英伟达引以为傲的GPU引领AI潮流,它赋能智能技术,助你畅游知识海洋,共创无限可能。从此,科技与商业碰撞交融,驱动人工智能发展,驱动未来革新变革。

2024-03-26 生活常识 关注公众号
随着AI浪潮席卷全球,图形处理单元(GPU)已成为全球科技领域的新宠。如今,一颗顶级GPU的价格已经突破了数万美元大关,成为炙手可热的高档商品。英伟达凭借其独特的GPU设计优势,利用市场对高性能产品的强烈需求增长而获得显著回报。GPU不仅是高效人工智能解决方案的核心组件,还可提供轻量级用户界面以服务于智能手机、笔记本电脑和平板电脑以及各类游戏机。GPU的独特性能在于:一方面,它可以生成复杂的三维场景和实体,用于包括电子竞技和计算机辅助设计在内的多个领域;另一方面,它通过多核并发处理特性,能够支持大量简单的操作,如文字处理和网页浏览。相较于传统的CPU,GPU的通用性和适用性使其在处理大量复杂计算任务时表现出色,助力AI技术的飞速发展。然而,当前GPU仍面临挑战,如处理器核的数量和运行速度不断提升,如何进一步优化计算效能和扩大应用场景以适应未来的需求将是我们业界需要深入探讨的话题。未来,我们有望看到更加高效、智能的GPU系统,它们将在自动驾驶、机器人技术和图像识别等领域发挥更大作用,推动全球AI产业的发展。

随着AI浪潮席卷全球,一种高科技硬件已成香饽饽,那便是图形处理单元,简称GPU。眼下一块顶级GPU可以卖到数万美元高价。

作为全球领先的GPU制造商,英伟达得益于市场对其产品需求激增,市场估值飙升至2万亿美元以上。

GPU不仅仅是高端人工智能产品,也能以相对低配版本服务手机、笔记本电脑和游戏机。

那么,GPU到底是什么?它厉害在哪儿?

GPU是什么?

GPU设计的初衷主要是快速生成和显示复杂的三维场景和实体,例如视频游戏和计算机辅助设计软件中涉及的场景和实体。现代GPU还能处理解压缩视频流等任务。

大多数计算机的“大脑”都是一块叫作中央处理单元的芯片,即CPU。CPU可用于生成图形场景和解压缩视频,但相比GPU,它们在执行这些任务时通常速度慢很多,效率也更低。CPU更适合一般计算任务,例如文字处理和浏览网页。

GPU与CPU有何不同?

一块典型的现代CPU816个“核”组成,每个核都能按顺序处理复杂任务。

GPU则拥有数千个相对更小的核,这些核被设计为同时(“并行”)工作,以实现快速的整体处理。这使得它们非常适合需要大量简单操作的任务——所有操作可以同时(而非一个接一个地)完成。

传统GPU有两种主要类型。第一种类型的传统GPU配有独立芯片,通常出现于大型台式计算机的附加卡中。第二种则将GPU与CPU组合在同一芯片封装内,此技术常见于笔记本电脑和PS5等游戏机中。在这两种类型中,CPU都控制GPU的工作。

为什么GPU令AI受益无穷?

事实证明,GPU的用途不仅限于生成图形场景。

人工智能背后的许多机器学习技术,例如深度神经网络,高度依赖各种形式的矩阵乘法。

矩阵乘法能将非常庞大的数集相乘并相加,非常适合并行处理,因此可以由GPU非常快速地执行。

GPU下一步怎么走?

由于核的数量及其运行速度的增加,GPU的数字运算能力正稳步增强。这方面提升主要源于台积电等芯片制造企业的技术改进。

作为计算机芯片的基本组件,单个晶体管的尺寸一直在缩小。单体越小,同等物理空间下所能放置的晶体管数量越多。

但这只是一方面。传统GPU虽然对于AI相关计算任务很有用,却不是最优选择。

GPU设计初衷是通过提供对图形的专门处理来加速计算机;此外也有一些加速器旨在加速机器学习任务——它们通常被称为“数据中心GPU”。

英伟达和AMD等公司研发的一些最热门加速器本是传统GPU,随着时间推移,这些产品设计不断发展,拥有了处理各种机器学习任务的能力,例如支持更高效的所谓“大脑浮点”(brain float)数字格式。

英伟达的旗舰级GPU,H100Hopper,由超过800亿个晶体管组成

其他加速器,例如谷歌的张量处理单元和Tenstorrent的Tensix Cores芯片,都是从头开始设计,被用于加速深度神经网络。

数据中心GPU和其他AI加速器通常比传统GPU附加卡配备更多内存,这对于训练大型AI模型至关重要。人工智能模型越大,GPU的能力就要越强,准确度越高。

为进一步加快训练速度,处理更大AI模型(例如ChatGPT),研发者可将许多数据中心GPU汇集到一起形成超级计算机。而这需要更复杂软件方可正确利用可用的数字处理能力。另一种方法则是创建一个非常大规模的加速器,例如芯片初创企业Cerebras生产的“晶圆级处理器”(wafer-scale processor)

专用芯片的前景如何?

