Intel 的霸主地位和便宜的价格,很多厂商都推出了使用 i740 的产品,产品价格持续下降,使得 i740 的销量很高,帮助 Intel 在低端 GPU 市场获得不错的佔有率。

到了 1999 年 4 月 27 日, Intel 公布了 Intel740 的后续版本—— Intel752。它的核心架构是 128 位元,核心频率为 100MHz,显示记忆体频率为 133MHz,最大支持 16MB 显示记忆体。但 Intel 在发售前决定将 i752 集成在主机版上,取消独立显卡,所以 i752 只有工程开发版的独立显卡产品流传于市场上。后来,Intel752 改为 Intel754以支持 AGP 4X,集成于 i810E 晶片组中,其它参数与 i752 相同。

之后, NVIDIA 在绝大部分人对于 GPU 的认识还局限于游戏图形加速的时候就看到了 GPU 在其他领域的潜力,于是开始了 GPGPU战略并在 2007 年推出 CUDA 。经过数年的开发积累,在深度学习大热的时候, NVIDIA 的 CUDA 凭藉着稳定的效能、易用的 API 接口、完整的文档和多年的开发者社区运营成为了开发者的首选,配合其 GPU 成为了资料中心的标配。虽然 AMD 对 GPGPU 的态度没那幺积极,但在看到 NVIDIA 的 CUDA 之后还是和高通等其他几个合作厂商在推广与 CUDA 相似的 OpenCL ,另外, AMD 还在 2014 年推出异构系统架构 HSA,希望打通 CPU 和 GPU 的记忆体空间,解决 CPU 和 GPU 之间记忆体互访造成的效能损失,不过并未引起大的波澜。

在看到 NVIDIA 和 AMD 都陆续推出相关的 GPGPU 产品后, Intel 为保持优势也计划重新推出独立显卡产品 Larrabee 。 Larrabee 图形处理项目完全有别于现时所有图形处理技术,不同于 AMD 以及 NVIDIA 一直以来使用的仅有图形运算指令的流处理技术,而是基于自家的 x86 架构,指令方面除了拥有部分新的图形处理指令以外保有大量的 x86 指令,使得 Larrabee 拥有更为灵活的可编程特性以及更为强大的通用运算处理能力,算是 Intel 发展多核心 x86 并发运算架构的一个延伸。

Intel 计划最迟于 2010 年推出 Larrabee 显示核心作为消费级图形处理器产品,不过这个继 Intel740 之后的又一独立式显示核心 Larrabee 虽然研发团队、开发概念等都与 Intel 的集成式显示核心的完全不同,但由于多次的「跳票」、研发进度不如预期、图形效能不佳、功耗过高等因素,最终于 2010 年 5 月宣布取消发布相关显卡的计划。2011 年, Intel 首度承认 MIC 项目其实就是 Larrabee 项目的后续完善版本。

NVIDIA 执行长黄仁勋也经常批评 Larrabee 的种种不合理之处。他认为 Larrabee 的效能在老旧的 x86 架构的拖累下不可能有出色表现。还批评 Intel 没能在可编程和固定功能上作出合理平衡,过分强调可编程,而图形处理任务过程当中并非全部都可以通过可编程来实现,即使有但效能也会非常糟糕。他同时认为 Intel 此举纯属对此故弄玄虚,企图利用幻灯片上的纸面资料忽悠图形处理行业,即使 Larrabee 有产品也只是急于求成的不良品。对这些批评, Intel 戏称他是 Larrabee 的公关经理,而且不带薪酬。

还有质疑的声音对 Intel 利用 x86 核心作 GPU 存疑,认为 Intel 仍然没能将图形处理放在首位,因为对于常用的图形程式接口诸如 DirectX 以及 OpenGL 都没有硬体上的支持而只是软体支持,即使是 Intel 声称要开发自家的图形 API 也不过是充分利用多 x86 核心,相当于多核心优化。

不过需要指出的是,儘管 Larrabee 项目被中止并遭到了外界的批评, Intel 同样在 2010 年公布的 Intel MIC 多处理器架构中继承了大量由「Larrabee」研究计划而来的设计元素,最大的区别在于前者专注于为高效能运算而设计的多处理器协同运算,后者是作为 GPU 。同时对 NVIDIA 及 AMD 研发 GPU 的理念亦产生不少影响。 NVIDIA 在 2010 年推出的 GeForce 400 系列时所用的「Fermi」架构便引用 Larrabee 的一些设计概念,将 GPU 内部模块化,每个模块内部下辖多组流处理器以及一些特殊单元,构成一个称为「GPC」的模块,除了没有独立的记忆体控制器以及显示输出单元,每个 GPC 模块相当于一个小型 GPU ,各 GPC 模块的资料共用由新增的全域二级缓存实现。 AMD 在 2011 年底推出的 Radeon HD 7000 系列时所用的「次世代图形核心」架构更是大量引用 Larrabee 项目的设计概念,将一些流处理器以及一些指令分派单元合作一个模块,称为「CU」。

小结

关于 Intel 将在 2020 年推出的独立 GPU ,目前还没有更多的关键讯息曝光,我们也难以预测经验丰富的 Raja Koduri 加入以及新成立的核心和视觉计算事业部能否给 Intel 带来具有竞争力的高阶 GPU ,摆脱独立 GPU 研发的「辛酸史」。

更为重要的是,在 Intel 全力向 AI 转型的背景下,如果高阶 GPU 研发成功, Intel 将可以用 CPU + GPU +FPGA 组合参与到 AI 的竞争,毕竟 Computex 2018 期间 NVIDIA 发布的首款专为机器人设计的 AI 晶片 Jetson Xavier 就採用了 CPU + GPU +DSP。如果 Intel 的独立 GPU 2020 年没有跳票, Intel 所拥有的晶片组合无论在 AI 的云端还是终端都非常有利于其保持自己在晶片领域的霸主地位。

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