作為華為在2024年晚些時(shí)候推出的最新AI芯片,已經(jīng)引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。該芯片采用了中芯國(guó)際的7nm工藝制造,并通過chiplets雙芯片整合封裝,提供了530億個(gè)晶體管。
根據(jù)現(xiàn)有資料,華為昇騰910C芯片的推理性能達(dá)到英偉達(dá)H100 GPU的60%這一結(jié)論主要基于第三方測(cè)試數(shù)據(jù),具體情況如下:
### 1. **性能驗(yàn)證與數(shù)據(jù)來源**
- **第三方測(cè)試結(jié)果**:多份報(bào)告顯示,昇騰910C在標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)測(cè)試中的推理性能為H100的60%。這一數(shù)據(jù)主要源自DeepSeek研究團(tuán)隊(duì)的實(shí)測(cè)結(jié)果,例如在基于DeepSeek模型的推理任務(wù)中表現(xiàn)優(yōu)異。此外,西方媒體(如Tom's Hardware、Wccftech)也引用了這一結(jié)論。
- **華為的官方聲明**:華為聲稱昇騰910C與H100“性能相當(dāng)”,但這一表述可能更多指向綜合競(jìng)爭(zhēng)力(如軟硬件適配),而非純硬件指標(biāo)。
### 2. **技術(shù)實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化**
- **制程與工藝**:昇騰910C采用中芯國(guó)際第二代7nm級(jí)(N+2)工藝,晶體管約530億,主計(jì)算SoC通過Chiplet封裝提升多芯片協(xié)同效率。相比之下,H100采用臺(tái)積電4nm工藝,晶體管達(dá)800億,內(nèi)存帶寬更高(3.35 TB/s vs. 910C的600 GB/s)。
- **軟件優(yōu)化**:華為通過CANN異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)支持主流AI框架遷移,并提供PyTorch代碼庫(kù),允許開發(fā)者將CUDA代碼一鍵轉(zhuǎn)換為CUNN框架,進(jìn)一步釋放性能潛力。手動(dòng)優(yōu)化CUNN內(nèi)核后,性能可能進(jìn)一步提升。
### 3. **市場(chǎng)定位與挑戰(zhàn)**
- **應(yīng)用場(chǎng)景**:昇騰910C主打推理任務(wù),尤其在中小規(guī)模模型推理中表現(xiàn)突出,但訓(xùn)練性能仍落后H100約40%。H100則憑借更高的算力(FP16算力624 TFLOPS vs. 910C的256 TFLOPS)和生態(tài)優(yōu)勢(shì),主導(dǎo)大規(guī)模訓(xùn)練場(chǎng)景。
- **國(guó)產(chǎn)化與成本**:昇騰910C國(guó)產(chǎn)化率達(dá)55%,且價(jià)格遠(yuǎn)低于受禁令影響的H100(H100黑市價(jià)達(dá)8-12萬美元),性價(jià)比顯著。華為計(jì)劃2025年生產(chǎn)140萬片該芯片,推動(dòng)高端AI計(jì)算普及。
### 4. **生態(tài)與長(zhǎng)期挑戰(zhàn)**
- **生態(tài)劣勢(shì)**:英偉達(dá)CUDA生態(tài)經(jīng)過20年積累,在開發(fā)工具鏈、長(zhǎng)期訓(xùn)練穩(wěn)定性上仍占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。盡管華為通過CANN提供遷移支持,但說服開發(fā)者完全轉(zhuǎn)向新生態(tài)仍需時(shí)間。
- **制造瓶頸**:中芯國(guó)際7nm工藝良率偏低,可能限制昇騰910C的產(chǎn)能與迭代速度。
### 總結(jié)
昇騰910C的推理性能突破標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)AI芯片在美技術(shù)限制下的顯著進(jìn)步,尤其在推理場(chǎng)景中縮小了與英偉達(dá)的差距。然而,其在訓(xùn)練性能、工藝成熟度及生態(tài)建設(shè)上仍需持續(xù)突破,才能真正挑戰(zhàn)H100的全領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)。
#### 華為昇騰910C芯片與英偉達(dá)H100 GPU在不同AI模型推理任務(wù)中的性能對(duì)比是什么?
華為昇騰910C芯片與英偉達(dá)H100 GPU在不同AI模型推理任務(wù)中的性能對(duì)比如下:
1. **性能對(duì)比**:
- 根據(jù)DeepSeek團(tuán)隊(duì)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),華為昇騰910C在AI推理任務(wù)中的性能達(dá)到了英偉達(dá)H100芯片的約60%。這一結(jié)果表明,昇騰910C在AI推理方面表現(xiàn)出色,尤其是在大規(guī)模AI訓(xùn)練和推理任務(wù)中,能夠提供與H100相媲美的性能。
2. **技術(shù)架構(gòu)**:
- 華為昇騰910C采用第二代7nm工藝制程,晶體管數(shù)量約為530億個(gè),F(xiàn)P16算力為256 TFLOPS,INT8算力為512 TOPS,內(nèi)存帶寬為600GB/s。
- 英偉達(dá)H100采用4nm TSMC工藝制程,晶體管數(shù)量高達(dá)800億個(gè),F(xiàn)P16算力為600 TFLOPS,INT8算力為1280 TOPS,內(nèi)存帶寬為1TB/s。
3. **應(yīng)用場(chǎng)景**:
- 昇騰910C主要面向中國(guó)企業(yè)進(jìn)行“推理”任務(wù),提供輕量級(jí)、高性能的替代方案。
- 英偉達(dá)H100則廣泛應(yīng)用于各種高性能計(jì)算和AI推理任務(wù),特別是在需要高算力和高帶寬的場(chǎng)景中表現(xiàn)優(yōu)異。
4. **未來展望**:
- 華為計(jì)劃在2025年生產(chǎn)140萬枚昇騰910C芯片,以推動(dòng)國(guó)產(chǎn)高端AI計(jì)算的發(fā)展。
- 英偉達(dá)H100作為當(dāng)前市場(chǎng)上的頂級(jí)AI推理芯片,將繼續(xù)在高性能計(jì)算領(lǐng)域占據(jù)重要地位。
綜上所述,華為昇騰910C在AI推理任務(wù)中表現(xiàn)出色,達(dá)到了英偉達(dá)H100芯片的約60%性能,顯示出強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。然而,英偉達(dá)H100在晶體管數(shù)量、算力和內(nèi)存帶寬等方面仍具有明顯優(yōu)勢(shì)。
