启闳半导体科技(江苏)有限公司QiHong Semicon TECHNOLOGY (JIANGSU) CO.,LTD
在存储之外,另一个数据中心端GPU技术演进的重要方向是如何减少CPU和GPU通信带来的性能损失。在传统设计中,CPU和GPU处于两个完全不同的系统,其内存空间并不共享,因此CPU和GPU之间的通信开销很大。为了解决这个问题,Nvidia和AMD都在这方面做了不少投入。Nvidia的解决方案是使用自研的基于ARM架构的Grace CPU,并且在架构设计上给每个GPU单独配一个CPU并且使用NVLINK高速接口连接在一起,从而减小CPU和GPU之间的协同工作开销。而AMD因为一直同时有GPU和CPU业务,因此相关的设计在技术上更为激进,在CDNA3架构中CPU和GPU将会使用高级封装的方式集成在一起,共享HBM3高速内存接口和内存空间,从而大大增加CPU和GPU之间的集成度和协作的能力。
综上,我们认为未来服务器端GPU将会是GPU市场最重要的市场增长点,而围绕这个增长点有几个重要的技术路径将会成为主流,包括专用加速IP和通用GPU融合,高速DRAM和缓存的进一步演进,以及CPU和GPU的进一步集成。比较Nvidia和AMD的技术路径,我们可以发现Nvidia的强项在于坐拥人工智能生态护城河,通过极强的软硬件协同设计能力和对于人工智能领域的洞察力,它在专用加速IP和通用GPU融合方面做得极为成功,因此可以通过最小的成本和功耗代价来实现最大化的相关任务性能提升。而AMD的强项在于其高级封装领域的积累以及在CPU领域的经验,未来可望使用晶圆级技术的突破来提升性能。
市场竞争格局
未来市场竞争格局而言,Nvidia和AMD都是从传统的游戏市场切入,在保持传统游戏市场的同时,也正在把精力越来越多地投入云端市场。Nvidia目前拥有服务器市场GPU的领先地位,但是从技术发展角度来看AMD的势头也很不错,其关键在于能否打通软件生态,如果能突破Nvidia CUDA的生态包围圈的话AMD可望在服务器市场也拥有重要的一席之地。
在服务器市场另一个值得关注的新势力是中国的GPU初创公司。以燧原,壁仞等为代表的GPU中国新兴势力也把服务器市场作为其主打方向。从市场动态上来说,其实目前是一个很好的时间点,因为在GPU市场来看,中国GPU较为薄弱的游戏渲染等领域正在被服务器市场增长所取代,而在服务器市场相对来说中国公司的技术包袱并不大,可以轻装上阵。随着未来国际形势的变化(例如逆全球化),可望中国的GPU新势力也能获得GPU市场的重要份额。