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

2023-12-26 15:49:53 來源：搜狐

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

以漫長(zhǎng)的人類歷史廣度為觀測(cè)點(diǎn)，不難發(fā)現(xiàn)，每一輪工業(yè)革命都重新定義了社會(huì)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(jí)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(dòng)新一輪社會(huì)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(jì)時(shí)代已悄然而至，其背后還蘊(yùn)藏了不可小覷的爆發(fā)潛力。但時(shí)代的跨越并非一蹴而就，龐大數(shù)據(jù)所面臨的存儲(chǔ)、搬運(yùn)、計(jì)算、通信等需求難題，是橫亙于變革前夕的幾座大山。

撬動(dòng)這場(chǎng)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(huì)上，英特爾CEO帕特·基辛格（Pat Gelsinger）曾提出“芯經(jīng)濟(jì)”概念，即“在芯片和軟件推動(dòng)下，正在不斷增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)形態(tài)”。“芯經(jīng)濟(jì)”所描繪的新時(shí)代生活方式和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)形態(tài)，與數(shù)字時(shí)代變革的終點(diǎn)不謀而合，都在為社會(huì)帶來巨大的商業(yè)機(jī)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(shí)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(duì)算力指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)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(chǎng)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(yùn)營(yíng)效率的同時(shí)加速產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

同樣對(duì)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(fù)雜臨床場(chǎng)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(yīng)用進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)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(yīng)用效能。

例如從2018年開始，英特爾就與賓夕法尼亞大學(xué)生物醫(yī)學(xué)圖像計(jì)算與分析中心一起，利用多個(gè)醫(yī)療機(jī)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(wù)器上迭代聚合本地訓(xùn)練的模型，在不共享任何患者數(shù)據(jù)的情況下，應(yīng)用聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法構(gòu)建一個(gè)有效的圖像分割模型，并使模型為多個(gè)參與方提供服務(wù)。驗(yàn)證測(cè)試的結(jié)果表明，在醫(yī)療機(jī)構(gòu)中使用聯(lián)邦學(xué)習(xí)方法，醫(yī)療機(jī)構(gòu)可以有效應(yīng)對(duì)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(wù)痛點(diǎn)，完成數(shù)智化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，是滿足業(yè)務(wù)龐大數(shù)據(jù)分析、計(jì)算和預(yù)測(cè)背后日益劇增的AI算力需求，本質(zhì)上與“芯經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展息息相關(guān)。

那么，“芯經(jīng)濟(jì)”該如何崛起？

英特爾給出的一個(gè)答案是，強(qiáng)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(yīng)用的普及。

12月15日，英特爾發(fā)布了第五代英特爾? 至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器。它主打?yàn)锳I加速，每個(gè)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(qiáng)?? 實(shí)現(xiàn)了全面的架構(gòu)升級(jí)，其CPU核心數(shù)量增加至64個(gè)，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(yīng)用。

多樣化的AI應(yīng)用、龐大規(guī)模的云服務(wù)、步步為營(yíng)的安全需求……在數(shù)據(jù)和算法無孔不入的時(shí)代下，作為一款為AI加速而生的CPU，第五代英特爾? 至強(qiáng)? 可擴(kuò)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(yīng)用到創(chuàng)新的強(qiáng)勁性能支持，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)降本與安全的雙協(xié)同，幫助企業(yè)更好地應(yīng)對(duì)變革浪潮中直擊命脈的痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高效數(shù)智化轉(zhuǎn)型。

02、增效：業(yè)務(wù)性價(jià)比的成倍增長(zhǎng)與創(chuàng)新爆發(fā)

第五代英特爾? 至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器真正給行業(yè)變革帶來的動(dòng)力，有兩大關(guān)鍵詞——增效和降本，這也是數(shù)智化時(shí)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(yīng)用效率的方法。作為基礎(chǔ)算力輸出者和應(yīng)用性能加速器，英特爾相信：充分利用現(xiàn)階段應(yīng)用部署最為廣泛的CPU資源，是在AI應(yīng)用規(guī)模化部署和實(shí)踐上高效且行之有效的路徑之一。

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

英特爾通過對(duì)不同代際至強(qiáng)?? 可擴(kuò)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(duì)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(duì)特定場(chǎng)景的AI應(yīng)用，更有利于達(dá)成降本增效的目標(biāo)。

英特爾? AVX-512和英特爾?? AMX同樣內(nèi)置于第五代至強(qiáng)?? 可擴(kuò)展處理器中，不僅能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)企業(yè)AI應(yīng)用的落地和加速，更使其機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)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(wù)量暴漲的情況下，京東云通過部署基于第五代英特爾? 至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器的新一代服務(wù)器，大幅提升了整機(jī)性能、AI計(jì)算機(jī)視覺推理性能以及Llama v2推理性能，高效服務(wù)了數(shù)百個(gè)AI場(chǎng)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(qiáng)?? 可擴(kuò)展處理器還可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級(jí)和虛擬機(jī)級(jí)雙隔離。基于第五代英特爾?? 至強(qiáng)?? 可擴(kuò)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(hù)“的創(chuàng)新實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在使用、存儲(chǔ)和傳輸?shù)娜鞒瘫Ｗo(hù)，使第8代ECS實(shí)例在安全性和AI性能上都獲得顯著提升，且保持實(shí)例價(jià)格不變，普惠客戶。

