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AI時(shí)代,親民、易用的CPU如何能實(shí)現(xiàn)相比GPU更具性價(jià)比的加速方案?英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器給出答案:內(nèi)置AI加速引擎,更好地承載人工智能應(yīng)用工作負(fù)載。

千呼萬喚始出來,第五代 英特爾 ® ? 至強(qiáng) ® ? 可擴(kuò)展處理器 ,它來了!

若是用一句話來概括它的特點(diǎn),那就是——AI味道越發(fā)得濃厚 。

以訓(xùn)練、推理大模型為例:

• 與第四代相比,訓(xùn)練性能提升多達(dá)29%,推理性能提升高達(dá)42%;

• 與第三代相比,AI訓(xùn)練和推理性能提升高達(dá)14倍。

第五代至強(qiáng)處理器

什么概念?

現(xiàn)在若是將不超過200億參數(shù)的模型“投喂”給第五代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器,那么時(shí)延將低到不超過100毫秒 !

也就是說,現(xiàn)在在CPU上跑大模型,著實(shí)是更香了。

而這也僅是英特爾在此次發(fā)布中的一隅,還包括打破自家“祖制”、被稱為四十年來最重大架構(gòu)轉(zhuǎn)變的酷睿 ™? Ultra 。

此舉亦是將AI的power注入到消費(fèi)級(jí)PC中,用于加速本地的AI推理。

除此之外,具體到英特爾長(zhǎng)期在各行各業(yè)扎根的AI實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)庫、科學(xué)計(jì)算、生成式AI、機(jī)器學(xué)習(xí)、云服務(wù)等等,也隨著第五代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器的到來,在其內(nèi)置的如英特爾®? AMX、英特爾®? SGX/TDX等其他內(nèi)置加速器的幫助下,得到了更大的降本增效。

總而言之,縱觀英特爾此次整場(chǎng)的發(fā)布,AI可謂貫穿始終。

##最新英特爾處理器,AI更Power了

我們先來繼續(xù)深入了解一下第五代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器披露的更多細(xì)節(jié)。

例如在性能優(yōu)化方面,英特爾將各種參數(shù)做了以下提升:

• CPU核心數(shù)量增加到64個(gè),單核性能更高,每個(gè)內(nèi)核都具備AI加速功能

• 采用全新I/O技術(shù)(CXL、PCIe5),UPI速度提升

• 內(nèi)存帶寬從4800 MT/s提高至5600 MT/s

我們?cè)賮砜v向,與英特爾前兩代產(chǎn)品做個(gè)比較,那么性能提升的結(jié)果是這樣的:

• 與上一代產(chǎn)品相比,相同熱設(shè)計(jì)功耗下平均性能提升21%;與第三代產(chǎn)品比,平均性能提升87%。

• 與上一代產(chǎn)品相比,內(nèi)存帶寬提升高達(dá)16%,三級(jí)緩存容量提升至近3倍之多。

不難看出,第五代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器與“前任們”相比,在規(guī)格與性能上著實(shí)是有了不小的提升。

但英特爾可不僅僅是披露,而是已經(jīng)將第五代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器用起來 ,并把實(shí)打?qū)嵉氖褂眯Ч故玖顺鰜怼?/p>

例如在大模型的推理 方面,京東云 便在現(xiàn)場(chǎng)展示了搭載第五代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器的新一代自研服務(wù)器所呈現(xiàn)的能力——

全部以超過20%的性能提升“姿勢(shì)”亮相!

具體而言,京東云與上一代自研服務(wù)器有了如下的性能提升:

• 整機(jī)性能提升達(dá)123%;

• AI計(jì)算機(jī)視覺推理性能提升至138%;

• Llama 2推理性能提升至151%。

這也再一次證明了在五代至強(qiáng)®? 上搞大模型,是越發(fā)得吃香了。

而除了大模型之外,像涉及AI的各種細(xì)分領(lǐng)域,如整機(jī)算力、內(nèi)存寬帶、視頻處理等等,也有同樣的實(shí)測(cè)結(jié)果。

這份結(jié)果則是來自采用了第五代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器的火山引擎 ——

其全新升級(jí)的第三代彈性計(jì)算實(shí)例,整機(jī)算力提升39%;應(yīng)用性能最高提升43%。

而且在性能提升的基礎(chǔ)上,據(jù)火山引擎透露,通過其獨(dú)有的潮汐資源并池能力,構(gòu)建了百萬核彈性資源池,能夠用近似包月的成本提供按量使用體驗(yàn),上云成本更低了!

