作為華為在2024年晚些時候推出的最新AI芯片,已經引起了業內的廣泛關注。該芯片采用了中芯國際的7nm工藝制造,并通過chiplets雙芯片整合封裝,提供了530億個晶體管。
根據現有資料,華為昇騰910C芯片的推理性能達到英偉達H100 GPU的60%這一結論主要基于第三方測試數據,具體情況如下:
### 1. **性能驗證與數據來源**
- **第三方測試結果**:多份報告顯示,昇騰910C在標準基準測試中的推理性能為H100的60%。這一數據主要源自DeepSeek研究團隊的實測結果,例如在基于DeepSeek模型的推理任務中表現優異。此外,西方媒體(如Tom's Hardware、Wccftech)也引用了這一結論。
- **華為的官方聲明**:華為聲稱昇騰910C與H100“性能相當”,但這一表述可能更多指向綜合競爭力(如軟硬件適配),而非純硬件指標。
### 2. **技術實現與優化**
- **制程與工藝**:昇騰910C采用中芯國際第二代7nm級(N+2)工藝,晶體管約530億,主計算SoC通過Chiplet封裝提升多芯片協同效率。相比之下,H100采用臺積電4nm工藝,晶體管達800億,內存帶寬更高(3.35 TB/s vs. 910C的600 GB/s)。
- **軟件優化**:華為通過CANN異構計算架構支持主流AI框架遷移,并提供PyTorch代碼庫,允許開發者將CUDA代碼一鍵轉換為CUNN框架,進一步釋放性能潛力。手動優化CUNN內核后,性能可能進一步提升。
### 3. **市場定位與挑戰**
- **應用場景**:昇騰910C主打推理任務,尤其在中小規模模型推理中表現突出,但訓練性能仍落后H100約40%。H100則憑借更高的算力(FP16算力624 TFLOPS vs. 910C的256 TFLOPS)和生態優勢,主導大規模訓練場景。
- **國產化與成本**:昇騰910C國產化率達55%,且價格遠低于受禁令影響的H100(H100黑市價達8-12萬美元),性價比顯著。華為計劃2025年生產140萬片該芯片,推動高端AI計算普及。
### 4. **生態與長期挑戰**
- **生態劣勢**:英偉達CUDA生態經過20年積累,在開發工具鏈、長期訓練穩定性上仍占絕對優勢。盡管華為通過CANN提供遷移支持,但說服開發者完全轉向新生態仍需時間。
- **制造瓶頸**:中芯國際7nm工藝良率偏低,可能限制昇騰910C的產能與迭代速度。
### 總結
昇騰910C的推理性能突破標志著國產AI芯片在美技術限制下的顯著進步,尤其在推理場景中縮小了與英偉達的差距。然而,其在訓練性能、工藝成熟度及生態建設上仍需持續突破,才能真正挑戰H100的全領域優勢。
#### 華為昇騰910C芯片與英偉達H100 GPU在不同AI模型推理任務中的性能對比是什么?
華為昇騰910C芯片與英偉達H100 GPU在不同AI模型推理任務中的性能對比如下:
1. **性能對比**:
- 根據DeepSeek團隊的實測數據,華為昇騰910C在AI推理任務中的性能達到了英偉達H100芯片的約60%。這一結果表明,昇騰910C在AI推理方面表現出色,尤其是在大規模AI訓練和推理任務中,能夠提供與H100相媲美的性能。
2. **技術架構**:
- 華為昇騰910C采用第二代7nm工藝制程,晶體管數量約為530億個,FP16算力為256 TFLOPS,INT8算力為512 TOPS,內存帶寬為600GB/s。
- 英偉達H100采用4nm TSMC工藝制程,晶體管數量高達800億個,FP16算力為600 TFLOPS,INT8算力為1280 TOPS,內存帶寬為1TB/s。
3. **應用場景**:
- 昇騰910C主要面向中國企業進行“推理”任務,提供輕量級、高性能的替代方案。
- 英偉達H100則廣泛應用于各種高性能計算和AI推理任務,特別是在需要高算力和高帶寬的場景中表現優異。
4. **未來展望**:
- 華為計劃在2025年生產140萬枚昇騰910C芯片,以推動國產高端AI計算的發展。
- 英偉達H100作為當前市場上的頂級AI推理芯片,將繼續在高性能計算領域占據重要地位。
綜上所述,華為昇騰910C在AI推理任務中表現出色,達到了英偉達H100芯片的約60%性能,顯示出強大的市場競爭力。然而,英偉達H100在晶體管數量、算力和內存帶寬等方面仍具有明顯優勢。
