更新:AMD在高性能計(jì)算和AI訓(xùn)練中的30x25能效目標(biāo)
MARK PAPERMASTER,AMD高級副總裁兼首席技術(shù)官

隨著越來越多的設(shè)備正在智能化,例如具備互聯(lián)網(wǎng)連接功能、通常還有攝像頭的嵌入式處理器,數(shù)據(jù)創(chuàng)建正以指數(shù)級的速度呈爆炸式增長。人工智能(AI)和高性能計(jì)算(HPC)正在改變計(jì)算領(lǐng)域,使這個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫能夠得到分析,從而實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的分析、自動化服務(wù)、更高級別的安全性以及更多其他優(yōu)勢。但仍需要面臨一個(gè)挑戰(zhàn):如此龐大規(guī)模的高級計(jì)算所需要的能耗與日俱增。
作為制造高性能處理器以應(yīng)對世界上最為嚴(yán)苛的分析問題的領(lǐng)導(dǎo)者,AMD在產(chǎn)品研發(fā)過程中便優(yōu)先考慮了能效。我們通過對架構(gòu)、封裝、連接性和軟件進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)電源優(yōu)化。我們對能效的潛心貫注旨在為降低成本、保護(hù)自然資源,并減緩氣候影響。
在AMD,優(yōu)先考慮能效早已不是新鮮事。事實(shí)上,我們在2014年便自發(fā)性的為自己定下了一個(gè)目標(biāo),即到2020年,將移動處理器的典型使用能效提高25倍。我們不僅實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo),更是達(dá)到了31.7倍的提升進(jìn)而超越了這一目標(biāo)。
去年,我們宣布了一個(gè)新的愿景?–?30x25目標(biāo)?–?到2025年,我們的加速數(shù)據(jù)中心計(jì)算節(jié)點(diǎn)要在2020年的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)30倍的能效提升?;贏MD EPYC(霄龍)CPU和AMD Instinct加速器,這些節(jié)點(diǎn)旨在為AI訓(xùn)練和HPC應(yīng)用程序中那些世界上增長最快的計(jì)算需求而設(shè)計(jì)。這些應(yīng)用程序?qū)夂蝾A(yù)測、基因組學(xué)和藥物發(fā)現(xiàn)等方面的科學(xué)研究,以及訓(xùn)練用于語音識別、語言翻譯和專家推薦系統(tǒng)的AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。幸運(yùn)的是,我們相信通過架構(gòu)創(chuàng)新,可以為這些及其他加速計(jì)算節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序優(yōu)化能源。

AMD和我們整個(gè)行業(yè)都深知提高數(shù)據(jù)中心效率可以幫助減少溫室氣體排放并提高環(huán)境可持續(xù)性。例如,如果全球所有AI和HPC服務(wù)器節(jié)點(diǎn)都能取得類似的提升,我們預(yù)計(jì)2021年到2025年期間,相對于基準(zhǔn)行業(yè)趨勢可節(jié)省多達(dá)510億千瓦時(shí)(kWh)電力,這相當(dāng)于62億美元的電力節(jié)約,以及6億棵生長了十年的樹木所帶來的碳效益。
實(shí)際上,實(shí)現(xiàn)30倍目標(biāo)意味著在2025年,這些AMD加速計(jì)算節(jié)點(diǎn)完成一次計(jì)算所需的能耗將比2020年低97%。想要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)并非易事。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),我們需要以比2015-2020年期間全行業(yè)總體提升快2.5倍以上的速度提高加速計(jì)算節(jié)點(diǎn)的能效。
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一年來的最新進(jìn)展
那么我們進(jìn)展如何?接近2022年中期,我們正朝著實(shí)現(xiàn)30x25的目標(biāo)前進(jìn),僅通過使用基于一顆第三代AMD EPYC CPU和四個(gè)AMD Instinct MI250x GPU的加速節(jié)點(diǎn),便可以在2020年的基準(zhǔn)水平之上提高6.79倍能效。我們的進(jìn)展報(bào)告采用了由著名計(jì)算能源效率研究人員和作者Jonathan Koomey博士證實(shí)過的測量方法。


如上圖所示,根據(jù)2015-2020年數(shù)據(jù)中觀察到的歷史趨勢,假設(shè)一切照舊的“基準(zhǔn)行業(yè)趨勢”預(yù)測了2020-2025年全球能源使用量。AMD的目標(biāo)趨勢線展示了基于力爭降低能耗的AMD 30x25目標(biāo)所帶來的效率增益的全球能源使用情況。而AMD的實(shí)際趨勢線則顯示了基于迄今為止報(bào)告中的AMD計(jì)算節(jié)點(diǎn)能效提升的全球能源使用情況。
盡管距離實(shí)現(xiàn)我們的30x25目標(biāo)還有很多工作要做,但我對我們工程師的工作進(jìn)展感到十分高興,并深受迄今為止的成果鼓舞。我們將繼續(xù)每年對進(jìn)展進(jìn)行報(bào)告,并邀請您保持關(guān)注。