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當今世界,以算力為核心的產業數字化,正在各個行業迅猛加速。數據中心的應用也越來越廣泛,這使得數據中心的負載越來越重,需要對其負載進行合理的分配和管理。

以漫長的人類曆史廣度為觀測點,不難發現,每一輪工業革命都重新定義了社會秩序,創造了更豐富的資源體係。在大數據呈指數級爆發之下,第四次工業革命中人工智能的發展成為撬動新一輪社會秩序和生產力變革的關鍵。

隨著數字化、智能化程度的加深,數字經濟時代已悄然而至,其背後還蘊藏了不可小覷的爆發潛力。但時代的跨越並非一蹴而就,龐大數據所麵臨的存儲、搬運、計算、通信等需求難題,是橫亙於變革前夕的幾座大山。

撬動這場變革的關鍵杠杆,則是芯片。

在今年 9 月的英特爾 ON 技術創新大會上,英特爾 CEO 帕特・基辛格 (Pat Gelsinger) 曾提出“芯經濟”概念,即“在芯片和軟件推動下,正在不斷增長的經濟形態”。“芯經濟”所描繪的新時代生活方式和經濟結構形態,與數字時代變革的終點不謀而合,都在為社會帶來巨大的商業機遇,創造未來樣式的更多可能性。

01、一款為 AI 加速而生的 CPU, 如何打破數智化轉型陣痛?

實際上,數智化變革的關鍵,是要解決各行業數智化發展對算力指數級增長的需求。

在工業製造方麵,優化生產和流通環節,降低人力成本和開銷,提高良品率,是企業轉型的首要突破口。AI 能做的,便是幫助傳統製造企業在質量監控、產量提升、故障監控等眾多場景,完成從人力密集型到技術密集型的轉變,在提高生產、管理和運營效率的同時加速產業升級。

同樣對數智化變革有著迫切需求的還有醫療行業,但由於大量複雜臨床場景可靠數據不易獲得、數據維度少且質量差、數據孤島等問題,AI 技術在醫療領域的應用進程仍舉步維艱。因此,AI 醫療的發展需要在降低隱私泄露風險的前提下,以更多高質量數據搭建安全可信的多源數據協同方案,提升醫療 AI 應用效能。

例如從 2018 年開始,英特爾就與賓夕法尼亞大學生物圖像計算與分析中心一起,利用多個醫療機構確診患者的多模式腦部掃描磁共振成像 (MRI) 作為數據集,在聚合服務器上迭代聚合本地訓練的模型,在不共享任何患者數據的情況下,應用聯邦學習方法構建一個有效的圖像分割模型,並使模型為多個參與方提供服務。驗證測試的結果表明,在醫療機構中使用聯邦學習方法,醫療機構可以有效應對一係列因數據共享產生的安全、隱私或數據所有權問題。

歸根結底,支撐各行各業解決傳統業務痛點,完成數智化轉型的關鍵,是滿足業務龐大數據分析、計算和預測背後日益劇增的 AI 算力需求,本質上與“芯經濟”的發展息息相關。

那麽,“芯經濟”該如何崛起?

英特爾給出的一個答案是,強化各種硬件產品的 AI 能力,並通過開放、多架構的軟件解決方案,助力 AI 應用的普及。

12 月 15 日,英特爾發布了第五代英特爾 ® 至強 ® 可擴展處理器。它主打為 AI 加速,每個內核均具備 AI 加速功能。在上一代處理器的基礎上,第五代至強 ®️實現了全麵的架構升級,其 CPU 核心數量增加至 64 個,相同 TDP 下平均性能比上一代提升 21%, 還擁有更大的 LLC 緩存和更高的內存速度,以及豐富的 AI 軟件堆棧及生態係統支持,能夠降低 AI 大規模部署的成本,加速 AI 落地與應用。

多樣化的 AI 應用、龐大規模的雲服務、步步為營的安全需求…… 在數據和算法無孔不入的時代下,作為一款為 AI 加速而生的 CPU, 第五代英特爾 ® 至強 ® 可擴展處理器基於其內置的豐富加速器引擎,為各行各業提供了從 AI 部署到落地、從應用到創新的強勁性能支持,同時還能實現降本與安全的雙協同,幫助企業更好地應對變革浪潮中直擊命脈的痛點,實現高效數智化轉型。

