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為各種工作負載加速全新英特爾至強可擴展處理器創(chuàng)“芯”無所不及

2023-12-26 15:49:53 來源：搜狐

當今世界，以算力為核心的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，正在各個行業(yè)迅猛加速。數(shù)據(jù)中心的應用也越來越廣泛，這使得數(shù)據(jù)中心的負載越來越重，需要對其負載進行合理的分配和管理。

以漫長的人類歷史廣度為觀測點，不難發(fā)現(xiàn)，每一輪工業(yè)革命都重新定義了社會秩序，創(chuàng)造了更豐富的資源體系。在大數(shù)據(jù)呈指數(shù)級爆發(fā)之下，第四次工業(yè)革命中人工智能的發(fā)展成為撬動新一輪社會秩序和生產(chǎn)力變革的關(guān)鍵。

隨著數(shù)字化、智能化程度的加深，數(shù)字經(jīng)濟時代已悄然而至，其背后還蘊藏了不可小覷的爆發(fā)潛力。但時代的跨越并非一蹴而就，龐大數(shù)據(jù)所面臨的存儲、搬運、計算、通信等需求難題，是橫亙于變革前夕的幾座大山。

撬動這場變革的關(guān)鍵杠桿，則是芯片。

在今年9月的英特爾ON技術(shù)創(chuàng)新大會上，英特爾CEO帕特·基辛格（Pat Gelsinger）曾提出“芯經(jīng)濟”概念，即“在芯片和軟件推動下，正在不斷增長的經(jīng)濟形態(tài)”。“芯經(jīng)濟”所描繪的新時代生活方式和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)形態(tài)，與數(shù)字時代變革的終點不謀而合，都在為社會帶來巨大的商業(yè)機遇，創(chuàng)造未來樣式的更多可能性。

01、一款為AI加速而生的CPU，如何打破數(shù)智化轉(zhuǎn)型陣痛？

實際上，數(shù)智化變革的關(guān)鍵，是要解決各行業(yè)數(shù)智化發(fā)展對算力指數(shù)級增長的需求。

在工業(yè)制造方面，優(yōu)化生產(chǎn)和流通環(huán)節(jié)，降低人力成本和開銷，提高良品率，是企業(yè)轉(zhuǎn)型的首要突破口。AI能做的，便是幫助傳統(tǒng)制造企業(yè)在質(zhì)量監(jiān)控、產(chǎn)量提升、故障監(jiān)控等眾多場景，完成從人力密集型到技術(shù)密集型的轉(zhuǎn)變，在提高生產(chǎn)、管理和運營效率的同時加速產(chǎn)業(yè)升級。

同樣對數(shù)智化變革有著迫切需求的還有醫(yī)療行業(yè)，但由于大量復雜臨床場景可靠數(shù)據(jù)不易獲得、數(shù)據(jù)維度少且質(zhì)量差、數(shù)據(jù)孤島等問題，AI技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應用進程仍舉步維艱。因此，AI醫(yī)療的發(fā)展需要在降低隱私泄露風險的前提下，以更多高質(zhì)量數(shù)據(jù)搭建安全可信的多源數(shù)據(jù)協(xié)同方案，提升醫(yī)療AI應用效能。

例如從2018年開始，英特爾就與賓夕法尼亞大學生物醫(yī)學圖像計算與分析中心一起，利用多個醫(yī)療機構(gòu)確診患者的多模式腦部掃描磁共振成像（MRI）作為數(shù)據(jù)集，在聚合服務器上迭代聚合本地訓練的模型，在不共享任何患者數(shù)據(jù)的情況下，應用聯(lián)邦學習方法構(gòu)建一個有效的圖像分割模型，并使模型為多個參與方提供服務。驗證測試的結(jié)果表明，在醫(yī)療機構(gòu)中使用聯(lián)邦學習方法，醫(yī)療機構(gòu)可以有效應對一系列因數(shù)據(jù)共享產(chǎn)生的安全、隱私或數(shù)據(jù)所有權(quán)問題。

