2024年4月3日发(作者:奕奇志)
2021,用科技重新定义生活
数据改变生活,算力驱动未来
2021数据计算发展新趋势一览
从几年前开始,数据就成为了社会的另一个维度。数据和AI计算就像空气般无孔不入且无所不在,迅速而全面
地改造着整个社会的方方面面:各种App会根据收集的数据向你推荐自己最喜欢的内容、商品;导航软件会根
据实时收集的大量数据,智能计算出最佳的行驶路线。这种数据化与智能计算来势汹汹,颠覆着一个又一个行
业,作为使用者对此却很难察觉。而实现这些海量数据与计算的背后力量则是众多IT企业的成果
—各种芯片
与软件。正是他们的创新技术,带来了计算性能的快速增长和计算能力的大幅度提升,并带来了生活方式的改
变。而在2021年,英特尔、AMD和英伟达等为用户提供计算与数据中心解决方案的龙头企业又带来了不少新
技术与新产品,将给我们的生活带来新的变化。
英特尔:全面加速AI计算
英特尔在数据和计算业务方面一直扮演着行业领衔者的地
位,无论是之前的至强可扩展平台还是至强Phi加速计算卡,都是
计算业务必不可少甚至是唯一的选择。现在英特尔在数据和计算
产业上继续加强技术研发,扩大实力,并带来了全新的第三代至
强可扩展处理器以及新的存储设备。
人们对于英特尔的印象一直以来都是处理器生产厂商。实际
上,从2017年甚至更早的时间开始,英特尔就在逐渐转型,从单
一的处理器、显示核心、芯片组相关的PC行业,全面转向以数据
服务为中心,其产业任务也转移至如何保证数据可以更好地被挖
掘、计算和处理。鉴于此,英特尔还推出了六大技术支柱,包括制
程与封装、架构、内存与存储、互联、安全和软件。其中,位于核心
地位的是英特尔的至强可扩展系列处理器。2020年的下半年,英
特尔在之前第二代至强可扩展系列产品的基础上,推出了全新的
第三代至强可扩展系列处理器。虽然从基准规格来看,新的第三
代至强可扩展系列处理器和第二代产品的差别并不是很大,但
它大幅度增加了有关AI计算的功能和性能。第三代产品带来了
对目前最流行的BF16数据格式的支持,这种数据格式在精度上
非常接近FP32但是其计算量又和FP16相当。英特尔官方宣称
其相比上代产品的训练性能提升最多可达1.93倍,推理性能提
升最多1.9倍。相比更早期的至强E7v4系列产品,在AI训练能力
方面,新的第三代至强可扩展系列处理器在启用AVX-512的情
况下,性能提升幅度为82%,在使用BF16数据格式的情况下,
性能提升幅度为2.14倍。在AI推理方面,新的处理器在AVX-
512数据格式下能带来1.04倍的性能提升,在INT8数据格式下
可获得5.25倍的性能提升,在BF16格式下的性能提升幅度可达
2.66倍。
英特尔近年来在存储产业上最大的创新非傲腾技术莫属。
至强第三代可扩展处理器增加了AI加速的相关内容 英特尔发布的全新第三代至强可扩展处理器
15
2021年1月
2021,用科技重新定义生活
这项技术在数据中心的内存和传统存储设备的金字塔中新增了
兼具DRAM内存和NAND传统闪存特性的新层级。
目前,傲腾持久内存已升级到200系列,可以提供比上一代
产品高25%的内存带宽,与主流的NAND SSD相比,其数据传
输访问效率提升了225倍。同时它还可以在单路服务器上实现最
高6TB的内存容量,能够进行内存数据库、密集虚拟化、分析及
高耗能计算等数据密集型工作负载的管理。在存储方面,英特尔
推出了主打性能的傲腾固态盘P5800X,其采用PCIe 4.0接口,
性能是前一代产品的3倍以上,非常适合对性能要求极高的数据
中心。
从上述介绍来看,凭借现在具有AI加速效能的英特尔第三代
至强可扩展处理器和傲腾系列产品,英特尔在未来产业发展和应
用中占据了显著的领先地位。在2021年,借助第三代至强可扩展