第五代至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器可以為各種工作負(fù)載加速。

通過英特爾? AMX，生成式AI更易于在CPU上運(yùn)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(yùn)行智能助手、聊天機(jī)器人、預(yù)測(cè)性文本、語言翻譯等工作負(fù)載；針對(duì)Web和微服務(wù)，第五代至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器能為搜索、社交媒體、電子商務(wù)、媒體及其他數(shù)字化服務(wù)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(qiáng)? 通過更大的三級(jí)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(yùn)行 CRM、ERP 及其他數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析應(yīng)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(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器，其全新升級(jí)的第三代彈性計(jì)算實(shí)例，在第五代至強(qiáng)? 的算力加持下，能夠?qū)崿F(xiàn)整機(jī)算力和應(yīng)用性能的大幅提升。同時(shí)，火山引擎通過獨(dú)有的潮汐資源并池能力，構(gòu)建百萬核級(jí)別彈性資源池，用近似包月成本提供按量使用體驗(yàn)，降低上云成本。

產(chǎn)品組合創(chuàng)新亦是成倍提高業(yè)務(wù)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(jí)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(fù)載所需的算力及性能邊界，實(shí)現(xiàn)更全面化的業(yè)務(wù)提升。

不僅如此，英特爾還提供了一整套由高級(jí)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(xué)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(yīng)商之間自由遷移代碼，實(shí)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(wù)轉(zhuǎn)型成本的“降壓藥”

降本是第五代英特爾? 至強(qiáng)? 可擴(kuò)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(fù)載的日漸增長(zhǎng)，企業(yè)亟需找到軟硬件性能提高與成本之間的平衡點(diǎn)。

例如在交通行業(yè)，正是借助AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)等前沿IT技術(shù)，以更細(xì)的顆粒度去推進(jìn)各個(gè)流程的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)全方位的降本增效。其中，由AI驅(qū)動(dòng)的交通流量預(yù)測(cè)系統(tǒng)，能夠根據(jù)海量數(shù)據(jù)建模實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)未來路況，再通過動(dòng)態(tài)控制交通信號(hào)、交通運(yùn)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(dòng)分析技術(shù)，自動(dòng)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(jìn)行預(yù)測(cè)分析，為道路安全運(yùn)行與危險(xiǎn)情況營(yíng)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(yùn)轉(zhuǎn)的背后，都需要海量數(shù)據(jù)與強(qiáng)大算力作為支撐，后續(xù)的維護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本亦不可小覷。

對(duì)此，第五代至強(qiáng)? 可擴(kuò)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(biāo)工作負(fù)載的每瓦性能提升高達(dá)10倍。同時(shí)相比于第一代至強(qiáng)? ，第五代至強(qiáng)? 能夠減少高達(dá)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(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

值得一提的是，第五代至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器設(shè)計(jì)了優(yōu)化的電源模式，在對(duì)大多數(shù)工作負(fù)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(shí)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(shí)，它還擁有高能效SKU，以能耗低至105W且已針對(duì)工作負(fù)載優(yōu)化的SKU擴(kuò)展算力，滿足工作負(fù)載的要求。

在部署成本方面，第五代至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器的軟件和引腳與上一代處理器兼容，大大簡(jiǎn)化了用戶從上一代處理器的升級(jí)成本，減輕測(cè)試和驗(yàn)證工作。

綜合來看，在數(shù)字時(shí)代和“芯經(jīng)濟(jì)”快速發(fā)展的當(dāng)下，第五代英特爾? 至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器的誕生，再次驗(yàn)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(shì)。

一方面，第五代英特爾? 至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器用于AI加速工作負(fù)載的代際提升性價(jià)比高；另一方面，它可以覆蓋從數(shù)據(jù)預(yù)處理、訓(xùn)練、推理的整個(gè)AI管線，實(shí)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(wù)轉(zhuǎn)型和迭代需求提供了不可小覷的原生態(tài)優(yōu)勢(shì)。基于英特爾? 至強(qiáng)? 可擴(kuò)展處理器帶來的“芯經(jīng)濟(jì)”強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭，或許將在數(shù)字化時(shí)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(jì)時(shí)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(huì)秩序，帶來更豐富資源體系的同時(shí)，也帶來了象征著時(shí)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(jià)值無疑是提高業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型性價(jià)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(jì)”浪潮。在推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，“芯經(jīng)濟(jì)”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(yīng)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(zhǎng)期以來，英特爾也一直基于CPU產(chǎn)品，不斷強(qiáng)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(guó)產(chǎn)業(yè)的落地與普及。

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