歸根結(jié)底，支撐各行各業(yè)解決傳統(tǒng)業(yè)務痛點，完成數(shù)智化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，是滿足業(yè)務龐大數(shù)據(jù)分析、計算和預測背后日益劇增的AI算力需求，本質(zhì)上與“芯經(jīng)濟”的發(fā)展息息相關(guān)。

那么，“芯經(jīng)濟”該如何崛起？

英特爾給出的一個答案是，強化各種硬件產(chǎn)品的AI能力，并通過開放、多架構(gòu)的軟件解決方案，助力AI應用的普及。

12月15日，英特爾發(fā)布了第五代英特爾? 至強? 可擴展處理器。它主打為AI加速，每個內(nèi)核均具備AI加速功能。在上一代處理器的基礎(chǔ)上，第五代至強?? 實現(xiàn)了全面的架構(gòu)升級，其CPU核心數(shù)量增加至64個，相同TDP下平均性能比上一代提升21%，還擁有更大的LLC緩存和更高的內(nèi)存速度，以及豐富的AI軟件堆棧及生態(tài)系統(tǒng)支持，能夠降低AI大規(guī)模部署的成本，加速AI落地與應用。

多樣化的AI應用、龐大規(guī)模的云服務、步步為營的安全需求……在數(shù)據(jù)和算法無孔不入的時代下，作為一款為AI加速而生的CPU，第五代英特爾? 至強? 可擴展處理器基于其內(nèi)置的豐富加速器引擎，為各行各業(yè)提供了從AI部署到落地、從應用到創(chuàng)新的強勁性能支持，同時還能實現(xiàn)降本與安全的雙協(xié)同，幫助企業(yè)更好地應對變革浪潮中直擊命脈的痛點，實現(xiàn)高效數(shù)智化轉(zhuǎn)型。

02、增效：業(yè)務性價比的成倍增長與創(chuàng)新爆發(fā)

第五代英特爾? 至強? 可擴展處理器真正給行業(yè)變革帶來的動力，有兩大關(guān)鍵詞——增效和降本，這也是數(shù)智化時代無法繞開的核心議題。

芯片制造商和科技公司一直在尋找提升AI應用效率的方法。作為基礎(chǔ)算力輸出者和應用性能加速器，英特爾相信：充分利用現(xiàn)階段應用部署最為廣泛的CPU資源，是在AI應用規(guī)模化部署和實踐上高效且行之有效的路徑之一。

2017年，第一代至強?? 可擴展處理器內(nèi)置了英特爾?? AVX-512，成功對AI工作負載進行加速；2018年，第二代至強?? 開始采用深度學習加速（DL Boost）技術(shù)；2020年，面向多路服務器的第三代至強?? 可擴展處理器通過擴展出bfloat16加速功能，在推理加速能力之外又加強了訓練能力；而第四代英特爾?? 至強?? 則帶來了全新的加速引擎——英特爾?? AMX，進一步提升深度學習訓練和推理性能，同時更適合自然語言處理（NLP）、推薦系統(tǒng)和圖像識別等工作負載。

英特爾通過對不同代際至強?? 可擴展處理器中內(nèi)置的AI加速能力的優(yōu)化，使企業(yè)可以充分利用部署更為廣泛的、基于CPU的IT基礎(chǔ)設(shè)施和架構(gòu)，對于有多元需求的行業(yè)也可以更靈活地兼顧常規(guī)通用算力和針對特定場景的AI應用，更有利于達成降本增效的目標。

英特爾? AVX-512和英特爾?? AMX同樣內(nèi)置于第五代至強?? 可擴展處理器中，不僅能實現(xiàn)傳統(tǒng)企業(yè)AI應用的落地和加速，更使其機器學習、深度學習的性能大幅提升，在大模型上也能有出色表現(xiàn)。

據(jù)了解，11.11期間，在京東用戶訪問峰值同比大幅提升、智能客服咨詢服務量暴漲的情況下，京東云通過部署基于第五代英特爾? 至強? 可擴展處理器的新一代服務器，大幅提升了整機性能、AI計算機視覺推理性能以及Llama v2推理性能，高效服務了數(shù)百個AI場景和36萬商家。

