英偉達(dá)Volta GPU要上天，谷歌TPU都不是它的對(duì)手？

來看一下 Volta 的技術(shù)規(guī)格，它擁有超過 210 億個(gè)晶體管，集成了 5120 個(gè) CUDS 內(nèi)核，使得它成為英偉達(dá)有史以來最為強(qiáng)大的 GPU 架構(gòu)。相比之下，AMD 的 Vega 的晶體管數(shù)量為 125 億個(gè)，集成了 4096 個(gè)內(nèi)核。

英偉達(dá)之前的顯卡也在 Volta 的映襯下相形見絀。其 Pascal 架構(gòu)的旗艦產(chǎn)品 - 基于 14nm 工藝的 Tesla P100- 的晶體管數(shù)量為 150 億個(gè)，集成了 3,840 個(gè) CUDA 內(nèi)核。 GeForce GTX 1060 的 CUDA 內(nèi)核數(shù)量則是 Tesla V100 的四分之一，只有 1,280。

P100 和 V100 的參數(shù)比較如下：

英偉達(dá)的所有業(yè)務(wù)都有著美好的未來。其數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)（又稱云計(jì)算）是除了游戲顯卡之外，能在近期，同時(shí)又能在未來十年內(nèi)對(duì)該公司營(yíng)收和利潤(rùn)產(chǎn)生真正影響的業(yè)務(wù)。

英偉達(dá)股價(jià)的飛速攀升讓華爾街戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，但就在上個(gè)季度，英偉達(dá)的表現(xiàn)撫平了所有人的擔(dān)心，并平息了人們對(duì)其數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的擔(dān)憂。下圖很清晰地說明了這種情況。

亞馬遜、微軟和谷歌都從英偉達(dá)大量購(gòu)買產(chǎn)品，足以證明英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品線的強(qiáng)大?，F(xiàn)在，騰訊、阿里巴巴、百度、Facebook 和甲骨文也采用英偉達(dá)的芯片搭建自家的云計(jì)算平臺(tái)。

在英偉達(dá)最近這次盈利電話會(huì)議之后，高通發(fā)表了一則評(píng)論稱：
“我們認(rèn)為，Volta 的出貨量攀升穩(wěn)健，前景非常好，更重要的是，未來幾個(gè)季度將有更多的客戶采用 Volta 架構(gòu)。”

觀點(diǎn)交鋒
媒體上有一篇文章，題為“對(duì)英偉達(dá)和 AMD 的警告：GPU 可能不會(huì)永遠(yuǎn)霸占 AI 芯片的寶座”。

福布斯的文章更進(jìn)一步地指出，有人認(rèn)為功能固定的專用集成電路（ASIC）可能有一天會(huì)打敗英偉達(dá)的 GPU 方案?？紤]到谷歌正在定制其用于深度學(xué)習(xí)推理的 ASIC-TensorFlow 處理器單元（TPU），這種觀點(diǎn)也不無道理。

英偉達(dá)以自己的 ASIC 技術(shù)做出了回應(yīng)，并宣布將開源此技術(shù)，以使其他人能夠使用這種技術(shù)來構(gòu)建芯片。它也被稱為 TensorFlow 處理器單元（TPU）。英偉達(dá)強(qiáng)調(diào)：

“配備 640 個(gè) Tensor 核心的 Volta 的深度學(xué)習(xí)性能超過每秒 100 Teraflops（TFLOPS），與上一代 Pascal 架構(gòu)相比，性能提升了 5 倍?！?/p>

在 Quartz 的一篇題為《除去炒作成分，確實(shí)沒有人能夠在 AI 中擊敗英偉達(dá)》的文章中給出了 GPU 和 TPU 的其它對(duì)比。英偉達(dá)公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛稱：“GPU 基本上是一個(gè)可以做更多事情的 TPU?！?/p>

值得注意的是，一般語境下的 TPU 是一種專為人工智能而定制的芯片，這意味著它們?cè)?GPU 所擅長(zhǎng)的將視頻轉(zhuǎn)碼為不同品質(zhì)或格式的任務(wù)中效率低下，這也是促使黃仁勛專門發(fā)表評(píng)論的原因所在。

因此，盡管谷歌明確提到了其 TPU 相對(duì)于英偉達(dá) GPU 技術(shù)的性能提升，但是它對(duì)標(biāo)的是英偉達(dá)的老技術(shù)，英偉達(dá)不僅依然是領(lǐng)導(dǎo)者，而且很明顯，它更加關(guān)注未來。

英偉達(dá)正在提高其 GPU 架構(gòu)的效率，在過去的四年里將 GPU 芯片的效率提高了約 10 倍。

Quartz 的文章中還提到：
“在研究?jī)?yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)框架的過程中，英偉達(dá)也一直在投資用于構(gòu)建 AI 程序并與硬件進(jìn)行交互的軟件，這對(duì)于確保效率至關(guān)重要。
這種軟件目前支持所有主要的機(jī)器學(xué)習(xí)框架，比較而言，英特爾支持四種，AMD 支持兩種，高通支持兩種，而谷歌只支持自家的。”

盡管在一些小型獨(dú)立測(cè)試中，TPU 的表現(xiàn)超過了 GPU，但是，英偉達(dá)正在利用其 GPU 和 TPU 技術(shù)打破這種壁壘。

綜述
谷歌創(chuàng)建了一款定制 ASIC，可以在少量應(yīng)用中擊敗通用硬件，不過它目前只能運(yùn)行自家的機(jī)器學(xué)習(xí)框架。話雖如此，我們永遠(yuǎn)也不要低估谷歌的實(shí)力，畢竟它擁有多年創(chuàng)新歷史，而且資金雄厚。

不過，我們認(rèn)為，沒有任何理由相信英偉達(dá)的 GPU 會(huì)面臨滅頂之災(zāi)之類的頭條新聞。在主流的“萬物 AI”方面英偉達(dá)具備巨大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，而且很有可能在面向特定應(yīng)用的技術(shù)上也處于領(lǐng)先地位。

結(jié)論
面臨競(jìng)爭(zhēng)說明這個(gè)市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展。英偉達(dá)目前具有領(lǐng)先的市場(chǎng)份額以及更出色的技術(shù)，看起來它將會(huì)繼續(xù)保持這個(gè)領(lǐng)先地位（如果不擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)的話）。 至于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)本身，下圖顯示，全球公共云市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從今年的 1540 億美元上升到 2026 年的近 5 萬億美元，總之，英偉達(dá)前景可期。

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