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news 2025/7/2 6:17:45

中國(guó)六冶的網(wǎng)站誰(shuí)做的,今日的頭條新聞,網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)培訓(xùn)的課程類型,成都設(shè)計(jì)公司第一名國(guó)內(nèi)外主流GPU卡性能分析！2024！ 大模型興起助推算力需求激增 2024年，深度學(xué)習(xí)與人工智能技術(shù)飛速躍進(jìn)，Transformer、GPT-3等大模型在自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別、語(yǔ)音合成等領(lǐng)域大放異彩，開啟AI新紀(jì)元。其龐大的參數(shù)與數(shù)…

 

國(guó)內(nèi)外主流GPU卡性能分析！2024！

   

大模型興起助推算力需求激增

2024年，深度學(xué)習(xí)與人工智能技術(shù)飛速躍進(jìn)，Transformer、GPT-3等大模型在自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別、語(yǔ)音合成等領(lǐng)域大放異彩，開啟AI新紀(jì)元。其龐大的參數(shù)與數(shù)據(jù)量對(duì)計(jì)算能力提出新挑戰(zhàn)，預(yù)示著AI技術(shù)正邁向更高峰。

大模型訓(xùn)練涉及的前向傳播和反向傳播算法對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算需求極高，極大促進(jìn)了高性能GPU、TPU等并行計(jì)算設(shè)備的需求。如GPT-3這類萬(wàn)億級(jí)參數(shù)模型，需數(shù)千GPU長(zhǎng)時(shí)間并行計(jì)算，凸顯了計(jì)算能力的關(guān)鍵性。

大模型推理階段對(duì)算力需求巨大，尤其在實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)景下。如何在保障響應(yīng)速度的同時(shí)處理復(fù)雜模型，成為當(dāng)前算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

大模型的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了云計(jì)算、邊緣計(jì)算等領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，滿足大規(guī)模分布式訓(xùn)練與部署需求。其興起不僅極大提升了全球?qū)Ω咝?、高并發(fā)計(jì)算能力的渴求，更催生了芯片制造、數(shù)據(jù)中心及新型計(jì)算架構(gòu)等領(lǐng)域的創(chuàng)新步伐，引領(lǐng)技術(shù)變革潮流。

AIGC下的算力規(guī)模預(yù)測(cè)

2024年，AIGC技術(shù)飛躍，超大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型升級(jí)，引領(lǐng)算力需求至全新高峰，預(yù)示AI生成內(nèi)容將實(shí)現(xiàn)前所未有的廣泛應(yīng)用。

AIGC涵蓋多媒體形式的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理與創(chuàng)作，特別是在生成高精度的內(nèi)容時(shí)，將極大提升對(duì)GPU/TPU等高性能計(jì)算資源的迫切需求。

隨著模型壓縮、分布式訓(xùn)練、異構(gòu)計(jì)算技術(shù)的突破，雖能減輕單點(diǎn)算力壓力，但整體算力規(guī)模仍可能指數(shù)增長(zhǎng)。未來(lái)，全球算力基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)優(yōu)化建設(shè)，將成為AIGC繁榮發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力。

AI芯片架構(gòu)分析

AI芯片架構(gòu)專注于高效執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法，特別是深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)的并行處理需求，當(dāng)前主流架構(gòu)涵蓋GPU、FPGA及ASIC，助力智能化升級(jí)。

GPU因其高度并行計(jì)算能力而被廣泛應(yīng)用于訓(xùn)練大型深度學(xué)習(xí)模型；

FPGA通過(guò)靈活編程適應(yīng)多樣化的AI算法，且能效比高，在特定場(chǎng)景下有優(yōu)勢(shì)；

ASIC如Google的TPU，專為深度學(xué)習(xí)定制，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)極致性能與能效，適用于大規(guī)模推理。類腦芯片模擬人腦神經(jīng)元，突破傳統(tǒng)馮·諾依曼架構(gòu)，追求低功耗下的智能計(jì)算，開啟全新計(jì)算時(shí)代。