不僅是AI推理加速，通過內(nèi)置的英特爾? SGX、TDX雙安全引擎，第五代至強?? 可擴展處理器還可實現(xiàn)應用級和虛擬機級雙隔離。基于第五代英特爾?? 至強?? 可擴展處理器及英特爾?? AMX、英特爾?? TDX加速引擎，阿里云打造“生成式AI模型及數(shù)據(jù)保護“的創(chuàng)新實踐，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在使用、存儲和傳輸?shù)娜鞒瘫Ｗo，使第8代ECS實例在安全性和AI性能上都獲得顯著提升，且保持實例價格不變，普惠客戶。

第五代至強? 可擴展處理器可以為各種工作負載加速。

通過英特爾? AMX，生成式AI更易于在CPU上運行，通過在自然語言處理推理方面的性能飛躍，它能更好地幫助企業(yè)高效運行智能助手、聊天機器人、預測性文本、語言翻譯等工作負載；針對Web和微服務，第五代至強? 可擴展處理器能為搜索、社交媒體、電子商務、媒體及其他數(shù)字化服務帶來更低的成本和更優(yōu)的性能；而在數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析方面，五代至強? 通過更大的三級緩存、更快的內(nèi)存和英特爾? 數(shù)據(jù)分析引擎，可以高速運行 CRM、ERP 及其他數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析應用，更快獲取洞察并提升生產(chǎn)力。

據(jù)悉，火山引擎即將全系規(guī)格支持第五代英特爾? 至強? 可擴展處理器，其全新升級的第三代彈性計算實例，在第五代至強? 的算力加持下，能夠?qū)崿F(xiàn)整機算力和應用性能的大幅提升。同時，火山引擎通過獨有的潮汐資源并池能力，構(gòu)建百萬核級別彈性資源池，用近似包月成本提供按量使用體驗，降低上云成本。

產(chǎn)品組合創(chuàng)新亦是成倍提高業(yè)務效率的重要途徑之一。

在CPU之外，英特爾還擁有數(shù)據(jù)中心級GPU和AI專用加速器等不同硬件產(chǎn)品，以更好地拓展各類工作負載所需的算力及性能邊界，實現(xiàn)更全面化的業(yè)務提升。

不僅如此，英特爾還提供了一整套由高級編譯器、庫以及分析、調(diào)試和移植工具組成的英特爾? 軟件開發(fā)工具，它和經(jīng)優(yōu)化的AI框架均面向英特爾? 架構(gòu)優(yōu)化，能夠讓科學家、AI研究員和開發(fā)者們更輕松地優(yōu)化包括內(nèi)置加速器在內(nèi)的諸多功能特性；還能讓開發(fā)人員能夠在不同硬件架構(gòu)和供應商之間自由遷移代碼，實現(xiàn)更高效的端到端解決方案。

03、加速器助力能效提升，業(yè)務轉(zhuǎn)型成本的“降壓藥”

降本是第五代英特爾? 至強? 可擴展處理器為行業(yè)數(shù)智化變革提供的另一大助力。隨著工作負載的日漸增長，企業(yè)亟需找到軟硬件性能提高與成本之間的平衡點。

例如在交通行業(yè)，正是借助AI、大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)等前沿IT技術(shù)，以更細的顆粒度去推進各個流程的優(yōu)化，實現(xiàn)全方位的降本增效。其中，由AI驅(qū)動的交通流量預測系統(tǒng)，能夠根據(jù)海量數(shù)據(jù)建模實時預測未來路況，再通過動態(tài)控制交通信號、交通運輸路線優(yōu)化等方法，緩解高峰期交通壓力；AI技術(shù)與交通監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合，不僅能通過圖像自動分析技術(shù)，自動監(jiān)控道路交通事件，還能根據(jù)車流量、車速、車型、突發(fā)事件緊急程度進行預測分析，為道路安全運行與危險情況營救提供必要的數(shù)據(jù)支持。

