CPU 与 GPU、VCU 的关系愈加“微妙”

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一个 GPU 总必须一个 CPU，但 CPU 的挑选早已不会再单一，GPU 的作用也不会再“简易”，以前牢固的关联，不会再是单纯性的协作。

四月份，英伟达公布了选用 Arm 构架的第一款大数据中心 CPU Grace 引起普遍关心。本月，外国媒体 Tomshardware 报导，像 CPU 一样总必须一个 CPU 的Google自研视频压缩技术控制部件 Argos VCU，预估能够更换 3000-4000 万只英特尔 CPU。

依靠 CPU 的 GPU 和 VCU 怎么会有取代 CPU 的趋势？芯片巨头与互联网技术巨头间的竞合关联，是怎样加重的？

CPU 市场的双向转变

回应 CPU 与其他依靠 CPU CPU关联转变 以前，何不先掌握 CPU 市场自身的转变 。在较长一段时间，因为 CPU 的性能早已充足达到包含 PC 以内的各种各样运用要求，再再加上运行内存和网络带宽变成 CPU 性能提高的短板。CPU 霸者英特尔在提高 CPU 性能驱动力不够，及其优秀制造加工工艺进度比不上预估的状况下，持续几代人 CPU 性能提高力度并不大，称之为“挤牙膏一样，一点点的提问题”。

英特尔在领跑部位迟缓前行的两年间，AMD 凭着 Zen 构架的快速迭代更新及其tsmc智能制造加工工艺的扶持，性能快速贴近乃至超过英特尔英特尔酷睿和酷睿i5 CPU 的性能。“AMD Yes”表述了顾客针对 AMD 商品快速提高的认同。

英特尔和 AMD 的 x86 CPU 是 PC 时期的标示，殊不知在性能提高深陷短板，及其先进半导体制造提高难度系数越来越大的情况下，俩家最具象征性的 CPU 企业主要表现相差甚远，而且逐渐在市场市场份额上有一定的反映。

依然有领跑优点的英特尔体会到老敌人产生的市场竞争工作压力，因而不论是商品性能提高或是市场对策都更为积极主动。殊不知，英特尔在网络服务器 CPU 市场除开要遭遇同是 x86 势力 AMD 的市场竞争，Arm 势力的企业也汹汹。

Ampere 老总兼CEO Renee James 说：“我们知道将来将与以往不一样，由于手机软件环境变化了，不会再是有关 PC 和 PC 网络服务器的业务流程，只是紧紧围绕云和云边沿。如今，必须另一种不一样的微控制器。”

Ampere 根据 Arm Neoverse N1 核心，发布了 80 核的 Altra CPU 和 128 核 Altra Max CPU，不断更新网络服务器 CPU 关键数的记录，突显与 x86 CPU 对比高些的核数及其在云原生市场的优点。

一样是注重多元化优点，英伟达的 Grace 主要是朝向数据信息密集式 HPC 和 AI 运用。英伟达CEO黄仁勋称根据 Grace 的系统软件与英伟达 GPU 紧密联系，性能将比现阶段最优秀的 NVIDIA DGX 系统软件（在 x86 CPU 上运作）高于 10 倍。

不论是 Ampere 或是英伟达，其多元化高性能 CPU 的基本全是 Arm。而 Arm 也在2020年三月发布了走向未来十年的新一代构架 Armv9，Arm 期待将其构架在移动智能终端的取得成功拓展到高性能测算市场，包含边沿、云空间及 5G 等。根据 Armv9 构架的 Neoverse N2 恰好是 Arm 向高性能市场扩展的重要商品。

总体来看，早已在 PC 和网络服务器 CPU 市场大获取得成功的 x86 势力正逐渐一场猛烈的市场竞争。这时，朝向云计算技术、AI 的 Arm 构架 CPU 快速发展趋势，要在新起市场分一杯羹。将来，RISC-V CPU 会以如何的方法参加到 CPU 市场的市场竞争，也令人充满希望。

对映异构时期，订制 CPU 优点显出

CPU 市场产生双向转变 的一个首要条件是市场要求，在市场的推动下，CPU 的使用价值也大量反映在对映异构系统软件中。英伟达在2020年四月公布 Grace CPU 的情况下，也与此同时将其大数据中心产品路线图升級为 GPU CPU DPU 的三类芯片，逐渐飞越，一个构架的对策。在这个新的对策中，GPU 和 DPU 性能的充分运用依然必须有 CPU 强劲的性能，换句话说，CPU 测算和操纵的基本和带头作用沒有更改。

变的是新起运用针对算率的大幅度持续增长，对映异构系统软件的性能是更关键的侧重点。“现阶段市场上每一年交货的 3000 万部大数据中心网络服务器中，有 1/3 用以运作软件定义的大数据中心局部变量，其负荷的增速远远地快于颠覆性创新。除非是大家寻找加快的方法，不然用以运作运用的算率可能越来越低。”黄仁勋说，“新时期的电子计算机必须新的芯片、新的系统架构图、新的互联网、新的手机软件和专用工具。”

