巨量的數(shù)據(jù)，巨量的連接，巨量的算力，我們?cè)撚檬裁礃拥募軜?gòu)來滿足處理需求？

作者：電子創(chuàng)新網(wǎng)張國(guó)斌

在數(shù)字化大潮下，地球上每天都通過手機(jī)、PC、汽車、工廠等產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，要將這些數(shù)據(jù)深度挖掘出價(jià)值，需要海量的處理器以及海量的資金和電力，有沒有其他架構(gòu)來滿足這些需求？

(資料圖片)

在8月28日召開的第三屆滴水湖中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇上，加拿大獨(dú)角獸公司Tenstorrent首席CPU構(gòu)架師練維漢發(fā)表主題演講，詳細(xì)分析了RISC-V為何火爆，并如何在未來20年成為處理器熱門架構(gòu)的原因，同時(shí)，他還分分享了Tenstorrent未來處理器發(fā)展規(guī)劃。

“我們大家都知道愛因斯坦，愛因斯坦晚年一直在追求一個(gè)理論——統(tǒng)一理論。統(tǒng)一理論為什么產(chǎn)生？是因?yàn)樗瓤梢越忉層钪娲笫录?，又可以解釋微電子現(xiàn)象。而它們兩個(gè)常常是有沖突的，所以愛因斯坦想要聚焦這個(gè)東西?！本毦S漢表示，“我們現(xiàn)在看到的AI、處理器等很多架構(gòu)，作為架構(gòu)師、我們的想法是：在這么多、這么復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景之下，是否可以找到一個(gè)統(tǒng)一方案來解決這所有的問題。統(tǒng)一的東西，可以讓我們做出來的產(chǎn)品都可以運(yùn)用？我今天就要跟各位分享這個(gè)?！?/p>

他表示Digital正在改變著世界，AI帶給人類最重要的是什么？現(xiàn)在讓你使用的東西都可以因?yàn)槟愣白罴鸦?，你可以享受到專門為你量身定做的東西。這樣的東西在以前是沒有可能的，因?yàn)闆]有那樣的算力可以到達(dá)為你量身定做任何一樣的事情。

這需要巨量的計(jì)算！在處理器發(fā)明以后，數(shù)字處理每年以兩倍的速度翻倍。從1997年個(gè)人PC時(shí)代開始到2007年iPhone出現(xiàn)，然后隨著通信技術(shù)的發(fā)展，我們每天拿著手機(jī)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，巨量的Data每天被產(chǎn)生，要了解這些資訊、找出里面的有價(jià)值數(shù)據(jù)，如果把每天人類產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，如果把所有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ChatGPT結(jié)果，要花一千億美金。然后，電力要增加20倍。

要處理巨量的數(shù)據(jù)，我們的看到：計(jì)算必須要在每一個(gè)地方發(fā)生。例如：人類是一個(gè)非常復(fù)雜的生物機(jī)器，如果所有碰觸到你皮膚的數(shù)據(jù)都要傳遞到大腦做決定是不可能的事。如果這樣的話，你的神經(jīng)可能要比現(xiàn)在寬多少倍都不知道。很多觸覺上的東西在皮膚層就做了篩選，有用的訊息才會(huì)傳遞到大腦。在生物學(xué)上基本上告訴你已經(jīng)不可能了，所以在實(shí)踐上面要把所有的計(jì)算都放到云端算了再傳回來這是一件不可能的事情。

“所以我們?cè)谙脒@件事情，就是說：計(jì)算必須要在每一個(gè)地方發(fā)生，然后你才能夠達(dá)到你所要的功效需求和傳輸?shù)男枨?。你們都知道人類的大腦事實(shí)上是全世界最復(fù)雜的一個(gè)處理系統(tǒng)，假如要跟現(xiàn)在的計(jì)算相比、人類好像是1萬倍吧。所以說你基本上是不可能把所有的東西傳到云端算了再放回來，所以可能要放在你的IoT上面、放在你的機(jī)器上面，到處都需要有這個(gè)計(jì)算。”他指出。

