GPU市场又掀波澜 新老玩家入局意欲何为？

  近期，Intel正式发布了代号为Tiger Lake的11代低功耗处理器，此次，全新一代处理器的发布，可以说是Intel在最近几年最大的一次更新，其中，Xe LP架构核显的加入更让其CPU在计算能力上有了质的飞跃。还不仅如此，Intel还计划在2021年正式推出Xe架构的独立显卡。

  其实，不仅是Intel，苹果代号为“Lifuka”的自研GPU也将在明年下半年推出，而且，将会采用台积电5nm工艺。这两大巨头为什么一时间对GPU产生如此大的兴趣呢？

  也许从大厂的举动可以看出，传统的计算模式将会发生变化，在AI大数据时代下，更擅长处理密集型运算，如视频分析、图形渲染、深度学习、大数据分析等应用的GPU也许才是未来计算的核心。

  Intel的独显之路

  GPU这一概念的起源可以追溯到40年前，电脑游戏的出现，让很多人开始意识到仅仅依靠CPU的计算能力，远远不够，所以，最初的2D显示芯片就应运而生，而后到了90年代，3D显示出现后，更加逼真的画面呈现在人们面前，也使得显卡成为人所共知的IT硬件之一。

  其实，Intel对于独显渴望由来已久，不过，一直没有太大的作为。1998年2月他们发布了Intel740，这也是目前Intel历史上唯一一款上市的独立显卡，不过在短短18个月后便停止了发行，但它的技术仍活在Intel Extreme Graphics系列中。Intel第二次尝试在2008年，他们在Larrabee项目中试图打造x86架构显卡，结果还是没有坚持下来，仅在一年之后该项目就被取消了。

  近年来，Intel挖来了Raja Koduri、Jim Keller等技术大牛，正式拉开了Intel再一次回归独显市场的帷幕。随后，在2020年Intel年度架构日中，Intel大篇幅的讨论了公司GPU架构的计划。

  在架构日中，Intel GPU首席架构师Raja Koduri公开展示了四芯片封装的Intel Xe HP高性能版本，并首次亮出了它的背面封装设计，可以看到其电容等元器件分为多达16个区域，每四个区域对应一颗芯片。

  据了解，Xe HP的封装规模有1Tile、2Tile和4Tile三种，其中1Tile集成512组EU单元，每个EU为8核，所以总计4096核心，以此类推，4Tile为16384核，核心频率可以达到1.3GHz。而Intel实验室给出了一组测试数据显示，4Tile的单精度浮点性能达到了42TFLOPS。

  Xe HP的浮点性能即便是面对NVIDIA的A100安培核心时，也有相当的优势。A100内建了6912个CUDA核心，单精度浮点约19.5TFLOPS。

  此外，除了Xe HP之外，Xe架构GPU将还将会有三个级别产品：

  Xe LP：低功耗设计，可以集成在处理器内，在不久前Intel的11代酷睿发布会上，Xe LP架构也一同亮相;

  Xe HPG：针对游戏优化，支持光线追踪、GDDR6显存，目前还未正式公布;

  Xe HPC：针对高性能计算与机器学习进行优化，不同版本拥有不同的工艺，其中包含Intel 10nm SuperFin及增强版、7nm工艺、外包共四种。1/2 Tile封装，HBM2e显存，Xe Link互连总线，Co-EMIB封装，支持六颗芯片并行。

  据悉，全新的Intel独显将会台积电代工，采用6nm工艺，在2021年推出。

  大厂入局GPU市场，各有各的小心思

  苹果和Intel这两家极具代表性的公司选择自研GPU，除了看好该领域未来的发展外，策略和方向还是有些不同的。

  Intel发展GPU领域目标之一是AI，AI作为未来主流的科技发展方向，是众多厂商着力发展的目标。而GPU的图像识别和计算能力将会是AI的核心。我们看到，NVIDIA凭借着自己在GPU领域几乎垄断的实力，成为了近几年全球最大的AI受益者，并且市值已经超越Intel。

  此外，Intel在最近几年时间里，一直在淡化自身CPU为核心的属性，因为，随着互联网用户的增加，数据体量的成指数级增长，数据中心对算力的需求也在迅猛上涨，诸如深度学习、直播中的视频转码、图片压缩解压缩以及HTTPS加密等各类应用对计算的需求已远远超出了传统CPU处理器的能力所及。而且，近年来，芯片制程工艺推进明显放缓，研发成本芯片研发企业不得不考虑的实际问题。

  所以，Intel凭借自身在芯片领域设计、制造、封装为一体的优势，提出的“超异构计算”概念，超异构解决方案借助更加灵活、可定制化特性，能将不同制程的芯片整合，因此，不仅在成本节约方面会发挥极大的作用，在性能方面也将的到很大程度提升。

  而苹果不同于Intel的是，他们不是CPU或GPU产品的供应商，而是提供一体化的终端以及软件产品，就像他们在WWDC上提出自研Mac CPU一样，苹果此次自研GPU还是要进行场景融合，打通iPhone、iPad、Mac等硬件产品之间的壁垒，实现数据互通，从而使得苹果的闭环生态系统更加完善。

  仅就Intel和苹果这两家公司而言，任务更艰巨的无疑是Intel，因为他们将会与目前如日中天的NVIDIA和虎视眈眈的AMD产生直接竞争。9月初，NVIDIA也发布了自家全新的消费级RTX3090显卡，再一次刷新了消费级显卡性能的巅峰，而10月AMD也将发布自己基于7nm工艺的RX 6000系列显卡。硝烟已经开始弥漫，Intel的独显能抢得一片市场吗？

  针对GPU领域，Intel继续寻求芯片行业中的突破，而苹果则是要整合自家的生态。他们虽然有着不同的研发方向和发展策略，但赚取更多利润是任何公司不变的目标。那么，谁将会重新定义GPU市场呢？新玩家入局能否搅动这片市场呢？答案也许要等到产品量产或新兴技术更加成熟后才能见分晓。