这也是英伟达发布 DPU，而且将 DPU 归于其大数据中心产品路线图的缘故。“当代集成电路工艺云计算技术促进大数据中心从基本上迈向了新的构架，运用一种专业对于大数据中心系统架构手机软件而设计方案的新式CPU，来卸载掉和加快由虚拟化技术、互联网、储存、安全性和其他云原生 AI 服务项目造成的极大测算负载。BlueField DPU 恰好是因此为之。”黄仁勋先前表明。

对映异构组成才可以更强达到将来市场的要求，这也早已是业内的共识，从英特尔有着 CPU GPU FPGA AI 网络加速器的详细芯片组成，到英伟达公布回收 Arm，再到 AMD 公布回收赛灵思，芯片巨头们都期待根据不一样种类的芯片组成达到云计算技术、AI 等测算更为聚集运用的要求。

在这类转变 中，CPU 的挑选也会更为多种多样。Computex 21 上，黄仁勋在回应提出问题时表明：“未来的生活十分多种多样，自然也会出现不一样的 CPU，包含 x86 构架和 Arm 构架，大中型 CPU 和中小型 CPU，朝向边沿、大数据中心、超算等 CPU，大家的对策是在大家服务项目的市场，挑选最好的 CPU，大家会再次适用 x86 CPU。”

朝向特殊的市场，并不是全部 CPU 都适合。因而在不一样的市场必须不一样的 CPU，例如在笔记本市场，英特尔的 x86 CPU 是非常好的挑选，在 DGX 系统软件中，AMD 的 CPU 主要表现很好。在 5G 通信基站中，根据 Arm 的 Marvell CPU 是一个理想化挑选。在云计算技术市场，Ampere 的 CPU 性能优异。英伟达的 CPU 为了处理 AI 推荐算法和自然语言理解了解那样大中型 AI 实体模型的测算挑戰。

“我相信未来朗诵既必须通用性 CPU，也必须订制 CPU。适用 Arm 和 x86 对大家而言全是非常好的发展战略。”黄仁勋表明。

CPU 与 GPU、VCU 更为细微的竞合关联

不仅有研发的 Arm CPU，也适用 x86 CPU，让英伟达与 CPU 巨头间的竞合关联中市场竞争的成份高些。在 PC 时期，芯片巨头间的市场竞争，是 CPU 企业或是 GPU 企业中间的市场竞争，CPU 与 GPU 企业以协作为基调。

迈进 AI 时期，英伟达凭着其 GPU 硬件配置再加上通用性的手机软件，变成了 AI 芯片企业的意味着，在 AI 市场变成了英特尔强劲的竞争者。朝向市场室内空间极大的云计算技术和 5G 市场，英伟达的 GPU 依然离不了英特尔和 AMD 的 CPU，但与此同时英伟达会更为重视 Arm 构架 CPU 的开发设计，芯片巨头间的竞合关联进一步加重。

这类关联转变 更显著的变化在芯片巨头与互联网技术巨头中间。例如文章开头提及的Google Argos VCU，很多年来Google都应用英特尔 CPU 中的视频压缩技术模块，但伴随着视頻內容愈来愈多，及其屏幕分辨率愈来愈高，Google必须性能更强可是功能损耗和成本费更低的芯片。

订制的专用型芯片性能通常会比通用性芯片更强，根据自研关键作用再加上集成化第三方 IP，能在经营规模运用中完成优点。Google表明，与英特尔 Skylake 推动的网站服务器对比，其根据 VCU 的机器设备在性能、TCO（整体有着成本费）、测算高效率层面完成了 7 倍（H.264）和达到 33 倍（VP9）的提高。

CPU、GPU 和配置 VCU 的系统软件线下双通道内存单輸出 (SOT) 货运量

除开 VPU，Google也早已根据研发的 TPU 降低了选购 CPU 和 GPU。Google与芯片巨头们的关联，不会再单纯性是密切的合作方，在特殊市场也变成了竞争者。

针对这类变化，英特尔企业副首席战略官中国地区经理王锐先前表明，“竞争者能够在某一主要参数或是是在制造上减少与大家的差别。但要打造出全部构架，在预估和 AI 的各个领域都需要可以迎头赶上英特尔，并不是那麼非常容易的事儿。”

它是芯片巨头解决技术性、市场转变 的自信心和自信，自然，芯片巨头们也必须大量地考虑到与自研芯片的互联网技术巨头们的关联。

不必忽视，不论是芯片巨头们中间的市场竞争，或是芯片巨头与互联网技术巨头们中间关联的转变 ，实质上除开市场和运用转变 的推动，也有完善的芯片全产业链，包含完善的设计工具、IP、代工企业和封裝，非常大水平减少了 GPU 公司设计 CPU，及其互联网技术巨头设计方案订制芯片的门坎。

芯片领域的门坎仍在进一步减少，这还会继续产生如何的转变 ？