处理器和傲腾系列产品的优势,英特尔还将显著扩展自己在数据
中心、云计算、医疗、互联网、智慧城市、智能工厂等产业方面的
市场份额,其方向包括纵向的深度加深和横向的产业连接。举例
来说,纵向方面,人们可以享受到新的AI加速和傲腾产品带来的
更为方便、快捷和更具个性化的数据内容,包括购物、娱乐、内容
平台更为精准,基于个性化的推荐以及面向医疗产业的数字化诊
疗系统、AI医疗评价体系、个人医疗信息的精确融合,AI医生、AI
诊断会更广泛地加入我们的生活并且得到行业的认可。再比如企
业级计算方面的企业AI管理、流程优化、智能工厂的物流、信息
流和资金流的控制等,能够降低企业内部损耗,提高效益。横向
方面,不同的信息可以在共享的同时,还带来计算上的联合应用,
包括通过评价用户在购物、旅行、生活方面的数据,为用户量身
定做相应的服务,通过用户的身体健康信息,为用户推荐健康的
食物和生活方式等。对企业来说,为企业匹配相应的行业和客户
资源、帮助企业通过行业数据预测市场变化、建立AI决策参考系
统等,都是未来英特尔第三代至强可扩展处理器和傲腾系列产品
重要的市场发展空间。比如英特尔和腾讯联合发布的第一款基于
第三代至强可扩展处理器的星星海四路服务器刚投入使用,它将
全面满足通用计算、异构计算、高性能计算等全业务场景需求。
同时英特尔还与腾讯在AI领域拓展深度合作,将CPU的AI性能
应用在腾讯云小微的语音合成中。
相比上代产品性能大幅度提升。
英特尔主打性能的傲腾固态盘P5800X,
个性化的服务。举例来说,由于疫情的影响,线上会议、线上座
谈等内容开始成为很多用户的首选,但是,线上会议所处的环境
往往包含了太多个人信息和干扰因素,因此,英伟达推出了名为
Maxine的平台。这个平台借助GPU的计算能力,能够实现大量
独特的功能,包括分辨率自动提升、镜头自动跟踪目标、自动更换
环境背景、环境噪音降噪、自动翻译、视频带宽压缩以及虚拟角
色等功能。在产业环境方面,英伟达和KION合作,利用人工智能
几乎实现了整个物流过程的自动识别、分类、分拣和配送,这个区
域甚至不会局限于一个仓库,而是跨地区和跨洲。医药方面,英
伟达推出了Omniverse平台,帮助科学家利用闲置的20万GPU
新一代的傲腾持久内存升级为200系列, 可以提供比上一代产品高25%的
内存带宽, 在低负载情况下功耗可降低到5W。
英伟达:黄氏定律推动数据计算不断前行
英伟达在数据处理业务上的介入始于早期的统一渲染架构
GPU的推出。近年来,随着GPU在深度学习计算以及数据处理
业务上的优势逐渐凸显,英伟达也正在不断扩大着产业版图,全
方位押宝数据中心和数据处理业务。和英特尔发布诸如至强系
列产品以及傲腾系列产品有所不同的是,英伟达在AI和数据处理
方面的业务虽然有很大一部分依旧是企业级市场和行业客户,但
是还是出现了不少有趣的变化。比如英伟达希望尽可能地接近
用户,利用旗下GeForce平台或者相关产品来提供更独特、更为
2021年1月
英伟达在数据中心上的业务和产品都越来越多
16
2021,用科技重新定义生活
的算力,通过Folding@Home来仿真有关新冠病毒的刺突实时
变化的内容。在国内企业方面,英伟达的解决方案支持淘宝在直
播购物方面利用GPU超分辨率处理来提高视频清晰度,支持虎
牙利用AI技术加速内容创作者的生产过程,利用AI技术帮助京东
物流实现智能配送等。此外还有大量的初创公司借助英伟达的平
台带来了相当多的创意性产品,覆盖了消费、互联网、自动机器、
工业自动化、自动驾驶、加速数据等不同的行业或领域,显示了
GPU加速在全行业的应用情况。
在接下来的2021年,英伟达很可能进一步利用GPU在AI
方面强大的算力进一步攻城略地。在目前人们最关注的自动驾
驶方面,2021年有可能将有多家车企推出基于英伟达产品的高
