|
來(lái)源：中國電子報 日前，AMD、ARM、Mellanox、華為、IBM、高通和賽靈思七家公司正式宣布，共同成立CCIX（針對加速器的緩存一致性互聯(lián)）聯(lián)盟，致力于推動(dòng)統一的異構計算加速器標準。 目前，全球異構計算領(lǐng)域呈現三足鼎立的態(tài)勢，分別是以AMD、高通、ARM、三星、北京華夏芯等為主體的全球異構計算系統HSA（Heterogeneous System Architecture）聯(lián)盟，以IBM、Google、英偉達為主體的OpenPOWER聯(lián)盟和Intel主導的異構計算體系。 新聯(lián)盟CCIX成立意欲為何？ 異構計算是信息技術(shù)新拐點(diǎn) CPU+GPU，是我們熟知的一種異構計算方式。其中，GPU就是CCIX聯(lián)盟所說(shuō)的加速器。而這個(gè)加速器，除了GPU之外，也可以是DSP、FPGA等芯片中的一種或者幾種。 異構計算是將不同架構的中央處理器CPU（Central Processing Unit）、圖形處理器GPU （Graphics Processing Unit）、數字信號處理器DSP（Digital Signal Processor）和FPGA（Field Programmable Gate Array）等特定硬件加速單元依據相關(guān)技術(shù)標準和規范有機內在融合在一顆芯片上，不同異構內核之間實(shí)現協(xié)同計算。 從上世紀70年代Intel推出第一款處理器到現在，芯片架構歷經(jīng)單核、同構多核等不同時(shí)期，當前正邁向異構多核時(shí)代。伴隨并行度提高，同構系統處理器核間的并行冗余越來(lái)越大，不可并行任務(wù)協(xié)調工作越來(lái)越多，導致系統性能增幅隨冗余增大接近飽和。異構多核芯片的創(chuàng )新涉及軟硬件等深層次創(chuàng )新融合與突破，是普適計算領(lǐng)域的新熱點(diǎn)，也是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新拐點(diǎn)。 異構計算能夠消除同構計算時(shí)CPU、GPU、DSP之間數據傳輸時(shí)間，大大提升計算效率，并且以良好的性能協(xié)同支持圖形處理、信息通信、人工智能、大數據等多領(lǐng)域應用。芯片級異構計算已經(jīng)成為解決計算與效能瓶頸的主流技術(shù)之一，是高性能計算、商業(yè)計算、移動(dòng)計算等應用發(fā)展的必然選擇。 但是，作為新興技術(shù)，從編程方式、軟硬件架構到生態(tài)系統，異構計算也面臨著(zhù)許多問(wèn)題和挑戰。為了建立完善的軟硬件體系來(lái)支撐全新異構計算體系，進(jìn)而解決生態(tài)問(wèn)題，使下游產(chǎn)業(yè)鏈用戶(hù)主動(dòng)采用異構計算技術(shù)，AMD、高通、ARM、三星、北京華夏芯等成立了全球異構計算系統HSA（Heterogeneous Syste Architecture）聯(lián)盟，IBM、Google、英偉達等成立了OpenPOWER聯(lián)盟，Intel則自成體系。 到底誰(shuí)不帶誰(shuí)玩？ Intel公司異構計算體系主要為其自身系列產(chǎn)品和服務(wù)使用，在PC與高性能移動(dòng)計算領(lǐng)域優(yōu)勢明顯;HSA是完全開(kāi)放的異構計算聯(lián)盟，由于A(yíng)RM、高通、三星等巨頭參與，在高性能移動(dòng)計算領(lǐng)域處于擁有顯著(zhù)優(yōu)勢;OpenPOWER聯(lián)盟以IBM POWER芯片架構技術(shù)為基礎，成立時(shí)間最晚，主要面向高性能計算領(lǐng)域應用。 