有這樣的一個(gè)需求以后，我們需要Heterogeneity。還有就是要能夠可擴(kuò)充性，你發(fā)明的東西不能用在一個(gè)點(diǎn)、要用在從最簡(jiǎn)單的到最復(fù)雜的東西。就像愛因斯坦希望用一個(gè)理論來解釋宇宙所有的現(xiàn)象，我們也希望一個(gè)解決方案可以通用到所有的事情上面去。還有就是你也不能讓它太復(fù)雜，我們常常做架構(gòu)經(jīng)常問的一個(gè)問題，就是說：你做的這個(gè)東西是不是足夠的簡(jiǎn)單，是不是去無從輕到最高極限、最簡(jiǎn)單的東西去解決同樣一個(gè)問題。我們永遠(yuǎn)尋求的最終解決方案，永遠(yuǎn)是要找到最精簡(jiǎn)的東西來解決同樣的一個(gè)問題。精簡(jiǎn)有什么好處？容易實(shí)現(xiàn)。以后做變動(dòng)的時(shí)候等等，都有很多的好處。

“為什么RISC-V很適合這個(gè)東西？因?yàn)樗且粋€(gè)Open-source。我們的好處就是說，我做了一個(gè)架構(gòu)、不需要跟ARM說：“我可不可以做這樣，可不可以做那樣?！庇蟹浅４蟮膹椥裕@是指令集給你的一個(gè)方便的東西。我為什么認(rèn)為這個(gè)東西一定會(huì)起來？就是基于這個(gè)考量。因?yàn)橐院蟮腃ompute是非常復(fù)雜的，你需要一個(gè)指令集能夠讓你做這樣的事情。RISC-V就是一個(gè)很好的“點(diǎn)”。”他總結(jié)說。

他還分享了Tenstorrent的產(chǎn)品規(guī)劃，Tenstorrent的Scalable AI 架構(gòu)可以把它變成一個(gè)大的系統(tǒng)，然后變成一個(gè)晶片之后又可以放到更大的系統(tǒng)里面。Tenstorrent的軟件系統(tǒng)可以幫客戶聚焦需求，把一個(gè)到幾萬個(gè)晶片金融和在一起。

不過AI的演化非常快，所以AI要設(shè)計(jì)的足夠有彈性、才可以去應(yīng)付未來AI方案的需求。Tenstorrent開發(fā)了一種? Scalable RISC-V processor ，可以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性。

如上圖所示，Tenstorrent的Tensix內(nèi)核里其實(shí)有5個(gè)RISC-V處理器，可以完成發(fā)送、接收和計(jì)算功能，“我們希望這個(gè)要具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。為什么要放CPU在里面？因?yàn)槲覀冾A(yù)測(cè)未來AI的運(yùn)算CPU還是會(huì)占一個(gè)很重要的地位。所以它在兩個(gè)不同算力的東西在一起的時(shí)候，我們有幾種很多的考慮，通過Chiplet適應(yīng)不同的處理器場(chǎng)景?！彼赋?，“把AI拿掉就可以跟AMD做PK。所以它是一個(gè)很好的、讓你很有彈性設(shè)計(jì)你的系統(tǒng)架構(gòu)?！?/p>

針對(duì)不同的應(yīng)用，Tenstorrent也推出了優(yōu)化的方案。如針對(duì)穿戴、移動(dòng)、汽車領(lǐng)域的處理器等。

從可擴(kuò)展架構(gòu)來看，我們的看法是：巨量的Data、巨量的AI需要需要計(jì)算無處不在，計(jì)算無處不在不能用太復(fù)雜的執(zhí)行架構(gòu)，我個(gè)人覺得這是一個(gè)非常有前景的事情。大家要看到這個(gè)歷史浪潮，我覺得未來十年、二十年可能是芯片的黃金時(shí)代。因?yàn)樵谒懔Ψ矫?，我現(xiàn)在沒有看到任何解決方案來解決這個(gè)事情，所以這是巨大的產(chǎn)業(yè)、巨大的機(jī)會(huì)！我希望跟在座的各位做合作。

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