Arm异构计算新纪元:灵活驾驭CPU+,赋能AI工作负载

   发布时间:2024-12-19 15:28 作者:顾青青

在现代计算领域,人工智能(AI)的广泛应用已经渗透到从云端到边缘侧的每一个角落。然而,面对多样化的AI用例和需求,单一的计算组件已无法满足所有挑战,异构计算平台应运而生。这种平台能够灵活利用CPU、GPU和NPU等多种计算引擎,共同应对AI带来的复杂计算任务。

在众多计算组件中,Arm CPU凭借其卓越的性能、能效、普及性、编程便捷性和灵活性,在AI加速方面发挥着关键作用。从微小的嵌入式设备到庞大的数据中心,Arm CPU都已成为各种平台上AI加速的坚实基石。这种灵活性不仅为AI推理提供了广泛的支持,还使得CPU能够胜任技术栈中的数据预处理和编排等其他任务。

Arm CPU的灵活性为生态系统带来了显著的益处。首先,它能够处理数十亿台设备上的各种AI推理用例,如智能手机、云和数据中心中的常见应用。其次,开发者无需为不同的数据格式构建多个版本的代码,便能在更多种类的数据格式中运行更广泛的软件。最后,CPU的灵活性使其成为加速AI工作负载的理想选择,为行业提供了多样性和选择的余地。

Arm计算平台不仅包含CPU,还涵盖了GPU和NPU等AI加速器技术。这些技术在多个市场中与CPU进行集成,共同推动AI的发展。在移动端领域,Arm终端计算子系统(CSS)集成了Armv9.2 CPU集群和Arm Immortalis-G925 GPU,为图像分割、对象检测、自然语言处理和语音转文本等AI用例提供加速。而在物联网(IoT)方面,Arm Ethos-U85 NPU与基于Arm Cortex-A的系统相结合,为工厂自动化等场景提供AI性能加速。

除了Arm自己的加速器技术外,其合作伙伴也利用Arm CPU的灵活性定制出具有差异化的芯片解决方案。例如,NVIDIA的Grace Blackwell和Grace Hopper超级芯片均采用了Arm CPU和NVIDIA的AI加速器技术,显著提升了AI性能。其中,Grace Blackwell超级芯片将NVIDIA的Blackwell GPU架构与基于Arm Neoverse的Grace CPU相结合,通过系统级设计优化,实现了能耗的大幅降低和单个GPU性能的大幅提升。

Arm的领先架构是其CPU设计灵活性的关键所在。这一架构提供了一个与AI加速器技术紧密集成的基础平台,并支持多种向量长度,使得多个神经网络能够在不同数据点上轻松执行。这种灵活性为整个芯片生态系统提供了丰富的定制机会,并推动了架构创新的不断发展。

从Armv7架构首次涉足机器学习(ML)工作负载开始,Arm架构不断增强。Armv8中增加了向量点积和矩阵乘法特性,而Armv9则引入了Arm SVE2和新的Arm SME技术,为广泛的生成式AI工作负载和用例提供了更高的计算性能和更低的功耗。

作为AI时代的计算平台,Arm推动了持续的架构创新,以满足速度更快、互动性更好和沉浸感更强的AI应用的发展。Arm CPU作为异构计算方法中的一部分,能够无缝增强和集成GPU和NPU等AI加速器技术,共同打造更强大、更高性能的AI功能。

对于Arm的技术合作伙伴而言,Arm CPU的灵活性意味着丰富的定制选择。他们可以利用这一优势为AI工作负载构建完整的芯片解决方案,满足特定用例和计算需求。这种合作不仅推动了AI技术的发展,还为整个生态系统带来了更多的机遇和可能性。

在数据中心领域,Arm CPU的灵活性和能效优势尤为突出。它们能够处理大量的AI推理任务,同时保持较低的能耗水平。这使得Arm CPU成为数据中心中AI加速的理想选择之一。

与此同时,Arm GPU在AI加速方面也发挥着重要作用。它们能够提供强大的并行计算能力,加速深度学习模型的训练和推理过程。这种加速能力使得Arm GPU成为许多AI应用中的关键组件。

在物联网领域,Arm NPU的出现为AI性能的提升带来了新的机遇。它们能够针对特定的AI任务进行优化,提供更高的计算效率和更低的功耗。这使得Arm NPU成为物联网设备中AI加速的理想选择之一。

 
 
更多>同类内容
全站最新
热门内容
本栏最新
 
智快科技微信账号
微信群

微信扫一扫
加微信拉群
电动汽车群
科技数码群