CPU方面的发展并未停滞。AMD和英特尔的最新CPU内置低级指令,可加速深度神经网络所需的数字运算。这一附加功能主要有助于“推理”任务,即利用其他已经开发的AI模型。

要训练人工智能模型,首先需要类似GPU的大型加速器。

研发者可以就特定机器学习算法创建更专业的加速器。例如,最近初创企业Groq生产了一种“语言处理单元”(LPU),旨在沿用ChatGPT路线运行大型语言模型。

然而,创建种种专用处理器需大量工程资源。历史表明,任何爆火的机器学习算法都很快地达到顶峰然后式微——因此昂贵的专用硬件可能很快就过时。

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西安3名小孩回家的温馨场面感动全场,‘叫声妈妈好’让许多人热泪盈眶

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盼到亲人归来的情感瞬间被定格。历经磨难,今日孩子们终团圆。经过长时间的等待与努力,警方彻底侦破了一起17年前发生在西安的拐卖积案。其中,三名孩子被发现系同一人在30岁妇女的带领下被拐卖至山东。他们通过多年苦寻找找到了亲生父母,并在此过程中展示了令人感动的人性光辉。这一事迹引发了广泛的社会共鸣。近年来,全国各地各级政府都高度重视打击拐卖妇女儿童犯罪行动,并通过各种手段取得了显著成果。此次重大转折,更是彰显了科技发展对于加大拐卖积案侦破效果的重要作用。

生活常识 11.22
胆囊炎的四大诱因:右上腹疼痛、恶心、呕吐是关键!

胆囊炎的四大诱因:右上腹疼痛、恶心、呕吐是关键!

然体重减轻或疲劳。这些症状并不一定典型,但当再次发生上述症状时应立即就医。如何预防胆囊炎? 预防胆囊炎的方法主要有: 1. 注意饮食习惯:避免高脂肪、高胆固醇的食物,多吃蔬菜水果,保持适量饮水。 2. 定期体检:尤其是对于有高风险因素的人群,如肥胖、糖尿病、高血压等。 3. 戒烟限酒:烟草和酒精都可能刺激胆囊,引发胆囊炎。 如果已患有胆囊炎,治疗主要包括药物治疗和手术治疗。药物治疗主要是针对病因治疗,如抗生素治疗细菌感染,解痉药缓解疼痛等;手术治疗则是针对并发症进行处理,如胆石取出术、胆囊切除术等。

生活常识 11.22
今日小雪:了解正确的饮食习惯,健康生活从这三样开始

今日小雪:了解正确的饮食习惯,健康生活从这三样开始

小雪(冬天的第一个节气),天气寒冷,需补充营养以保持健康。推荐吃羊肉、牛肉、栗子或熬制的鸡汤,并在汤中加入枸杞、木耳等有益健康的食材。 关键词:小雪;养生;食物建议;温度变化

生活常识 11.22
揭秘:为什么人类选择人工授精而非自然怀孕?

揭秘:为什么人类选择人工授精而非自然怀孕?

预测卵巢内的卵泡状态,帮助二人确定最佳的性生活时间。之后,在专业指导下,男方可以尝试多种方法如阴茎勃起试验等来刺激女方体内性欲激素分泌,促进卵泡成熟和排出。最后,双方在确诊为适合怀孕的前提下进行人流手术。整个过程尽量减少对女方身体健康的影响,同时借助夫精人工授精的独特优势助其实现怀孕目标。

生活常识 11.22
这些特征显示长寿人脸的特质,你知道吗?

这些特征显示长寿人脸的特质,你知道吗?

面相学家发现:观察一个人的面部特征能预测其寿命长短!70岁以后的男性更显年轻,因为眉眼清亮,面色红润,鼻子挺直,嘴唇红润;女性则可通过鼻翼适中、眼窝深陷、脸颊饱满等来判断。此外,心脏、肺部等重要器官状态也有助于预测寿命。同时,笑容、乐观心态、生活方式等多方面因素也可助力延长寿命。

生活常识 11.22
北京大学开启格点量子色动力学核子电极化率研究,探索神秘的量子世界

北京大学开启格点量子色动力学核子电极化率研究,探索神秘的量子世界

北京大学物理学院冯旭、刘川教授领导的格点QCD团队通过深度研究,在电磁场条件下的模拟,发现了核子-π介子态对核子电极化率的影响显著,这一发现有助于更准确地预测和理解核子的性质。

生活常识 11.22