個人電腦圖形芯片知名廠商英偉達與智能手機/平板電腦IP設計巨頭Arm再度攜手。日前，芯片巨頭英偉達宣佈，將與Arm公司合作，其芯片加速平臺將兼容Arm處理器，共同開拓超級計算機市場,推動英偉達進入氣候變化預測和核武器建模系統領域。據瞭解，英偉達與Arm公司已是“老交情”。在此之前，兩家公司在自動駕駛汽車、機器人、嵌入式AI系統級芯片以及便攜式遊戲等諸多領域已有近十年的合作基礎。目前，英偉達發佈的超級計算機DGX SuperPOD位列全球最快超級計算機第22名，主要用於自動駕駛汽車AI訓練。
英偉達攜手Arm
國際超級計算大會ISC 2019落下帷幕。在此期間，芯片巨頭公司英偉達，推出了全球速度排名第22位的超級計算機DGX SuperPOD，其AI基礎設施可滿足自動駕駛車輛的算力要求。據英偉達官方披露，DGX SuperPOD的運算能力可以達到每秒9.4千萬億次浮點運算，主要工作為在自動駕駛車輛訓練數據中收集可用於道路規則訓練算法的內容。與此同時，還可以掃描自動駕駛深度神經網絡中的潛在故障，並在發現故障侯繼續重複訓練。在全天候優化軟件的同時，以更快的速度訓練自動駕駛神經網絡。NVIDIA人工智能基礎設施副總裁Clement Farabet表示，它提供的AI基礎設施可滿足公司自動駕駛車輛部署計劃的大量需求。
在發佈超級計算機DGX SuperPOD的同時，英偉達表示，其超級計算機的加速平臺將在今年年底前與Arm處理器兼容。英偉達加速計算部門副總裁伊恩·巴克認為，Arm能夠為超級計算提供開放架構是促成此次合作的原因之一。
一直以來，英偉達深耕電腦圖形芯片，並在該市場具備強大優勢。Arm則注重為手機芯片提供底層處理技術，受其技術授權，多家知名廠商用其架構製造芯片。此次兩家聯手，英偉達將於2019年底前，向Arm生態系統提供全堆棧的AI和高性能計算集群HPC軟件。雙方在深入合作後，NVIDIA將能為包括x86、POWER和Arm在內的所有主流CPU架構提供加速。
NVIDIA創始人兼首席執行官黃仁勳表示，NVIDIA選擇與Arm合作，其可加速計算的運算平臺CUDA和Arm的高能效CPU架構相結合，將助力高性能計算集群HPC實現大幅提升，以達到百萬兆級的算力。黃仁勳認為，未來超級計算機是促進科學發現的重要工具，建立百萬兆級超級計算將能夠極大地擴展人類知識的邊界。隨著傳統計算規模擴展步伐的停止，功率也將成為所有超級計算機的限制因素。據瞭解，目前英偉達運算平臺CUDA已用於英特爾、IBM等公司的處理器中，協助CPU完成大規模計算的加速任務。NVIDIA副總裁兼加速計算總經理Ian Buck表示，英偉達在融合Arm產品後，使用者可以完成大量的高性能計算集群HPC仿真和AI所需的繁重計算，並且Arm可以使用快速單線程來執行CPU。
Arm首席執行官Simon Segars表示，基於Arm的SoC正在完成前所未有的計算性能提升，實現百萬兆級的算力。目前高性能計算集群HPC已經部署了Arm技術。“通過與NVIDIA合作，將CUDA加速引入Arm架構，這一舉措對於HPC社區來說，可謂是一大重要里程碑。”Simon Segars說。
“Arm作為全球智能設備第一大主流芯片架構提供商，全球超過90%的智能設備採用了Arm的芯片架構。英偉達一直是Arm的客戶，此次合作，是英偉達聯合Arm這一生態合作伙伴，構築自身在人工智能芯片等領域的生態系統，提高自身核心競爭力的重要的一步。”賽迪顧問人工智能產業研究中心分析師李振說。
再度佈局超算
與Arm合作，並不是英偉達在超級計算機上唯一的佈局。早在今年年初，英偉達以69億美元的價格收購以色列芯片製造商Mellanox，每股支付125美元現金。Mellanox主要生產高速網絡芯片，可將小型計算機連接成大型計算機，一些功能最強大的超級計算機中也使用這種芯片。英偉達收購的因素之一，便是Mellanox可以在大型計算、網絡和存儲堆棧中優化大規模數據中心。專家稱這一收購是英偉達持續整合芯片製造商的舉措之一，因為超級計算機制造芯片商正是雲服務時代下關鍵的一環。
英特爾也曾對Mellanox感興趣，據傳現金報價已達到以約60億美元。作為芯片大廠，英特爾一直在服務器\\數據中心領域獨佔鰲頭。然而，Arm從未放棄過英特爾壟斷的市場。早在數年前，Arm就宣誓，將在2021年拿下服務器領域25%的市場份額，隨後AMD、高通、Marvell等重量級元老先後開始採用Arm架構，開發服務器CPU，效果慘不忍睹。現今，AMD和Marvell相繼退出；高通Falkor Arm服務器架構設計的靈魂人物Bhandarkar離職，團隊解散。剩下的其他幾家採用Arm架構的公司，在英特爾的圍剿下苦苦支撐。在服務器\\數據中心的戰場上，Arm進展緩慢，“25%的市場份額”——這一目標實現似乎頗具難度。
超級計算機市場為英偉達和Arm提供了在一些領域超越龍頭的發展機遇。“ARM作為全球智能設備第一大主流芯片架構提供商，全球超過90%的智能設備採用了ARM的芯片架構。對於Arm來說，英偉達是其重要下游客戶，此次合作是Arm在高性能計算機領域的一次重要佈局發展契機。”李振說。
高性能計算產業新進步
一直以來，在數據中心市場上，英偉達及其產品扮演著重要角色，但其重心依舊圍繞在遊戲和圖形領域的處理器。在此領域之外，英特爾和Arm的處理器非常具有代表性。在全球微處理器指令架構中，英特爾x86和Arm架構主宰了半壁江山。英特爾x86主要以PC、服務器等高算力市場為主，Arm則專注於手機、物聯網等低功耗市場。
在PC領域，Arm再次躍躍欲試。2017年，高通、微軟、惠普、華碩等多家廠商共同合作推出了基於Arm架構的Win10筆記本電腦。在此之前，由於Arm架構處理器難以兼容Windows應用，因此微軟、惠普、華碩等筆記本廠商一直猶豫不決。高通的加入為Arm獻上了“臨門一腳”，高通Arm架構的驍龍芯片，目前可以搭載微軟的完整版Windows，這在很大程度上解決了Arm架構芯片筆記本兼容Windows應用的問題。而此次英偉達與Arm的合作，目的在於“打造超級計算機”，而且是百萬兆級AI超級計算機。
“多年來，英偉達一直在佈局於高性能計算機產業，此次合作，英偉達將在高性能軟件等多領域，支持英國半導體設計公司Arm設計的處理器。此次合作將為英偉達這一產業巨頭在超級計算機的功率這一主要性能強化方面助力賦能。同時，也是高性能計算產業的一次重大技術進步。”李振說。
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