這是由于使用內(nèi)置于第五代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器中的加速器時(shí),可將每瓦性能平均提升10倍;在能耗低至105W的同時(shí),也有已針對(duì)工作負(fù)載優(yōu)化的高能效SKU。

可以說是實(shí)打?qū)嵉慕当驹鲂Я恕?/p>

在云計(jì)算和安全性方面,亮出實(shí)測(cè)體驗(yàn)的同樣是來自國內(nèi)的大廠——阿里云 。

在搭載第五代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器及其內(nèi)置的英特爾® AMX、英特爾® TDX加速引擎后,阿里云打造了“生成式AI模型及數(shù)據(jù)保護(hù)“的創(chuàng)新實(shí)踐,使第8代ECS實(shí)例在安全性和AI性能上都獲得了顯著提升,且保持實(shí)例價(jià)格不變,普惠客戶。

包括推理性能提高25%、QAT加解密性能提升20%、數(shù)據(jù)庫性能提升25%,以及音視頻性能提升15%。

值得一提的是,內(nèi)置的英特爾®? SGX/TDX還可以為企業(yè)分別提供更強(qiáng)也更易用的應(yīng)用隔離能力和虛擬機(jī) (VM) 層面的隔離和保密性,為現(xiàn)有應(yīng)用提供了一條更簡(jiǎn)便的向可信執(zhí)行環(huán)境遷移的路徑。

以及第五代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器在軟件和引腳上是與上一代兼容的,還可以大大減少測(cè)試和驗(yàn)證工作。

總的來說,第五代至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器可謂“誠意滿滿”、表現(xiàn)非常亮眼,而它背后所透露出來的,正是英特爾在AI領(lǐng)域一直都非常重視落地 的態(tài)度。

##背后是一部AI落地史

事實(shí)上,作為服務(wù)器/工作端芯片,英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器從2017年第一代產(chǎn)品開始就利用英特爾®? AVX-512技術(shù)的矢量運(yùn)算能力對(duì)AI進(jìn)行加速上的嘗試;而2018年在第二代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器中導(dǎo)入深度學(xué)習(xí)加速技術(shù)(DL Boost)更是讓至強(qiáng)成為“CPU跑AI”的代名詞;在之后第三代到第五代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器的演進(jìn)中,從BF16的增添再到英特爾®? AMX的入駐,可以說英特爾一直在充分利用CPU資源的道路上深耕,以求每一代 處理器CPU 都 能 支持各行各業(yè)推進(jìn)AI實(shí)戰(zhàn) 。

起先是在傳統(tǒng)行業(yè)。

例如第二代至強(qiáng)®? 就發(fā)力智能制造 ,幫助企業(yè)解決海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理挑戰(zhàn),提升生產(chǎn)線系統(tǒng)效率,完成“肉眼可見”的產(chǎn)能擴(kuò)展。

隨后,至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器開始在大模型界大展身手。

在AlphaFold2 掀起的蛋白質(zhì)折疊預(yù)測(cè)熱潮之中,第三代和第四代至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器連續(xù)接力,不斷優(yōu)化端到端通量 能力。實(shí)現(xiàn)比GPU更具性價(jià)比的加速方案,直接拉低AI for Science的入場(chǎng)門檻。

這其中就有從第四代開始內(nèi)置于CPU中,面向深度學(xué)習(xí)應(yīng)用推出的創(chuàng)新AI加速引擎——英特爾® AMX的功勞。作為矩陣相關(guān)的加速器,它能顯著加速基于CPU平臺(tái)的深度學(xué)習(xí)推理和訓(xùn)練,提升AI整體性能,對(duì)INT8、BF16等低精度數(shù)據(jù)類型都有著良好的支持。

與此同時(shí),在大模型時(shí)代的OCR技術(shù)應(yīng)用 ,也被第四代至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器賦予了新的“靈魂”,準(zhǔn)確率飆升、響應(yīng)延遲更低。