级别辅助驾驶甚至自动驾驶产品,覆盖多个传统品牌和创新品
牌,大大推进智能化车辆的发展速度。另外,英伟达还在更广泛
的和企业接触,进入包括物流、工业、线上零售、短视频、安全等
行业。比如英伟达和京东在自动驾驶、智能物流方面的合作可能
在2021年带来令人惊讶的改变。基于英伟达支持的物流方面的
智能化路线和配送,会显著提高物流效率。不仅如此,随着居家
办公、在线办公等新变化的出现以及线上直播行业的持续火热,
2021年我们将会看到大量英伟达在实验室内的技术实用化。比
如前述的Maxine的实用化会带来直播和在线会议的实质性变
化,人们可以随时随地享受清晰、便捷和保护隐私的在线内容。
在医疗产业方面,英伟达和英特尔一样,都在极力推动AI医疗的
落地,2021年我们可能会遇到使用英伟达GPU的AI医生帮我们
查看CT照片,给出诊断结果,然后联动到使用英伟达GPU驱动
的云计算所呈现的药物购买平台。医药产业更是英伟达大放异彩
的地方,与葛兰素史克的合作只是开始,英伟达将利用GPU的算
力,进一步挖掘更多的用途和场景,包括蛋白质折叠、药物的分
子形态筛选甚至是代谢模拟、药物数据的计算等。
时难以企及的高度。目前的最新消息显示,AMD正在准备Zen 3
架构的霄龙处理器,这款产品采用Zen 3架构,最多将拥有64核
心和128个线程,L3缓存高达256MB,其整体性能在频率未确定
的情况下相比上代产品IPC提升大约14%,平均性能提升了大约
27%。更值得一提的是,在Zen 3架构的EPYC处理器还没发布
的时候,AMD就获得了欧盟新一代超算的订单,这款超级计算机
的最高计算速度高达552PFLIOS,也就是每秒55.2万亿次,同
时获得订单的还有AMD Instinct MI100计算加速卡。该加速卡能
够提供高达11.5TFLOPS的FP64性能和23.1TFLOPS的FP64
性能,将用于天气预测、物理计算、工程计算等场合,进一步推动
人类科技的发展。
在新的2021年,AMD将会在计算方面给我们呈现更多的惊
喜。包括IBM、亚马逊等企业都宣布在2021年将开发基于AMD
CPU和GPU的解决方案,带来更强大的云计算、更出色的AI计
算等。借助Zen 3架构卓越的性能和AMD全新的Instinct MI100
加速卡,AMD可能会获得更多客户的青睐,同时逐步完善自己的
生态系统,并进一步扩展至更多的行业。
数据改变生活,算力驱动未来
与专题前面介绍的那些消费级产品所带来的应用改变不同,
你不会直接购买英特尔、NVIDIA、AMD这些企业在数据处理、
AI计算业务上研发的产品技术,但你却无时无刻地在享用这些技
术所带来的便利。从由人工智能调度平台进行调度为你节约送餐
时间的美团外卖,到快速实现最近匹配的各种打车App,再到越
来越精准的天气预报,这些服务我们用起来都觉得“理所当然”,
但实现起来却并不容易,它们都是以上这些高性能硬件与软件融
合的成果。在未来可以预见更成熟的自动驾驶、通过智能设备在
家看病、由机器人或无人机完成送货等各种新的应用方式也有可
能“理所当然”地逐步进入我们的生活。毕竟硬件性能与软件技
术都在不断发展,毕竟数据改变生活,算力驱动未来。
AMD:EPYC霄龙处理器大放异彩
在面向数据中心、服务器和超级计算机的处理器方面,
AMD近年来主要以超多核心的EPYC霄龙处理器为主。旗下霄
龙处理器最高可实现单插槽64核心、128线程,这是竞争对手暂
AMD第三代EPYC处理器整装待发
还可以组合为多卡系统。
Instinct MI100显卡专门面向数据中心设计,
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2024年4月3日发(作者:奕奇志)