國(guó)內(nèi)外主流GPU產(chǎn)品對(duì)比分析

英偉達(dá)、AMD、英特爾等國(guó)際大廠主導(dǎo)GPU市場(chǎng)，但中國(guó)國(guó)產(chǎn)GPU廠商正迅速崛起，挑戰(zhàn)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位，展現(xiàn)技術(shù)突破之勢(shì)，力爭(zhēng)打破國(guó)際廠商的市場(chǎng)壁壘。

國(guó)際主流GPU廠商：

英偉達(dá)以CUDA編程環(huán)境和GPU計(jì)算平臺(tái)稱雄，產(chǎn)品線橫跨個(gè)人游戲至高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)中心，如A100、H100系列GPU，其卓越的FP32單雙精度浮點(diǎn)性能及AI運(yùn)算能力，使其在AI訓(xùn)練和高性能計(jì)算領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭。
AMD的Radeon系列GPU在游戲市場(chǎng)與英偉達(dá)分庭抗禮，同時(shí)，AMD在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域推出Instinct系列加速卡，以卓越的計(jì)算力和能效比，領(lǐng)跑AI訓(xùn)練和推理領(lǐng)域，展現(xiàn)強(qiáng)大實(shí)力。
英特爾深耕獨(dú)立GPU市場(chǎng)，推出基于Xe架構(gòu)的高性能GPU，不僅在集成GPU領(lǐng)域領(lǐng)先，更在數(shù)據(jù)中心和專業(yè)圖形市場(chǎng)謀求更大份額。

國(guó)產(chǎn)GPU廠商：

海光信息CPU與DCU產(chǎn)品融合通用計(jì)算與特定領(lǐng)域加速，安全性能卓越，精準(zhǔn)滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高性能、安全可靠芯片的迫切需求。
芯動(dòng)科技“風(fēng)華”系列GPU，彰顯國(guó)產(chǎn)GPU在圖形處理與AI計(jì)算領(lǐng)域的卓越進(jìn)步，像素填充率與AI性能直逼國(guó)際標(biāo)桿，國(guó)產(chǎn)實(shí)力不容小覷。
登臨科技GPU兼容主流CPU和服務(wù)器，專注打造生態(tài)，減少用戶遷移成本，并領(lǐng)先支持大模型訓(xùn)練與推理等尖端AI應(yīng)用，助力科技前沿。

國(guó)產(chǎn)GPU廠商技術(shù)取得顯著進(jìn)步，但性能指標(biāo)、市場(chǎng)份額、生態(tài)建設(shè)仍需加強(qiáng)，以縮小與國(guó)際巨頭差距。國(guó)家政策與市場(chǎng)需求雙重助力下，國(guó)產(chǎn)GPU產(chǎn)業(yè)有望突破技術(shù)瓶頸，提升創(chuàng)新能力，在特定領(lǐng)域樹立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，未來(lái)可期。

國(guó)內(nèi)外ASIC產(chǎn)品對(duì)比分析

ASIC是專為特定應(yīng)用定制的集成電路，較通用芯片（如GPU、CPU）在特定任務(wù)執(zhí)行效率、功耗、尺寸及成本上優(yōu)勢(shì)顯著。以下是國(guó)內(nèi)外ASIC產(chǎn)品的對(duì)比分析，為您揭示其卓越性能與廣泛應(yīng)用。

