七月_GAI 專題|從運算架構發展,剖析Intel、AMD與NVIDIA的市場競局(中)

Published On: 2023/07/17|Categories: 科技|

簡單回顧三大晶片商在主力產品線的營收表現後,接下來就其在CPU、GPU乃至於其他運算架構之運算產品技術競爭局勢進行研析與探討。綜觀三家業者近期的發展歷史,它們皆針對非CPU與GPU架構的半導體公司進行收購,舉例來說,過去最為有名的,莫過於Intel收購FPGA大廠Altera,以及近年AMD剛完成收購Xilinx等,此外,NVIDIA也完成了對Mellanox的收購,進一步強化了對於DPU與網路傳輸技術等解決方案的戰力,提升了自家伺服器系統方案的完整度。不論是從筆電亦或是伺服器應用,大體上皆不脫CPU與GPU等解決方案的討論,而在伺服器領域,近期更有FPGA與DPU等解決方案的導入,嘗試為CPU分憂解勞,嘗試用Off Loading的方式,讓CPU更可以專心聚焦核心運算的工作,藉此讓整體系統的效能發揮達到極大化。

 

(一)CPU競局剖析

單從CPU的視角來看,過往不論是伺服器或是PC領域幾乎是由x86架構獨佔鰲頭。在智慧型手機效能不斷提升下,Arm架構逐漸崛起,Arm的CPU IP致力於能源效率最佳化的方向發展。儘管過去Arm陣營也開始往伺服器與PC領域也有不少著墨,但整體來說,成績始終差強人意。然而,隨著Apple與NVIDIA各自以Arm架構切入PC與伺服器領域後,情況顯然開始了有了改變。以近期來說,最需要探討的,莫過於NVIDIA所發布的Grace CPU產品。Grace CPU採用Arm的Neoverse V2 CPU設計,以單一裸晶方式整合72核CPU的作法並提供雙裸晶封裝,裸晶之間以NVIDIA自家的NV-Link C2C技術加以連結,NVIDIA稱之為Grace CPU Superchip,此概念還需搭配LPDDR5X(容量最大為960GB),其整體模組功耗為500W。就NVIDIA在2022年所發布之官方消息,Grace CPU以及Grace Hopper兩大產品線已經被華碩、富士康互聯網、技嘉、雲達、美超微與緯穎科技等所採用,相關伺服器系統在2023年上半年陸續推出,由此可見,Arm陣營在NVIDIA的協助之下,已經在伺服器生態系統中逐漸站穩,並有了一席之地。另外一家Arm陣營的代表則是Ampere,該公司雖然是創立沒多久,但耕耘伺服器與CSP市場已有多年時間,在2023年發布新一代伺服器產品線AmpereOne。從該公司所提供的資料來看,AmpereOne採用Arm的v8.6指令集所開發的自有客製化核心,其核心數量最多達196核,採用台積電5nm製程,其TDP為350W,在這當中,亦不難看出該公司的技術實力亦不遜於AMD與Intel等大廠。

圖1. Ampere伺服器處理器發展歷程

Source:Ampere Computing;智璞產業趨勢研究所整理 2023/07

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