毫無(wú)疑問(wèn)，基于統一編程規范和標準，能大幅減小軟件開(kāi)發(fā)編程難度、降低產(chǎn)品研制和維護成本，七巨頭成立CCIX聯(lián)盟的目的也在于此。但是，英特爾、英偉達作為異構計算的主力企業(yè)，為何沒(méi)有參與？ 先看看英特爾�；谄涔に�、技術(shù)的先進(jìn)性，在PC領(lǐng)域已向異構計算技術(shù)路徑發(fā)展，目前已有CPU和GPU構成的片間異構和X86加SSE（Streaming SIMD Extensions）DSP的片內異構產(chǎn)品，并擇機向智能終端等移動(dòng)計算領(lǐng)域拓展。特別需要提出的是，英特爾公司在2015年6月以167億美元收購全球第二大FPGA公司Altera，成為目前全球唯一具備在片內實(shí)現CPU+GPU+DSP+FPGA異構能力的公司。 再看看英偉達。從聚焦游戲芯片，到轉變思路進(jìn)軍人工智能和VR等新興領(lǐng)域，坐擁和IBM聯(lián)合開(kāi)發(fā)的NV Link技術(shù)，英偉達一時(shí)風(fēng)光無(wú)限，早已不再是幾年前模樣。 可以說(shuō)，英特爾、英偉達都已經(jīng)有了自家的解決方案，完全不需要加入CCIX這樣的開(kāi)放性聯(lián)盟，與競爭對手分享獨門(mén)秘籍。由此，已經(jīng)很難判斷，CCIX聯(lián)盟未能邀得英特爾、英偉達的加入，抑或是聯(lián)盟的成立，即是七巨頭以對抗英特爾、英偉達為初衷。 我國高端芯片趕超的切入點(diǎn) 異構計算是當前芯片技術(shù)與產(chǎn)業(yè)出現的重大創(chuàng )新拐點(diǎn)，異構計算的理念、開(kāi)放式架構、軟硬件融合等模式將深刻影響全球范圍內信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展。異構計算相關(guān)技術(shù)將成為我國高端芯片取得根本性突破的重要彎道超越機遇，也是抓好電子信息領(lǐng)域核心技術(shù)設備戰略布局工作的一個(gè)重要切入點(diǎn)，我國絕對不能錯過(guò)。 近二十年來(lái)，我國開(kāi)展了多個(gè)核心處理器研究項目，取得了包括龍芯、申威、飛騰、眾志、兆芯、中晟宏芯等一系列國產(chǎn)處理器成果，覆蓋了幾乎國際上所有主流、非主流的指令架構。但是，這些成果主要集中在傳統的同構計算處理器領(lǐng)域。 目前，我國除華夏芯、華為和江南計算技術(shù)研究所（總參56所）外，尚無(wú)其他從事完全自主知識產(chǎn)權的異構多核芯片設計公司。其中，華為主要以ARM異構計算處理器核為基礎設計異構計算芯片和下游產(chǎn)品。江南計算技術(shù)研究所研制了“申威-3”高性能異構眾核處理器，是國際上首款萬(wàn)億次片上融合異構眾核處理器，成功應用于“神州VI”超級計算機。華夏芯公司設計的CPU+GPU+DSP芯片IP核平臺，從指令集、微架構到工具鏈具有完全自主知識產(chǎn)權，在高性能移動(dòng)計算領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位。 異構計算產(chǎn)業(yè)分工細，在專(zhuān)用領(lǐng)域技術(shù)門(mén)檻高，創(chuàng )新空間大，這些特征非常有利于相關(guān)企業(yè)和研究單位的共同參與，發(fā)揮我國在軟件應用與集成電路定制芯片方面的群體優(yōu)勢，提升異構計算產(chǎn)業(yè)在全球的份額和地位。我國應積極籌建新一代異構多核計算芯片產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，打造有利于我國自主發(fā)展和主導的國際化生態(tài)應用系統。 |
