編譯|段祎

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芯東西3月23日消息，據Tom’s Hardware報道，近日，美國人工智能訓練芯片巨頭英偉達CEO黃仁勛在GTC大會上就其即將推出的基于Arm架構的Grace CPU延遲發貨一事向Tom’s Hardware的記者Paul Alcorn做出了解釋，稱芯片延遲發布是正常情況，且由于此次研制的Grace芯片添加了許多創新設計，工作量增大，相應的制造時間有所延長。

在本周二的GTC大會上，黃仁勛首次展示了基于Arm架構的Grace芯片，該芯片在僅使用60%的功率下比基于x86架構的芯片快1.3倍。并且Grace CPU和Hopper GPU的新設計可以讓芯片實現速度和效率兼顧的共享內存中保存的信息，同時速度是PCIe接口的七倍。

一、推遲發布是正常現象，基于Arm架構帶來更大工作量

談及Grace CPU和Grace Hopper Superchip系統延遲交付終端市場的問題。他解釋道：“Grace和Grace Hopper都在生產中，‘硅片現在正在工廠里飛來飛去’。系統正在制作中，我們發布了很多公告。世界上的原始設備制造商（OEM）和計算機制造商正在構建它們。”黃仁勛還說，英偉達只用了兩年的時間來開發芯片，考慮到現代芯片通常需要多年的設計周期，這個時間相對較短。

▲Grace CPU（圖源：Tom’s Hardware）

此前，美國芯片制造巨頭AMD和英特爾開發的CPU在芯片量產上市前就會被部署到超大規模計算的設備上，不過，目前英偉達Grace芯片是否已經提供給客戶使用還是未知的，黃仁勛透露他們正在向客戶提供芯片樣品。

一般而言，像英特爾這樣的企業，也經常會延遲推出芯片，即便是基于其幾十年來成熟的在硬件和軟件平臺占主導地位的x86架構構建芯片，推出新芯片的難度也并不小。

相比之下，英偉達的Grace和Grace Hopper芯片在芯片設計方面注入了許多的全新思考，它采用了創新的芯片間互連技術。英偉達使用Arm指令集也意味著軟件優化和遷移的工作更重，該公司需要構建一個全新的平臺來生產該芯片。

二、Grace芯片消耗60%功率，數據處理速度快一倍多

黃仁勛在他的其余回應中提到了關于芯片設計思考的一些內容，他說：“我們從Superchips（超級芯片）而不是chiplet（小芯片）開始，是因為我們想要構建的東西很大，不過這兩種產品現在都在生產中。英偉達正在做很多測試，軟件也正在被遷移到芯片，同時英偉達向客戶提供芯片樣品。在會上，我用確切的數字展示了Grace芯片的各大性能優勢，但我不想堆砌數字來增加演講的負擔，但芯片的性能真的非常棒。”

在問答環節中，黃仁勛聲稱該芯片在HiBench Apache Spark內存密集型基準測試中比下一代x86服務器芯片數據處理速度快1.2倍，在谷歌微服務通信基準測試（Google microservices communication benchmark）中快1.3倍，同時只消耗了60%功率。

他說這允許數據中心將1.7倍以上數量的Grace芯片部署到功率受限的裝置中，每臺服務器的吞吐量提高了25%。他還說Grace在計算流體動力學 （CFD）工作負載方面的速度提高了1.9倍。

三、為云計算、AI定制芯片，兼具低功耗、高性能

Grace芯片在某些應用場景中雖然表現出超強的性能和效率，但英偉達并沒有計劃將它們定位到通用服務器市場。該公司針對特定使用場景定制了芯片，例如人工智能和云計算場景，這些場景需要支持卓越的單線程和內存處理性能以及出色的能效。

黃仁勛告訴說：“現在幾乎每個數據中心都受到功率限制，我們設計的Grace在功率受限的環境中表現出色”，“在那種情況下，你必須既有非常高的性能，又必須有非常低的功率，而且效率也要非常高。因此，與最新一代CPU相比，Grace系統的功率/性能效率大約高其兩倍。”

▲相同功耗下，英偉達Grace CPU性能比較圖（圖源：Tom’s Hardware）

“而且它是針對不同的場景而設計的，所以這是非常好理解的。”黃仁勛繼續說道，“例如，我剛才描述的內容對大多數企業來說并不重要。但它對提供云服務的企業來說很重要，對電力消耗大的數據中心也很重要。”

能源效率比以往任何時候都更受關注，黃仁勛說，他們最近評測過的AMD EPYC Genoa和英特爾的Sapphire Rapids等芯片的功率現在分別達到400瓦和350瓦。這需要特殊的新空氣冷卻解決方案來控制標準設置下的巨大功耗，并為達到芯片的最高性能提供液體冷卻。

相比之下，Grace的低功耗將使芯片更容易冷卻。正如GTC大會上首次展示的那樣，英偉達的144核Grace封裝為5英寸x8英寸，可以裝入體積非常小的被動冷卻模塊中。這些模塊仍然依靠空氣冷卻，但兩個模塊可以在單個超薄的1U機箱中進行空氣冷卻。

四、同時嵌入CPU、GPU，芯片間互聯速度快7倍

英偉達還在GTC大會上首次展示了其Grace Hopper 超級芯片。Superchip在同一個封裝上結合了Grace CPU和Hopper GPU，這兩個模塊就可以裝入一個服務器機箱中。

▲Grace Hopper（圖源：Tom’s Hardware）

這種設計的最大優勢是使CPU與GPU的結合更連貫協調，提供更低延遲的芯片與芯片之間的連接，其接口速度是PCIe接口的七倍，之前的設計無法實現速度和效率兼顧以共享內存中保存的信息，而現在CPU與GPU的結合成功解決了這一問題。

黃仁勛解釋說，這種方法非常適合人工智能、數據庫、推薦系統和大型語言模型（LLM），所有這些對這項具有新設計的芯片都有著巨大的需求。采用新設計的Grace芯片通過允許GPU直接訪問CPU的內存，簡化了數據傳輸以提高性能。

英偉達的Grace芯片可能有點落后于其此前制定的發布計劃，由于芯片制造商和原始設備制造商（OEM）在供應鏈中的關系，芯片制造商設計芯片并將設計方案交付給OEM，英偉達和華碩、Atos、技嘉、HPE、Supermicro、QCT、Wiston和Zt密切合作，這些合作伙伴都在為市場準備OEM系統，OEM系統現在預計將在今年下半年推出，但英偉達尚未說明給到這些合作伙伴芯片的確切時間。

結語：Grace芯片性能優勢顯著，推遲發布影響較小

各大芯片公司新芯片的研發通常需要較長的時間周期，再加上運輸鏈和設計難度的影響，這些公司往往會被迫推遲芯片發布時間。對英偉達此次基于Arm架構的Grace芯片發布延遲，黃仁勛依舊持樂觀態度，對外只是戲稱“硅”正在工廠“起飛”，預計今年下半年正式推出Grace芯片。

據黃仁勛介紹，此次Grace芯片僅在60%的低能耗下，速度就能簡單超越下一代x86芯片。同時，Grace的低功耗將使芯片更容易冷卻。Grace CPU和Hopper GPU的新設計可以實現共享內存中保存的信息，增強了CPU+GPU內存一致性。相比市面上現有的芯片，英偉達的Grace芯片性能優勢明顯，盡管此次新芯片延遲發貨，但對英偉達影響似乎并不大，我們拭目以待下半年Grace芯片發布。

來源：Tom’s Hardware