2021,用科技重新定义生活
数据改变生活,算力驱动未来
2021数据计算发展新趋势一览
从几年前开始,数据就成为了社会的另一个维度。数据和AI计算就像空气般无孔不入且无所不在,迅速而全面
地改造着整个社会的方方面面:各种App会根据收集的数据向你推荐自己最喜欢的内容、商品;导航软件会根
据实时收集的大量数据,智能计算出最佳的行驶路线。这种数据化与智能计算来势汹汹,颠覆着一个又一个行
业,作为使用者对此却很难察觉。而实现这些海量数据与计算的背后力量则是众多IT企业的成果
—各种芯片
与软件。正是他们的创新技术,带来了计算性能的快速增长和计算能力的大幅度提升,并带来了生活方式的改
变。而在2021年,英特尔、AMD和英伟达等为用户提供计算与数据中心解决方案的龙头企业又带来了不少新
技术与新产品,将给我们的生活带来新的变化。
英特尔:全面加速AI计算
英特尔在数据和计算业务方面一直扮演着行业领衔者的地
位,无论是之前的至强可扩展平台还是至强Phi加速计算卡,都是
计算业务必不可少甚至是唯一的选择。现在英特尔在数据和计算
产业上继续加强技术研发,扩大实力,并带来了全新的第三代至
强可扩展处理器以及新的存储设备。
人们对于英特尔的印象一直以来都是处理器生产厂商。实际
上,从2017年甚至更早的时间开始,英特尔就在逐渐转型,从单
一的处理器、显示核心、芯片组相关的PC行业,全面转向以数据
服务为中心,其产业任务也转移至如何保证数据可以更好地被挖
掘、计算和处理。鉴于此,英特尔还推出了六大技术支柱,包括制
程与封装、架构、内存与存储、互联、安全和软件。其中,位于核心
地位的是英特尔的至强可扩展系列处理器。2020年的下半年,英
特尔在之前第二代至强可扩展系列产品的基础上,推出了全新的
第三代至强可扩展系列处理器。虽然从基准规格来看,新的第三
代至强可扩展系列处理器和第二代产品的差别并不是很大,但
它大幅度增加了有关AI计算的功能和性能。第三代产品带来了
对目前最流行的BF16数据格式的支持,这种数据格式在精度上
非常接近FP32但是其计算量又和FP16相当。英特尔官方宣称
其相比上代产品的训练性能提升最多可达1.93倍,推理性能提
升最多1.9倍。相比更早期的至强E7v4系列产品,在AI训练能力
方面,新的第三代至强可扩展系列处理器在启用AVX-512的情
况下,性能提升幅度为82%,在使用BF16数据格式的情况下,
性能提升幅度为2.14倍。在AI推理方面,新的处理器在AVX-
512数据格式下能带来1.04倍的性能提升,在INT8数据格式下
可获得5.25倍的性能提升,在BF16格式下的性能提升幅度可达
2.66倍。
英特尔近年来在存储产业上最大的创新非傲腾技术莫属。
至强第三代可扩展处理器增加了AI加速的相关内容 英特尔发布的全新第三代至强可扩展处理器
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2021年1月
2021,用科技重新定义生活
这项技术在数据中心的内存和传统存储设备的金字塔中新增了
兼具DRAM内存和NAND传统闪存特性的新层级。
目前,傲腾持久内存已升级到200系列,可以提供比上一代
产品高25%的内存带宽,与主流的NAND SSD相比,其数据传
输访问效率提升了225倍。同时它还可以在单路服务器上实现最
高6TB的内存容量,能够进行内存数据库、密集虚拟化、分析及
高耗能计算等数据密集型工作负载的管理。在存储方面,英特尔
推出了主打性能的傲腾固态盘P5800X,其采用PCIe 4.0接口,
性能是前一代产品的3倍以上,非常适合对性能要求极高的数据
中心。
从上述介绍来看,凭借现在具有AI加速效能的英特尔第三代
至强可扩展处理器和傲腾系列产品,英特尔在未来产业发展和应