02、增效: 業務性價比的成倍增長與創新爆發

第五代英特爾 ® 至強 ® 可擴展處理器真正給行業變革帶來的動力,有兩大關鍵詞 —— 增效和降本,這也是數智化時代無法繞開的核心議題。

芯片製造商和科技公司一直在尋找提升 AI 應用效率的方法。作為基礎算力輸出者和應用性能加速器,英特爾相信: 充分利用現階段應用部署最為廣泛的 CPU 資源,是在 AI 應用規模化部署和實踐上高效且行之有效的路徑之一。

2017 年,第一代至強 ®️可擴展處理器內置了英特爾 ®️AVX-512, 成功對 AI 工作負載進行加速;2018 年,第二代至強 ®️開始采用深度學習加速 (DL Boost) 技術;2020 年,麵向多路服務器的第三代至強 ®️可擴展處理器通過擴展出 bfloat16 加速功能,在推理加速能力之外又加強了訓練能力;而第四代英特爾 ®️至強 ®️則帶來了全新的加速引擎 —— 英特爾 ®️AMX, 進一步提升深度學習訓練和推理性能,同時更適合自然語言處理 (NLP)、推薦係統和圖像識別等工作負載。

英特爾通過對不同代際至強 ®️可擴展處理器中內置的 AI 加速能力的優化,使企業可以充分利用部署更為廣泛的、基於 CPU 的 IT 基礎設施和架構,對於有多元需求的行業也可以更靈活地兼顧常規通用算力和針對特定場景的 AI 應用,更有利於達成降本增效的目標。

英特爾 ®AVX-512 和英特爾 ®️AMX 同樣內置於第五代至強 ®️可擴展處理器中,不僅能實現傳統企業 AI 應用的落地和加速,更使其機器學習、深度學習的性能大幅提升,在大模型上也能有出色表現。

據了解,11.11 期間,在京東用戶訪問峰值同比大幅提升、智能客服谘詢服務量暴漲的情況下,京東雲通過部署基於第五代英特爾 ® 至強 ® 可擴展處理器的新一代服務器,大幅提升了整機性能、AI 計算機視覺推理性能以及 Llama v2 推理性能,高效服務了數百個 AI 場景和 36 萬商家。

不僅是 AI 推理加速,通過內置的英特爾 ®SGX、TDX 雙安全引擎,第五代至強 ®️可擴展處理器還可實現應用級和虛擬機級雙隔離。基於第五代英特爾 ®️至強 ®️可擴展處理器及英特爾 ®️AMX、英特爾 ®️TDX 加速引擎,阿裏雲打造“生成式 AI 模型及數據保護“的創新實踐,實現數據在使用、存儲和傳輸的全流程保護,使第 8 代 ECS 實例在安全性和 AI 性能上都獲得顯著提升,且保持實例價格不變,普惠客戶。

第五代至強 ® 可擴展處理器可以為各種工作負載加速。

通過英特爾 ®AMX, 生成式 AI 更易於在 CPU 上運行,通過在自然語言處理推理方麵的性能飛躍,它能更好地幫助企業高效運行智能助手、聊天機器人、預測性文本、語言翻譯等工作負載;針對 Web 和微服務,第五代至強 ® 可擴展處理器能為搜索、社交媒體、電子商務、媒體及其他數字化服務帶來更低的成本和更優的性能;而在數據庫和數據分析方麵,五代至強 ® 通過更大的三級緩存、更快的內存和英特爾 ® 數據分析引擎,可以高速運行 CRM、ERP 及其他數據庫和數據分析應用,更快獲取洞察並提升生產力。

據悉,火山引擎即將全係規格支持第五代英特爾 ® 至強 ® 可擴展處理器,其全新升級的第三代彈性計算實例,在第五代至強 ® 的算力加持下,能夠實現整機算力和應用性能的大幅提升。同時,火山引擎通過獨有的潮汐資源並池能力,構建百萬核級別彈性資源池,用近似包月成本提供按量使用體驗,降低上雲成本。

產品組合創新亦是成倍提高業務效率的重要途徑之一。

在 CPU 之外,英特爾還擁有數據中心級 GPU 和 AI 專用加速器等不同硬件產品,以更好地拓展各類工作負載所需的算力及性能邊界,實現更全麵化的業務提升。

不僅如此,英特爾還提供了一整套由高級編譯器、庫以及分析、調試和移植工具組成的英特爾 ® 軟件開發工具,它和經優化的 AI 框架均麵向英特爾 ® 架構優化,能夠讓科學家、AI 研究員和開發者們更輕鬆地優化包括內置加速器在內的諸多功能特性;還能讓開發人員能夠在不同硬件架構和供應商之間自由遷移代碼,實現更高效的端到端解決方案。

