調(diào)查英偉達(dá)是中國GPU自主化一步險(xiǎn)棋(11)

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2024-12-11 09:32:34 投資界

英偉達(dá)的優(yōu)勢在于一個(gè)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(gè)環(huán)節(jié)都構(gòu)成了其不可忽視的壁壘。要實(shí)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(jì)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(shí)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(chǔ)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(chǔ)企業(yè)（如長江存儲(chǔ)、兆易創(chuàng)新）的合作，推動(dòng)HBM技術(shù)的國產(chǎn)化進(jìn)程。同時(shí)，在設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(shí)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(jì)算架構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。

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