用中占据了显著的领先地位。在2021年,借助第三代至强可扩展
处理器和傲腾系列产品的优势,英特尔还将显著扩展自己在数据
中心、云计算、医疗、互联网、智慧城市、智能工厂等产业方面的
市场份额,其方向包括纵向的深度加深和横向的产业连接。举例
来说,纵向方面,人们可以享受到新的AI加速和傲腾产品带来的
更为方便、快捷和更具个性化的数据内容,包括购物、娱乐、内容
平台更为精准,基于个性化的推荐以及面向医疗产业的数字化诊
疗系统、AI医疗评价体系、个人医疗信息的精确融合,AI医生、AI
诊断会更广泛地加入我们的生活并且得到行业的认可。再比如企
业级计算方面的企业AI管理、流程优化、智能工厂的物流、信息
流和资金流的控制等,能够降低企业内部损耗,提高效益。横向
方面,不同的信息可以在共享的同时,还带来计算上的联合应用,
包括通过评价用户在购物、旅行、生活方面的数据,为用户量身
定做相应的服务,通过用户的身体健康信息,为用户推荐健康的
食物和生活方式等。对企业来说,为企业匹配相应的行业和客户
资源、帮助企业通过行业数据预测市场变化、建立AI决策参考系
统等,都是未来英特尔第三代至强可扩展处理器和傲腾系列产品
重要的市场发展空间。比如英特尔和腾讯联合发布的第一款基于
第三代至强可扩展处理器的星星海四路服务器刚投入使用,它将
全面满足通用计算、异构计算、高性能计算等全业务场景需求。
同时英特尔还与腾讯在AI领域拓展深度合作,将CPU的AI性能
应用在腾讯云小微的语音合成中。
相比上代产品性能大幅度提升。
英特尔主打性能的傲腾固态盘P5800X,
个性化的服务。举例来说,由于疫情的影响,线上会议、线上座
谈等内容开始成为很多用户的首选,但是,线上会议所处的环境
往往包含了太多个人信息和干扰因素,因此,英伟达推出了名为
Maxine的平台。这个平台借助GPU的计算能力,能够实现大量
独特的功能,包括分辨率自动提升、镜头自动跟踪目标、自动更换
环境背景、环境噪音降噪、自动翻译、视频带宽压缩以及虚拟角
色等功能。在产业环境方面,英伟达和KION合作,利用人工智能
几乎实现了整个物流过程的自动识别、分类、分拣和配送,这个区
域甚至不会局限于一个仓库,而是跨地区和跨洲。医药方面,英
伟达推出了Omniverse平台,帮助科学家利用闲置的20万GPU
新一代的傲腾持久内存升级为200系列, 可以提供比上一代产品高25%的
内存带宽, 在低负载情况下功耗可降低到5W。
英伟达:黄氏定律推动数据计算不断前行
英伟达在数据处理业务上的介入始于早期的统一渲染架构
GPU的推出。近年来,随着GPU在深度学习计算以及数据处理
业务上的优势逐渐凸显,英伟达也正在不断扩大着产业版图,全
方位押宝数据中心和数据处理业务。和英特尔发布诸如至强系
列产品以及傲腾系列产品有所不同的是,英伟达在AI和数据处理
方面的业务虽然有很大一部分依旧是企业级市场和行业客户,但
是还是出现了不少有趣的变化。比如英伟达希望尽可能地接近
用户,利用旗下GeForce平台或者相关产品来提供更独特、更为
2021年1月
英伟达在数据中心上的业务和产品都越来越多
16
2021,用科技重新定义生活
的算力,通过Folding@Home来仿真有关新冠病毒的刺突实时
变化的内容。在国内企业方面,英伟达的解决方案支持淘宝在直
播购物方面利用GPU超分辨率处理来提高视频清晰度,支持虎
牙利用AI技术加速内容创作者的生产过程,利用AI技术帮助京东
物流实现智能配送等。此外还有大量的初创公司借助英伟达的平
台带来了相当多的创意性产品,覆盖了消费、互联网、自动机器、
工业自动化、自动驾驶、加速数据等不同的行业或领域,显示了
GPU加速在全行业的应用情况。
在接下来的2021年,英伟达很可能进一步利用GPU在AI
方面强大的算力进一步攻城略地。在目前人们最关注的自动驾