03、加速器助力能效提升,業務轉型成本的“降壓藥”

降本是第五代英特爾 ® 至強 ® 可擴展處理器為行業數智化變革提供的另一大助力。隨著工作負載的日漸增長,企業亟需找到軟硬件性能提高與成本之間的平衡點。

例如在交通行業,正是借助 AI、大數據、雲計算、互聯網等前沿 IT 技術,以更細的顆粒度去推進各個流程的優化,實現全方位的降本增效。其中,由 AI 驅動的交通流量預測係統,能夠根據海量數據建模實時預測未來路況,再通過動態控製交通信號、交通運輸路線優化等方法,緩解高峰期交通壓力;AI 技術與交通監控係統的結合,不僅能通過圖像自動分析技術,自動監控道路交通事件,還能根據車流量、車速、車型、突發事件緊急程度進行預測分析,為道路安全運行與危險情況營救提供必要的數據支持。

而這所有 AI 交通係統和解決方案運轉的背後,都需要海量數據與強大算力作為支撐,後續的維護和運營成本亦不可小覷。

對此,第五代至強 ® 可擴展處理器的解法是提升能效,降低成本。在其上使用內置加速器,可將目標工作負載的每瓦性能提升高達 10 倍。同時相比於第一代至強 ®, 第五代至強 ® 能夠減少高達 77% 的 TCO。憑借更高的單核性能和內置的眾多加速器引擎,它還能夠幫助各行業企業在保證算力性能的基礎上,降低功耗和運營成本,實現可持續發展。

值得一提的是,第五代至強 ® 可擴展處理器設計了優化的電源模式,在對大多數工作負載的性能幾乎沒有影響的情況下,減少係統利用率不高時係統部分的空轉程度,從而提高輕度及中度載荷下的電源效率,幫助企業減少本地或雲端碳足跡。同時,它還擁有高能效 SKU, 以能耗低至 105W 且已針對工作負載優化的 SKU 擴展算力,滿足工作負載的要求。

在部署成本方麵,第五代至強 ® 可擴展處理器的軟件和引腳與上一代處理器兼容,大大簡化了用戶從上一代處理器的升級成本,減輕測試和驗證工作。

綜合來看,在數字時代和“芯經濟”快速發展的當下,第五代英特爾 ® 至強 ® 可擴展處理器的誕生,再次驗證了在各行業數智化探索的過程中,CPU 在 AI 加速方麵展現出的澎湃性能潛力和優勢。

一方麵,第五代英特爾 ® 至強 ® 可擴展處理器用於 AI 加速工作負載的代際提升性價比高;另一方麵,它可以覆蓋從數據預處理、訓練、推理的整個 AI 管線,實現端到端的 AI 加速。更重要的是,廣泛且規模龐大的 x86 CPU 生態係統,為極速爆發的 AI 業務轉型和迭代需求提供了不可小覷的原生態優勢。基於英特爾 ® 至強 ® 可擴展處理器帶來的“芯經濟”強勁發展勢頭,或許將在數字化時代重塑 AI 算力的格局。

結語:

AI, 正重新定義未來的可能性。

“羅馬並非一日建成”,數字經濟時代爆發與產業變革並非一朝一夕之事,其帶來的巨大變革在重新定義社會秩序,帶來更豐富資源體係的同時,也帶來了象征著時代變革的產業陣痛。

破解之法無他,算力是第一要義。算力的不斷躍升,帶來最直接的價值無疑是提高業務轉型性價比,擁有與世界快速變化相匹配的生產能力,亦擁有為未來理想世界投票的能力。

而算力之上,是隨之而來的“芯經濟”浪潮。在推動數字化轉型的過程中,“芯經濟”發展的推力不僅僅來源於硬件本身,更是從基礎架構到數據庫與操作係統,再到上層應用的全棧支持,是百花齊放的軟件生態協力,才能充分釋放底層硬件特性,為變革帶來更深度的 AI 優化與算力潛能。

恰好,長期以來,英特爾也一直基於 CPU 產品,不斷強化與本土軟件合作夥伴的深度協作,以全棧生態加速 AI 在中國產業的落地與普及。

麵向新信息時代的黎明,英特爾向往的是更嶄新的未來。在奔赴這個未來的進程中,英特爾也將以更差異化、更個性化、更高效的產品迭代,為 AI 未來全麵加速。

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