國(guó)際主流ASIC廠商及產(chǎn)品特點(diǎn)：

英特爾（Intel）專為客戶在ASIC領(lǐng)域打造定制芯片，聚焦數(shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)，提供高性能、低延遲ASIC產(chǎn)品，助力云服務(wù)、5G通信及區(qū)塊鏈加密貨幣挖掘等前沿應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)卓越性能。
博通（Broadcom），ASIC領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，專注于無(wú)線通信、網(wǎng)絡(luò)交換、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域，憑借卓越的信號(hào)處理、電源效率及封裝技術(shù)，樹立行業(yè)標(biāo)桿。
高通ASIC產(chǎn)品，深耕移動(dòng)通信與物聯(lián)網(wǎng)，專注手機(jī)基帶、射頻前端、Wi-Fi/藍(lán)牙芯片等，定制化方案顯著提升終端設(shè)備性能與能效，引領(lǐng)行業(yè)前沿。
谷歌研發(fā)的TPU（張量處理單元）是專為AI和機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化的ASIC，在TensorFlow框架中顯著提升了深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理效率，成為谷歌技術(shù)突破的關(guān)鍵力量。

國(guó)內(nèi)ASIC廠商及產(chǎn)品特點(diǎn)：

華為海思：推出ASIC產(chǎn)品系列，包括昇騰AI芯片，專為人工智能計(jì)算設(shè)計(jì)；麒麟SoC處理器，為智能手機(jī)和平板電腦量身定制，性能卓越。
阿里巴巴平頭哥推出玄鐵系列CPU與含光系列AI芯片，均為ASIC產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于阿里集團(tuán)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、IoT等多元化領(lǐng)域，實(shí)力非凡。
寒武紀(jì)，AI芯片設(shè)計(jì)翹楚，ASIC產(chǎn)品深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域領(lǐng)先，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算優(yōu)化架構(gòu)，高效運(yùn)行各類AI算法，引領(lǐng)智能時(shí)代。
比特大陸以ASIC礦機(jī)芯片設(shè)計(jì)引領(lǐng)行業(yè)，推出多款高性能、低功耗的專業(yè)芯片，為比特幣挖礦行業(yè)樹立新標(biāo)桿。

ASIC廠商在國(guó)內(nèi)外細(xì)分領(lǐng)域均顯卓越。國(guó)際廠商憑借技術(shù)積淀與市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先，而國(guó)內(nèi)廠商在AI、5G、區(qū)塊鏈等新興領(lǐng)域嶄露頭角，成果斐然。然而，國(guó)產(chǎn)ASIC在產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)建設(shè)與高端工藝等方面尚待提升。展望未來(lái)，持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)拓展將是核心驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)ASIC實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

國(guó)內(nèi)主流算力系統(tǒng)分析

國(guó)內(nèi)主流算力系統(tǒng)匯聚CPU、GPU、ASIC等多元計(jì)算資源，構(gòu)成計(jì)算密集型任務(wù)的核心支撐。以下是對(duì)其關(guān)鍵組成及代表企業(yè)的深入剖析，揭示行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

CPU算力系統(tǒng)：
- 海光信息，國(guó)內(nèi)CPU制造翹楚，其CPU性能比肩國(guó)際高端，7000、5000、3000系列全面覆蓋市場(chǎng)需求，為數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算及高性能計(jì)算提供卓越算力，展現(xiàn)國(guó)內(nèi)制造的強(qiáng)大實(shí)力。
GPU算力系統(tǒng)：
- 英偉達(dá)與AMD在中國(guó)市場(chǎng)占主導(dǎo)，深耕科研、數(shù)據(jù)中心、AI訓(xùn)練與推理。同時(shí)，景嘉微、壁仞科技等國(guó)內(nèi)企業(yè)也在GPU領(lǐng)域積極研發(fā)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，以滿足高性能計(jì)算和AI計(jì)算的龐大需求，推動(dòng)國(guó)內(nèi)科技產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
AI加速芯片：
- 華為海思、阿里平頭哥等企業(yè)推出AI推理與訓(xùn)練優(yōu)化的ASIC芯片，如華為昇騰、阿里含光系列，專為特定場(chǎng)景設(shè)計(jì)，提供卓越算力支持，助力AI應(yīng)用更高效。
數(shù)據(jù)中心與服務(wù)器集群：
- 華為、中科院系（如中科曙光）、浪潮、聯(lián)想等國(guó)內(nèi)IT巨頭，在數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器生產(chǎn)和算力整合上貢獻(xiàn)卓越。其產(chǎn)品融合尖端計(jì)算單元，依托云計(jì)算、邊緣計(jì)算等技術(shù)，提供全方位的算力服務(wù)，引領(lǐng)行業(yè)前沿。
算力網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)：
- 阿里云、騰訊云、華為云等云服務(wù)巨頭構(gòu)建龐大數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，提供彈性可擴(kuò)展云端算力，助力企業(yè)機(jī)構(gòu)迅速構(gòu)建部署大規(guī)模計(jì)算應(yīng)用，輕松應(yīng)對(duì)各類需求。