而這所有AI交通系統(tǒng)和解決方案運轉(zhuǎn)的背后，都需要海量數(shù)據(jù)與強大算力作為支撐，后續(xù)的維護和運營成本亦不可小覷。

對此，第五代至強? 可擴展處理器的解法是提升能效，降低成本。在其上使用內(nèi)置加速器，可將目標工作負載的每瓦性能提升高達10倍。同時相比于第一代至強? ，第五代至強? 能夠減少高達77%的TCO。憑借更高的單核性能和內(nèi)置的眾多加速器引擎，它還能夠幫助各行業(yè)企業(yè)在保證算力性能的基礎(chǔ)上，降低功耗和運營成本，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

值得一提的是，第五代至強? 可擴展處理器設(shè)計了優(yōu)化的電源模式，在對大多數(shù)工作負載的性能幾乎沒有影響的情況下，減少系統(tǒng)利用率不高時系統(tǒng)部分的空轉(zhuǎn)程度，從而提高輕度及中度載荷下的電源效率，幫助企業(yè)減少本地或云端碳足跡。同時，它還擁有高能效SKU，以能耗低至105W且已針對工作負載優(yōu)化的SKU擴展算力，滿足工作負載的要求。

在部署成本方面，第五代至強? 可擴展處理器的軟件和引腳與上一代處理器兼容，大大簡化了用戶從上一代處理器的升級成本，減輕測試和驗證工作。

綜合來看，在數(shù)字時代和“芯經(jīng)濟”快速發(fā)展的當下，第五代英特爾? 至強? 可擴展處理器的誕生，再次驗證了在各行業(yè)數(shù)智化探索的過程中，CPU在AI加速方面展現(xiàn)出的澎湃性能潛力和優(yōu)勢。

一方面，第五代英特爾? 至強? 可擴展處理器用于AI加速工作負載的代際提升性價比高；另一方面，它可以覆蓋從數(shù)據(jù)預處理、訓練、推理的整個AI管線，實現(xiàn)端到端的AI加速。更重要的是，廣泛且規(guī)模龐大的x86 CPU生態(tài)系統(tǒng)，為極速爆發(fā)的AI業(yè)務轉(zhuǎn)型和迭代需求提供了不可小覷的原生態(tài)優(yōu)勢。基于英特爾? 至強? 可擴展處理器帶來的“芯經(jīng)濟”強勁發(fā)展勢頭，或許將在數(shù)字化時代重塑AI算力的格局。

結(jié)語：

AI，正重新定義未來的可能性。

“羅馬并非一日建成”，數(shù)字經(jīng)濟時代爆發(fā)與產(chǎn)業(yè)變革并非一朝一夕之事，其帶來的巨大變革在重新定義社會秩序，帶來更豐富資源體系的同時，也帶來了象征著時代變革的產(chǎn)業(yè)陣痛。

破解之法無他，算力是第一要義。算力的不斷躍升，帶來最直接的價值無疑是提高業(yè)務轉(zhuǎn)型性價比，擁有與世界快速變化相匹配的生產(chǎn)能力，亦擁有為未來理想世界投票的能力。

而算力之上，是隨之而來的“芯經(jīng)濟”浪潮。在推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，“芯經(jīng)濟”發(fā)展的推力不僅僅來源于硬件本身，更是從基礎(chǔ)架構(gòu)到數(shù)據(jù)庫與操作系統(tǒng)，再到上層應用的全棧支持，是百花齊放的軟件生態(tài)協(xié)力，才能充分釋放底層硬件特性，為變革帶來更深度的AI優(yōu)化與算力潛能。

恰好，長期以來，英特爾也一直基于CPU產(chǎn)品，不斷強化與本土軟件合作伙伴的深度協(xié)作，以全棧生態(tài)加速AI在中國產(chǎn)業(yè)的落地與普及。

面向新信息時代的黎明，英特爾向往的是更嶄新的未來。在奔赴這個未來的進程中，英特爾也將以更差異化、更個性化、更高效的產(chǎn)品迭代，為AI未來全面加速。