AMD公布瘋狂芯片計劃，用能效挑戰英偉達會成功嗎？

AMD再次向英偉達發起挑戰。

近日，在比利時舉辦的ITF World 2024大會上，AMD董事長兼CEO蘇姿豐獲得了IMEC創新大獎，以此表彰其在行業創新與領導方面的成就，大家熟悉的戈登·摩爾（提出著名的摩爾定律）和比爾·蓋茨都曾經獲得該大獎。

圖源：tomshardware 

而在獲獎后的演講中，蘇姿豐透露了AMD未來三年的計劃，一個充滿野心的計劃：AMD正在努力實現2025年將計算能效提高到2020年的30倍的計劃，而在這個計劃之后，還有在2027年將能效提高到100倍（相對于2020年）的目標。 

圖源：AMD 

計算能效，簡單來說就是指計算機在執行計算任務時，利用能源的有效程度，雖然在各種算力、核心數等性能參數面前，計算能效看起來不太起眼，實質上卻是核心性能、功耗管理、制程工藝等技術的體現。 

更高的計算能效，能夠讓計算機系統在運行時有著更高的效率，早在2014年，AMD就曾經設定過一個名為“25x20”的計劃，希望用6年時間將AMD的處理器、顯卡等產品的能效提高25倍。 

這個計劃的結果，就是我們現在所熟知的Zen架構和RDNA架構，憑借兩個架構的出色表現，AMD在2020年不僅完成了既定的目標，還超額做到了31.77倍的能效提升。 

AMD為何一直將計算能效提升作為核心目標之一？首先，我們從目前的AI運算需求出發，看看計算能效提升會帶來什么？

 狂奔的超級計算中心 

眾所周知，AI已經成為當前半導體業界最核心、最龐大的需求，這個需求正在驅動著半導體戰車的車輪滾滾向前。前段時間，作為AI時代的領航者，半導體公司英偉達的市值就一度達到2.62萬億美元，甚至超過了德國所有上市公司的市值總和。 

讓英偉達市值暴漲的唯一原因，就是其在AI計算硬件領域的統治級實力，目前全球最頂尖的專業計算卡均出自英偉達，除了主流的H100、H200等芯片外，英偉達前段時間又發布了GB100和GB200，僅單個芯片的算力就相當于以前的一臺超級計算機。 

圖源：英偉達 

當然，強大的算力背后并不是沒有代價的，H100的TDP高達700W，而最新的GB200的TDP更是高達2700W。而英偉達提供的官方方案中，單個GB200 NVL72服務器就可以搭載最高36個GB200芯片，僅芯片本身的功耗就最高可達97200W，并且不包括配套的其他硬件功耗。 

這還僅僅是開始，一個超級計算中心往往由多個服務器單元組合而成，亞馬遜此前就公布了一項計劃，預計采購2萬個GB200用來組建一個全新的服務器集群。而走在AI研究最前沿的微軟和OpenAI，前段時間更是公布了一個雄心勃勃的計劃——星際之門。 

據悉，該計劃共分為五個階段，目的是建造一個人類歷史上最大的超級計算中心，預計整個計劃的投資將達到1150億美元，建成后將需要數十億瓦的電力支持。這座‘星際之門’建成后，僅以耗電量算就足以在全球各大城市中排名前20，更何況它還只是眾多計算中心的一員而已。

圖源：AI Revolution 

實際上，早在去年開始，就有多份報告指出計算中心的耗電量正在猛增，并且一度導致美國部分城市出現電力供應不足的問題。從能源角度來說，一座發電廠從選址到建成運行，往往需要數年的時間，如果遇到環保組織的抗議，還有可能拖延更久。 

在能源問題短時間內無法解決的情況下，提高計算能效就是唯一的方法，通過更高效地利用每瓦時電力來維持更大規模的AI模型訓練。實際上，有人認為OpenAI的ChatGPT-5進展緩慢，很大程度上就是受限于算力規模無法大幅度提升。 

蘇姿豐在演講中也提到，提高計算能效可以更好地解決能源與算力之間的矛盾，并且讓超級計算中心可以被部署到更多的地方。在一些AI企業的構想中，未來每一座城市都應該擁有自己的超級AI中心，負責處理智能駕駛、城市安全等各方面的AI需求。 

想要達成這個目標，同時不顯著增加城市的能源負擔，更高計算能效的顯卡就是唯一的解決方案。而且，計算能效也直接關系到AI計算的成本，只有將AI計算的成本降到更低，大面積普及AI才可能成為現實。

 AMD的瘋狂計劃 

在英偉達的刺激下，作為在GPU領域唯一能夠與英偉達抗衡的企業，AMD一直在加速推進旗下AI芯片的研發與上市進度，并先后發布了MI300、V80等多款專業運算卡。

 

據報道，為了能夠加速AI芯片的進度，蘇姿豐對GPU團隊進行重組，抽調大量人員支持AI芯片的研發，以至于下一代的AMD消費級顯卡發布計劃受到嚴重影響，比如取消原定的旗艦產品發布計劃，僅保留中端顯卡的發布計劃等。

 

在集中科研力量后，AMD目前的進展速度飛快，最新的MI300X在性能上已經超過英偉達的H100，大多42 petaFLOPs，并且擁有高達192GB的顯存，功耗卻與H100相當，僅為750W。 

圖源：AMD 

憑借優異的計算能效，MI300X成功引起了市場的關注，微軟、OpenAI、亞馬遜等科技巨頭都提交了采購需求，讓AMD在計算領域的芯片出貨量暴增。根據相關機構預測，2024年AMD的AI芯片出貨量可能達到英偉達出貨量的10%，并在明年增長至30%。 

據蘇姿豐介紹，為了能夠提高芯片的計算能效，AMD研發了多項新的技術，比如2.5D/3D混合封裝技術。利用這項技術，AMD可以在封裝面積不變的前提下給芯片塞入更多的晶體管和內存，降低芯片與內存交換數據的消耗，有效提升每瓦時的計算性能。 

圖源：AMD 

此外，AMD還將改進芯片架構，推出能效更高的新一代架構，預計最快將于2025年發布，并實現25x30（2025年計算能效提升30倍）的目標。不過，想要實現27x100（2027年計算能效提升100倍）的目標，還需要在諸多領域做出提升，僅靠制程工藝升級和架構升級恐怕還不太夠。 

不得不說，AMD的這個計劃非常瘋狂，一旦成功，那么AMD將有望再次與英偉達并肩而行。

那么英偉達的反應是什么？其實英偉達很早就給出了回應，早前發布的GB200就是答案，這顆史無前例的算力怪物在計算能效方面的提升同樣矚目。據英偉達的介紹，GB200的推理性能是H100的30倍，計算能效是H100的25倍（綜合考慮算力、功耗等參數后的結果）。 

顯然，英偉達的腳步也并不慢，在接下來的3年時間里，不管AMD能否完成瘋狂的百倍計劃，AI芯片市場都會迎來一場革新。