英伟达冲刺超算应用，一场抢食英特尔、AMD的“上位”计划？

记者 | 彭新

以GPU闻名的英伟达希望在超算领域再次扩大应用领域。

在2022国际超算会议（ISC）期间，英伟达公布多项超算领域进展，包括主要服务器厂商已采购英伟达CPU生产高性能服务器，以及基于其DPU产品强化量子计算能力等。

“边缘、高性能计算和AI、模拟仿真、数字孪生和量子计算是现代超算应用的五大工作负载。”英伟达加速计算业务副总裁Ian Buck在ISC上发言称，从应用上看，已经有大量用户将高性能计算推向边缘端或在使用测试量子计算系统。

在高性能计算领域，英伟达擅长的GPU通常作为特定应用的加速计算，即“协处理器”，而主处理器（CPU）仍为英特尔、AMD两大x86芯片厂商占有绝对份额。根据第59届全球超算前500强榜单公布的统计，英特尔为榜单中77.6%的超级计算机提供处理器，AMD的份额为18.6%。

但英伟达最新推出的数据中心CPU“Grace”，有望改变这一现状，其基于Arm指令集开发，专为包括人工智能（AI）和高性能计算（HPC）应用而构建。

Grace一经推出，立即引起市场关注，被视为英伟达发力Arm生态之举。但英伟达频频降低调门，称与x86芯片制造商合作关系仍维持不变。此前，黄仁勋表态称，Grace将主要用于计算领域大型数据密集型细分市场：“在其他领域，例如云计算、企业级计算、边缘计算、工作站、个人电脑，我们会继续为x86平台提供支持。Grace不会对现有CPU厂商带来‘改变游戏规则’般的影响。”

目前，英伟达正加速推动Grace CPU生态。Ian Buck提及，戴尔，技嘉、慧与、浪潮、联想和超微等厂商，已经计划使用Grace CPU打造服务器。

由慧与（HPE）制造、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）运营的Venado超级计算机，有望成为显现英伟达实力的例子。英伟达称，该新型超级计算机将提供10 exaflops的AI性能，主要研究材料科学和可再生能源等领域，通过英伟达的GPU、CPU和DPU，可将物理场计算应用的速度提高30倍。

由英伟达推动的另一大芯片战场DPU（Data Processing Unit，数据处理器），也在超算应用中展现身手。DPU作为专用芯片，在处理网络、存储和任务管理等简单工作后，再将任务分发给CPU、GPU和FPGA等进行计算，可降低CPU负载压力。

在ISC上，英伟达宣布，包括美国洛斯阿拉莫斯国家实验室、德克萨斯州高级计算中心均会采用其BlueField DPU，由该芯片构成的网络设施平台，能够托管多个用户和应用，同时安全地隔离工作负载。

推进GPU、CPU和DPU结合，将各种芯片单元组成不同解决方案，并统一各单元之间的接口，以实现互通互联，是英伟达近年来的既定策略，也使得英伟达在超算领域对英特尔、AMD有挤压之势头。

但后两者竞争实力不弱，当前超算领域最快的Frontier计算机，由AMD的CPU和GPU构建，算力达到1.102exaflops。而英特尔力争在GPU领域有所作为，侵入英伟达优势市场，其在ISC上宣布推出新一代GPU架构。和英伟达一致，英特尔也计划将CPU和GPU组合为单个产品，构建“超级芯片”。