同樣,就在不久之前,借助第四代至強(qiáng)®? 可擴(kuò)展處理器在NLP上的優(yōu)化,專攻醫(yī)療行業(yè)的大語言模型 也成功以較低成本在醫(yī)療機(jī)構(gòu)部署落地。

在AI技術(shù)越來越深入各行各業(yè)的大趨勢(shì)之下,至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器讓我們看到,它所代表的CPU解法完全能夠有所作為、能夠讓不少AI應(yīng)用在部署更為廣泛、獲取更加容易、應(yīng)用門檻也更低的CPU平臺(tái)上獲得實(shí)實(shí)在在的落地開花。

第五代至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器的發(fā)布,則讓這個(gè)進(jìn)程更進(jìn)一步。

當(dāng)然——

這一成績(jī)的背后,確實(shí)是因?yàn)榇蠹覍?duì)“在CPU上跑AI” 這件事上有需求,以及它本身也有極其深厚的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。

先說需求,無論是傳統(tǒng)企業(yè)推進(jìn)智能化改造,還是AI for Science、生成式AI等新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展,都需要強(qiáng)大的算力來驅(qū)動(dòng)。

但大家面臨的局勢(shì)卻是:專門的加速芯片供不應(yīng)求,采購難不說,成本也十分高昂,因此還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠普及。

于是一部分人自然將目光投向CPU:

這個(gè)現(xiàn)實(shí)中最為“觸手可及”的硬件,如果直接加以利用,豈不是事半功倍?

這就引出CPU的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。

就拿當(dāng)下熱門話題生成式AI來說,如果想在生產(chǎn)環(huán)境中普及 這一能力,就得盡可能地控制成本。

相比訓(xùn)練來說,AI的推理對(duì)算力資源需求沒有那么夸張 ,交給CPU完全能夠勝任——不僅延遲更低,能效也更高。

像一些行業(yè)和業(yè)務(wù),推理任務(wù)沒有那么繁重,選擇CPU無疑更具性價(jià)比。

此外,利用CPU直接進(jìn)行部署還能讓企業(yè)充分利用既有IT基礎(chǔ)設(shè)施 ,避免異構(gòu)平臺(tái)的部署難題。

以上,我們也就能夠理解:在傳統(tǒng)架構(gòu)中引入AI加速,就是CPU在這個(gè)時(shí)代的新宿命 。

而英特爾做的,就是竭盡全力幫大家挖掘、釋放其中的價(jià)值。

##駕馭整個(gè)AI管線,且不止CPU

最后,我們?cè)倩氐浇裉斓闹鹘?第五代英特爾® 至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器。

實(shí)話說,如果和專門的GPU或AI加速芯片相比,它可能確實(shí)還不夠炫,但主打親民、易用 (開箱即用,配套的軟件和生態(tài)越發(fā)完善)。

更值得我們注意的是,就算在有專用加速器的場(chǎng)合,CPU無論是從數(shù)據(jù)預(yù)處理,還是模型開發(fā)和優(yōu)化,再到部署和使用,也可以成為AI pipeline的一部分。

其中尤其在數(shù)據(jù)預(yù)處理階段 ,它已可以稱得上是主角的存在。

無論是以GB還是TB計(jì),甚至更大的數(shù)據(jù)集,基于至強(qiáng)® 可擴(kuò)展處理器所打造的服務(wù)器,都能通過支持更大內(nèi)存、減少I/O操作等優(yōu)勢(shì),提供高效的處理和分析,節(jié)省AI開發(fā)中這一最瑣碎耗時(shí)任務(wù)的時(shí)間。

基于以上,我們也不得不感嘆,如今英特爾在談AI時(shí),話題更多樣化了。

再加上它在GPU和專門的AI加速芯片 上也有布局,“武器庫”里的選擇也更多了,火力覆蓋的能力也更全面了。

毫無疑問,這一切,都指向英特爾全面加速AI的決心。

即用一系列具有性價(jià)比的產(chǎn)品組合來快速滿足不同行業(yè)的AI落地需求。

AI 落地時(shí)代開始了,英特爾的機(jī)會(huì)也來了?

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