#### 華為昇騰910C芯片的CANN異構計算架構和CUNN框架優化技術細節有哪些?
華為昇騰910C芯片的CANN異構計算架構和CUNN框架優化技術細節如下:
### CANN異構計算架構
1. **支持主流框架**:昇騰910C的CANN(Compute Architecture for Neural Networks)異構計算架構支持PyTorch等主流框架,能夠通過一行代碼實現CUDA到CANN的轉換,使得開發者可以無縫遷移現有的深度學習模型到昇騰平臺。
2. **硬件抽象層(HAL)** :CANN提供了硬件抽象層(HAL),使得開發者無需關心底層硬件細節,專注于算法開發。
3. **驅動程序**:CANN提供了驅動程序來控制昇騰AI處理器的硬件資源,包括內存管理和設備控制等功能。
4. **計算引擎**:CANN包括引擎、編譯器、執行器、算子庫等核心組件,負責調度分配計算任務到對應的硬件上。
5. **緩存系統**:昇騰AI處理器的緩存系統包括GM(顯存)、L1 Buffer(與GM交互)、Unified Buffer(統一緩沖區)以及專為CANN單元設置的L0A、L0B緩存,用于輸入和輸出指令的控制。
### CUNN框架優化技術
1. **手動優化**:通過手動優化CANN核心,昇騰910C的性能可以進一步提升。
2. **社區版與商用版**:CANN分為社區版和商用版,商用版已適配7個操作系統,簡化了安裝流程。
3. **軟硬件優化**:DeepSeek團隊在軟硬件方面的優化工作,減少了對英偉達CUDA的依賴,節省成本。
4. **避免使用PTX**:DeepSeek團隊通過避免使用PTX(Parallel Thread Execution),直接調用GPU函數庫,從而節省了成本。
### 性能對比
- **能效比**:昇騰910C的能效比達到5.2 TFLOPS/W,優于A100的4.7 TFLOPS/W。
- **晶體管數量**:昇騰910C采用chiplet封裝,整合約530億個晶體管,由中芯國際第二代7納米制程制造。
綜上所述,華為昇騰910C芯片的CANN異構計算架構和CUNN框架優化技術通過支持主流框架、提供硬件抽象層、優化計算引擎和緩存系統等手段,顯著提升了AI模型的運行效率和性能。
#### 英偉達H100 GPU的CUDA生態優勢具體體現在哪些方面?
英偉達H100 GPU的CUDA生態優勢主要體現在以下幾個方面:
1. **廣泛的軟件支持和工具鏈**:CUDA自2007年推出以來,已經發展成為最成熟、最廣泛的生態系統,為深度學習和AI訓練提供了強大的支持。英偉達通過不斷更新和改進CUDA,推出了各種工具包和軟件環境,形成了完整的生態體系。目前,主流的深度學習框架基本都使用CUDA,這為英偉達建立了非常強的競爭優勢。
2. **高性能計算能力**:H100 GPU搭載了8192個CUDA核心,能夠實現極高的并行處理能力,顯著提升模型訓練與推理的速度。此外,H100還支持混合精度訓練和推理,通過在GPU中加入Tensor Core來提升卷積計算能力,進一步提高性能。
3. **創新的硬件設計**:H100 GPU基于最新的Hopper架構,引入了第四代張量核心和新的Transformer Engine,這些創新使得在大語言模型上的AI訓練速度提高了9倍,推理速度提高了30倍。此外,H100是第一個真正的異步GPU,擴展了A100的全局到共享異步傳輸,并支持張量內存訪問模式。
4. **先進的網絡互聯技術**:H100 GPU支持最新的NVLink網絡互連技術,允許GPU之間進行更高效的通信。這種技術不僅提高了數據傳輸速度,還增強了系統的整體性能。