驶方面,2021年有可能将有多家车企推出基于英伟达产品的高
级别辅助驾驶甚至自动驾驶产品,覆盖多个传统品牌和创新品
牌,大大推进智能化车辆的发展速度。另外,英伟达还在更广泛
的和企业接触,进入包括物流、工业、线上零售、短视频、安全等
行业。比如英伟达和京东在自动驾驶、智能物流方面的合作可能
在2021年带来令人惊讶的改变。基于英伟达支持的物流方面的
智能化路线和配送,会显著提高物流效率。不仅如此,随着居家
办公、在线办公等新变化的出现以及线上直播行业的持续火热,
2021年我们将会看到大量英伟达在实验室内的技术实用化。比
如前述的Maxine的实用化会带来直播和在线会议的实质性变
化,人们可以随时随地享受清晰、便捷和保护隐私的在线内容。
在医疗产业方面,英伟达和英特尔一样,都在极力推动AI医疗的
落地,2021年我们可能会遇到使用英伟达GPU的AI医生帮我们
查看CT照片,给出诊断结果,然后联动到使用英伟达GPU驱动
的云计算所呈现的药物购买平台。医药产业更是英伟达大放异彩
的地方,与葛兰素史克的合作只是开始,英伟达将利用GPU的算
力,进一步挖掘更多的用途和场景,包括蛋白质折叠、药物的分
子形态筛选甚至是代谢模拟、药物数据的计算等。
时难以企及的高度。目前的最新消息显示,AMD正在准备Zen 3
架构的霄龙处理器,这款产品采用Zen 3架构,最多将拥有64核
心和128个线程,L3缓存高达256MB,其整体性能在频率未确定
的情况下相比上代产品IPC提升大约14%,平均性能提升了大约
27%。更值得一提的是,在Zen 3架构的EPYC处理器还没发布
的时候,AMD就获得了欧盟新一代超算的订单,这款超级计算机
的最高计算速度高达552PFLIOS,也就是每秒55.2万亿次,同
时获得订单的还有AMD Instinct MI100计算加速卡。该加速卡能
够提供高达11.5TFLOPS的FP64性能和23.1TFLOPS的FP64
性能,将用于天气预测、物理计算、工程计算等场合,进一步推动
人类科技的发展。
在新的2021年,AMD将会在计算方面给我们呈现更多的惊
喜。包括IBM、亚马逊等企业都宣布在2021年将开发基于AMD
CPU和GPU的解决方案,带来更强大的云计算、更出色的AI计
算等。借助Zen 3架构卓越的性能和AMD全新的Instinct MI100
加速卡,AMD可能会获得更多客户的青睐,同时逐步完善自己的
生态系统,并进一步扩展至更多的行业。
数据改变生活,算力驱动未来
与专题前面介绍的那些消费级产品所带来的应用改变不同,
你不会直接购买英特尔、NVIDIA、AMD这些企业在数据处理、
AI计算业务上研发的产品技术,但你却无时无刻地在享用这些技
术所带来的便利。从由人工智能调度平台进行调度为你节约送餐
时间的美团外卖,到快速实现最近匹配的各种打车App,再到越
来越精准的天气预报,这些服务我们用起来都觉得“理所当然”,
但实现起来却并不容易,它们都是以上这些高性能硬件与软件融
合的成果。在未来可以预见更成熟的自动驾驶、通过智能设备在
家看病、由机器人或无人机完成送货等各种新的应用方式也有可
能“理所当然”地逐步进入我们的生活。毕竟硬件性能与软件技
术都在不断发展,毕竟数据改变生活,算力驱动未来。
AMD:EPYC霄龙处理器大放异彩
在面向数据中心、服务器和超级计算机的处理器方面,
AMD近年来主要以超多核心的EPYC霄龙处理器为主。旗下霄
龙处理器最高可实现单插槽64核心、128线程,这是竞争对手暂
AMD第三代EPYC处理器整装待发
还可以组合为多卡系统。
Instinct MI100显卡专门面向数据中心设计,
17
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