國(guó)內(nèi)算力系統(tǒng)蓬勃發(fā)展，不僅提升單體設(shè)備性能，更在算力分布、資源調(diào)度、節(jié)能降耗、生態(tài)建設(shè)等方面加大投入，滿足數(shù)字經(jīng)濟(jì)、AI及科研的強(qiáng)勁需求。同時(shí)，政府主導(dǎo)的“東數(shù)西算”工程優(yōu)化跨區(qū)域算力資源配置，推動(dòng)國(guó)內(nèi)算力基礎(chǔ)設(shè)施均衡發(fā)展，助力行業(yè)創(chuàng)新升級(jí)。

英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心營(yíng)收分析

2023年英偉達(dá)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)表現(xiàn)出極為強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，尤其是在第四季度，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營(yíng)收取得了顯著成就，具體表現(xiàn)為：在2023財(cái)年第四季度，英偉達(dá)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營(yíng)收達(dá)到了184.04億美元，相比分析師預(yù)期的172.08億美元高出不少，同比增長(zhǎng)更是超過(guò)400%，顯示出該業(yè)務(wù)板塊的爆炸性增長(zhǎng)。

這種增長(zhǎng)趨勢(shì)表明，隨著全球范圍內(nèi)對(duì)人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析等計(jì)算密集型應(yīng)用需求的急劇增加，特別是生成式AI等先進(jìn)技術(shù)的興起，市場(chǎng)對(duì)英偉達(dá)所提供的高性能計(jì)算解決方案產(chǎn)生了巨大的需求。此外，從全年角度來(lái)看，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)在英偉達(dá)的整體營(yíng)收中所占比例不斷提升，凸顯出數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算市場(chǎng)對(duì)其GPU產(chǎn)品和技術(shù)解決方案的高度依賴。

英偉達(dá)在數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)上的不斷創(chuàng)新和領(lǐng)導(dǎo)地位，使其在面對(duì)內(nèi)外部挑戰(zhàn)時(shí)，依舊保持了業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng)，有效推動(dòng)了公司的整體盈利能力和市場(chǎng)價(jià)值。 總結(jié)來(lái)說(shuō)，2023年英偉達(dá)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營(yíng)收實(shí)現(xiàn)了里程碑式的躍升，反映了該公司在高性能計(jì)算和AI基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)上無(wú)可爭(zhēng)議的領(lǐng)先地位以及對(duì)未來(lái)趨勢(shì)的準(zhǔn)確把握。

英偉達(dá)GPU主要產(chǎn)品線

英偉達(dá)（NVIDIA）的GPU產(chǎn)品線主要包括以下幾個(gè)系列：

1. GeForce系列：

GeForce GTX系列顯卡，涵蓋GTX 1060、GTX 1070、GTX 1080等經(jīng)典型號(hào)，現(xiàn)已迭代至更先進(jìn)的RTX系列。

GeForce RTX系列顯卡，持續(xù)革新至2023年，包括RTX 2060、2070、2080及RTX 3060、3070、3080、3090等型號(hào)，均搭載先進(jìn)的光線追蹤技術(shù)，不斷推出新品與迭代，為玩家?guī)?lái)極致的視覺(jué)體驗(yàn)。

2. Quadro系列：

專業(yè)圖形工作站市場(chǎng)首選，為CAD、3D建模、渲染、動(dòng)畫制作提供高穩(wěn)定性、高精度的優(yōu)化解決方案，助您高效創(chuàng)作。

