发生了什么：英特尔重新定义GPU设计
英特尔最近获得了一项突破性的分解式GPU架构专利，该架构与传统的单片GPU设计不同。新架构涉及一系列更小的小芯片，每个小芯片专门用于不同的计算任务，如图形渲染、通用计算和AI处理。这些小芯片的模块化特性允许更灵活、优化的设计，可能比当前的一体化芯片更高效地处理特定工作负载。
尽管专利已获批准，英特尔实际应用这一设计仍需时日。该公司即将推出的Arc Battlemage GPU预计在2025年初发布，将继续使用单片设计，分解式方法可能在后续一代中首次亮相。
这一技术将使英特尔成为首家将逻辑小芯片引入商业GPU的公司，为未来GPU设计树立了先例。分解式方法不仅旨在通过使用电源门控技术关闭未使用的组件来提高能效，还通过可定制的配置提供增强的灵活性。这可能标志着GPU生产方式的转变，朝着模块化和特定工作负载优化的方向发展。
关键要点
- 分解式设计：新GPU设计由更小、专门化的小芯片组成，而不是一个大型单片芯片，有望在生产中实现更大的可扩展性和灵活性。
- 能效：使用电源门控技术允许英特尔通过选择性关闭未使用的小芯片来减少功耗，使GPU更加节能。
- 定制化：通过专注于可定制的配置，英特尔可以提供针对不同使用场景优化的GPU，如游戏、专业渲染或AI计算。
- 行业竞争：如果成功，英特尔将成为首家推出带有逻辑小芯片的消费级GPU的公司，在架构创新方面领先于AMD和Nvidia等竞争对手。
深入分析：英特尔的GPU架构如何改变游戏规则
分解小芯片设计和优势
英特尔的分解式GPU代表了与传统单片架构的彻底背离，后者将所有处理单元集成到一个大型硅块中。相反，英特尔的设计使用小芯片，这些是专门化的、更小的组件，可以根据需要组合。这对几个方面来说是一个游戏规则的改变：
- 可扩展性和良率：通过生产更小、独立的小芯片，英特尔可以提高制造良率并降低整体生产成本。由于每个小芯片可以单独生产和测试，一个缺陷不一定导致整个产品失败，而单片设计则不然。
- 任务专门化：通过专门用于不同任务的小芯片——例如，通用计算、图形渲染和AI工作负载——英特尔可以实现细粒度优化，这是单片GPU无法实现的。这可能导致更好的性能，特别是在AI和机器学习等需要专门加速的工作负载中。
- 能效：能够选择性电源门控空闲小芯片在能源效率方面提供了显著优势。这对于数据中心和AI工作负载尤其重要，其中功耗是一个关键因素。
面临的挑战
英特尔在将这一架构推向商业市场时面临重大障碍。最显著的挑战包括：
- 先进互连：成功集成小芯片的关键是创建高带宽、低延迟的互连，使小芯片能够像在单片设计中一样高效通信。英特尔一直在开发EMIB（嵌入式多芯片互连桥）和Foveros等技术来解决这一问题，但将其扩展到GPU仍然复杂。
- 制造复杂性：创建多个小芯片并将其集成需要比传统单片芯片更复杂的封装技术。这种额外的复杂性可能导致更高的生产成本和良率挑战，特别是在消费市场。
行业对比
- AMD也已获得基于小芯片的GPU架构专利，并在其Instinct MI300系列中已经实施了双小芯片设计，面向AI应用。然而，这些设计尚未进入消费市场。
- Nvidia曾传闻在Blackwell代号下开发基于小芯片的GPU，但这些传闻后来被否认。目前，Nvidia仍致力于其单片GPU设计。
- 如果英特尔成功推出消费级基于小芯片的GPU，它可能是首家推出这种模块化、可扩展架构的公司，可能在与AMD和Nvidia的竞争中获得创新优势。
你知道吗？
- 电源门控：电源门控是一种先进技术，允许芯片的特定部分在未使用时关闭。这一技术对于减少功耗尤为重要，是英特尔新小芯片GPU架构的主要区别之一。
- 小芯片并非全新：AMD已经在其Ryzen CPU系列中广泛使用小芯片，但英特尔在GPU中使用逻辑小芯片进行不同类型任务的做法是首创。
- Arc Battlemage：英特尔的下一代GPUArc Battlemage预计在2025年初发布，将继续使用单片设计，表明基于小芯片的GPU可能需要几年时间才能进入消费市场。
英特尔和行业的下一步是什么？
英特尔新分解式GPU架构的影响重大，但我们可能需要几年时间才能看到其全部好处。该技术预示着未来GPU是模块化的，允许用户根据其特定需求配置显卡，如游戏、AI或专业渲染。这一发展还可能引发全行业的转变，促使AMD和Nvidia大力投资类似的模块化设计。
尽管英特尔仍需克服重大挑战，包括先进互连技术的需求和与小芯片集成相关的制造复杂性，但该专利架构标志着一项重大战略举措。如果英特尔成功将这一技术推向市场，它可能重塑GPU行业的竞争格局，挑战现有玩家并设定新的GPU性能基准。