#### 華為昇騰910C芯片的CANN異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)和CUNN框架優(yōu)化技術(shù)細(xì)節(jié)有哪些?
華為昇騰910C芯片的CANN異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)和CUNN框架優(yōu)化技術(shù)細(xì)節(jié)如下:
### CANN異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)
1. **支持主流框架**:昇騰910C的CANN(Compute Architecture for Neural Networks)異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)支持PyTorch等主流框架,能夠通過一行代碼實(shí)現(xiàn)CUDA到CANN的轉(zhuǎn)換,使得開發(fā)者可以無縫遷移現(xiàn)有的深度學(xué)習(xí)模型到昇騰平臺(tái)。
2. **硬件抽象層(HAL)** :CANN提供了硬件抽象層(HAL),使得開發(fā)者無需關(guān)心底層硬件細(xì)節(jié),專注于算法開發(fā)。
3. **驅(qū)動(dòng)程序**:CANN提供了驅(qū)動(dòng)程序來控制昇騰AI處理器的硬件資源,包括內(nèi)存管理和設(shè)備控制等功能。
4. **計(jì)算引擎**:CANN包括引擎、編譯器、執(zhí)行器、算子庫(kù)等核心組件,負(fù)責(zé)調(diào)度分配計(jì)算任務(wù)到對(duì)應(yīng)的硬件上。
5. **緩存系統(tǒng)**:昇騰AI處理器的緩存系統(tǒng)包括GM(顯存)、L1 Buffer(與GM交互)、Unified Buffer(統(tǒng)一緩沖區(qū))以及專為CANN單元設(shè)置的L0A、L0B緩存,用于輸入和輸出指令的控制。
### CUNN框架優(yōu)化技術(shù)
1. **手動(dòng)優(yōu)化**:通過手動(dòng)優(yōu)化CANN核心,昇騰910C的性能可以進(jìn)一步提升。
2. **社區(qū)版與商用版**:CANN分為社區(qū)版和商用版,商用版已適配7個(gè)操作系統(tǒng),簡(jiǎn)化了安裝流程。
3. **軟硬件優(yōu)化**:DeepSeek團(tuán)隊(duì)在軟硬件方面的優(yōu)化工作,減少了對(duì)英偉達(dá)CUDA的依賴,節(jié)省成本。
4. **避免使用PTX**:DeepSeek團(tuán)隊(duì)通過避免使用PTX(Parallel Thread Execution),直接調(diào)用GPU函數(shù)庫(kù),從而節(jié)省了成本。
### 性能對(duì)比
- **能效比**:昇騰910C的能效比達(dá)到5.2 TFLOPS/W,優(yōu)于A100的4.7 TFLOPS/W。
- **晶體管數(shù)量**:昇騰910C采用chiplet封裝,整合約530億個(gè)晶體管,由中芯國(guó)際第二代7納米制程制造。
綜上所述,華為昇騰910C芯片的CANN異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)和CUNN框架優(yōu)化技術(shù)通過支持主流框架、提供硬件抽象層、優(yōu)化計(jì)算引擎和緩存系統(tǒng)等手段,顯著提升了AI模型的運(yùn)行效率和性能。
#### 英偉達(dá)H100 GPU的CUDA生態(tài)優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在哪些方面?
英偉達(dá)H100 GPU的CUDA生態(tài)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1. **廣泛的軟件支持和工具鏈**:CUDA自2007年推出以來,已經(jīng)發(fā)展成為最成熟、最廣泛的生態(tài)系統(tǒng),為深度學(xué)習(xí)和AI訓(xùn)練提供了強(qiáng)大的支持。英偉達(dá)通過不斷更新和改進(jìn)CUDA,推出了各種工具包和軟件環(huán)境,形成了完整的生態(tài)體系。目前,主流的深度學(xué)習(xí)框架基本都使用CUDA,這為英偉達(dá)建立了非常強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
2. **高性能計(jì)算能力**:H100 GPU搭載了8192個(gè)CUDA核心,能夠?qū)崿F(xiàn)極高的并行處理能力,顯著提升模型訓(xùn)練與推理的速度。此外,H100還支持混合精度訓(xùn)練和推理,通過在GPU中加入Tensor Core來提升卷積計(jì)算能力,進(jìn)一步提高性能。
3. **創(chuàng)新的硬件設(shè)計(jì)**:H100 GPU基于最新的Hopper架構(gòu),引入了第四代張量核心和新的Transformer Engine,這些創(chuàng)新使得在大語言模型上的AI訓(xùn)練速度提高了9倍,推理速度提高了30倍。此外,H100是第一個(gè)真正的異步GPU,擴(kuò)展了A100的全局到共享異步傳輸,并支持張量?jī)?nèi)存訪問模式。
4. **先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)**:H100 GPU支持最新的NVLink網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù),允許GPU之間進(jìn)行更高效的通信。這種技術(shù)不僅提高了數(shù)據(jù)傳輸速度,還增強(qiáng)了系統(tǒng)的整體性能。