3. Tesla 系列：

專為數(shù)據(jù)中心與高性能計(jì)算（HPC）打造的解決方案，支持海量并行計(jì)算，涵蓋科學(xué)計(jì)算、深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練與推理、大數(shù)據(jù)分析等。如Tesla P4、P40、T4等型號(hào)，結(jié)合Pascal、Kepler、Maxwell等先進(jìn)架構(gòu)，為您的計(jì)算需求提供強(qiáng)大支撐。

4. Data Processing Unit (DPU)：

DPU是英偉達(dá)的創(chuàng)新產(chǎn)品線，專注于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和安全數(shù)據(jù)處理，顯著提升數(shù)據(jù)中心運(yùn)行效率和安全性能。

5. Grace CPU 和 Grace-Hopper 超級(jí)芯片：

英偉達(dá) NVIDIA GPU架構(gòu)演進(jìn)分析

英偉達(dá) NVIDIA 數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品路線圖

 NVIDIA GPU卡規(guī)格參數(shù)性能分析

老美對(duì)于高端GPU卡出口限制令分析

1. 2022年10月美國(guó)限制出口英偉達(dá)和AMD的高性能人工智能芯片

設(shè)定了傳輸帶寬和總體處理性能兩個(gè)指標(biāo) ，總體處理性能=位寬*算力

2. 2023年10月美國(guó)高性能芯片禁令升級(jí),旨在限速中國(guó)人工智能發(fā)展

取消了傳輸帶寬限制，新增了性能密度指標(biāo)

性能密度=總體處理性能/裸片面積

20221007禁令之后中國(guó)特供版

20231017禁令之后中國(guó)特供版

卡間通信:NVLink 與 InfiniBand

NVLink與InfiniBand，兩大頂尖技術(shù)，專為不同層級(jí)高速數(shù)據(jù)傳輸量身打造，是構(gòu)建高性能計(jì)算集群的關(guān)鍵。尤其在GPU間高速互連上，二者展現(xiàn)出無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，引領(lǐng)數(shù)據(jù)傳輸新紀(jì)元。

NVLink:

NVLink 是由 NVIDIA 開發(fā)的一種高速互連技術(shù)，用于連接同一系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)GPU或其他加速器。它的主要目標(biāo)是在單個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)極高的帶寬和低延遲的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，從而顯著提高多GPU協(xié)作時(shí)的效率，尤其是在深度學(xué)習(xí)、科學(xué)計(jì)算等應(yīng)用場(chǎng)景中。NVLink 提供的帶寬遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的 PCI Express (PCIe) 接口，能夠使GPU之間直接共享內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)近乎無(wú)縫的數(shù)據(jù)交換。隨著技術(shù)的發(fā)展，NVLink 不斷升級(jí)，提供更高的帶寬版本，例如 NVLink 3.0 可能提供的帶寬高達(dá) 900 GB/s。

InfiniBand:

InfiniBand，一種卓越的高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，專為多服務(wù)器節(jié)點(diǎn)間高效互聯(lián)而設(shè)計(jì)。其基于RDMA技術(shù)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存層面的直接數(shù)據(jù)傳輸，繞過(guò)CPU處理，顯著減少通信延遲，提升CPU效率。InfiniBand網(wǎng)絡(luò)帶寬高達(dá)數(shù)十至數(shù)百GB/s，延遲低至微秒級(jí)，廣泛應(yīng)用于超級(jí)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)中心及GPU集群間通信，確保大規(guī)模并行計(jì)算環(huán)境的卓越性能。

總結(jié)起來(lái)：

結(jié)合NVLink與InfiniBand，大型GPU集群構(gòu)建強(qiáng)大計(jì)算資源池，NVLink實(shí)現(xiàn)機(jī)箱內(nèi)高速互聯(lián)，InfiniBand確?？绻?jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)高速傳輸，為大規(guī)模并行計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)提供高效動(dòng)力。