기술 시장 조사기관인 Jon Peddie Research의 새로운 보고서에 따르면 중국은 반도체 주권뿐만 아니라 인공 지능 분야에서도 지배력을 확보하려고 시도하면서 GPU 스타트업 수가 이례적으로 많습니다.
인공 지능(AI), 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 그래픽 처리에 대한 수요가 전례 없는 속도로 증가함에 따라 최근 몇 년간 글로벌 GPU 제조업체의 수도 증가했습니다. PC용 개별 그래픽 카드의 경우 AMD와 Nvidia가 선두를 유지하고 Intel이 따라잡으려고 노력하고 있습니다.
1980년대와 1990년대에는 전 세계적으로 수십 개의 회사가 그래픽 카드와 독립 그래픽 프로세서를 개발했지만, 대부분의 회사는 3D 게임에서 최고의 성능을 얻기 위해 치열하게 경쟁했습니다. 제거되었습니다.
2010년경에는 AMD와 Nvidia만이 게임 및 컴퓨팅을 위한 경쟁력 있는 개별 GPU를 제공할 수 있었고 다른 회사들은 통합 GPU 또는 GPU IP에 중점을 두었습니다.
2015년을 기점으로 중국의 기술 자급자족 추진과 AI, 고성능 컴퓨팅이 하이테크 메가트렌드로 등장하면서 중국 내 PC GPU 개발자 수가 급격히 증가하기 시작했습니다.
Jon Peddie Research의 데이터에 따르면 현재 총 18개 회사가 GPU를 개발 및 생산하고 있습니다. AMD, Intel, Nvidia 등 2개 회사가 스마트폰과 노트북용 SoC 기반 GPU를 주로 개발하고, 6개 회사가 GPU IP를 개발하며, 11개 GPU 개발자는 PC 및 데이터센터용 GPU에 주력하고 있습니다.
실제로 Biren Technology, Tianshu Zhixin 등 다른 중국 기업까지 추가된다면 GPU 기업의 수는 더욱 늘어날 것입니다. 그러나 Biren Technology와 Tianshu Zhixin은 현재 AI와 고성능 컴퓨팅에만 초점을 맞추고 있기 때문에 JPR은 이들을 전통적인 의미의 GPU 개발자로 간주하지 않습니다.
세계 2위의 경제 대국인 중국은 필연적으로 거의 모든 측면에서 미국 및 기타 선진국과 경쟁하게 될 것입니다. 중국은 전 세계의 엔지니어를 유치하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
실제로 중국에서는 매년 수백 개의 새로운 IC 설계 회사가 설립됩니다. 그들은 서구 공급업체와 자급자족하기 위한 노력의 일환으로 작은 센서부터 복잡한 통신 칩에 이르는 제품을 개발합니다.
하지만 실제로 인공지능과 고성능 컴퓨팅의 물결에 뛰어들려면 CPU, GPU 및 특수 목적 컴퓨팅 가속 기술이 필요합니다.
CPU라고 하면, 중국은 제조 장비와 기술 면에서 점점 더 엄격해지는 미국의 기술 봉쇄에 직면해 있으며, 조만간 글로벌 선진 수준을 따라잡는 것은 불가능합니다. 그러나 다른 측면에서 보면, 경쟁력 있는 CPU를 구축하려고 노력하는 것보다 괜찮은 GPU를 개발하고 생산하는 것이 더 유익하다고 말할 수 있습니다.
"중국 기업들에게 인공지능 훈련은 독립적인 GPU 연구개발의 주요 원동력이다. 한편으로는 엔비디아의 GPU가 너무 비싸기 때문이기도 하고, 다른 한편으로는 부족하기 때문이기도 하다. 자급자족에 대한 열망이요." JPR Peddie의 대표인 Jon은 말했습니다.
GPU는 본질적으로 병렬 장치로, 내부에 중복성을 위한 다수의 컴퓨팅 장치가 있어 GPU를 더 쉽게 시작하고 실행할 수 있으며 트랜지스터당 비용이 상대적으로 낮고 전체 수율도 좋습니다. 또한 GPU의 병렬 특성으로 인해 확장 가능한 방식으로 배포하기가 더 쉽습니다.
CPU에 비해 GPU는 설계 및 제조 공정 기술에 대한 요구 사항이 덜 엄격합니다. 중국의 가장 앞선 칩 제조업체인 SMIC가 TSMC만큼 진보된 생산 프로세스를 갖추고 있지 않더라도 GPU는 여전히 성능 확장을 사용하여 충분히 인상적인 성능을 얻을 수 있습니다. 성능.
실제로 중국 GPU 개발자가 TSMC의 고급 노드(N7 이하)를 사용할 기회를 잃더라도 적어도 그들 중 일부는 SMIC에서 더 간단한 GPU 설계를 생산하고 AI, HPC 및 일부 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 게임/엔터테인먼트 시장의 요구에 부응합니다.
더 나아가, 국가적 관점에서 AI와 HPC 기능을 갖춘 GPU는 CPU보다 더 중요하다고 할 수도 있습니다. 왜냐하면 AI와 HPC는 자율주행차, 스마트시티 등 완전히 새로운 애플리케이션을 가능하게 할 수 있기 때문입니다.
미국 정부는 슈퍼컴퓨터 기반 CPU와 GPU의 중국 수출을 강력하게 제한했지만, CPU에 비해 GPU의 설계 및 제조 기준이 상대적으로 낮기 때문에 이러한 제한의 효과는 CPU에 비해 훨씬 덜 분명합니다.
그러나 현재 GPU 개발자는 많지만 진정으로 PC용 경쟁력 있는 독립 GPU를 만들 수 있는 사람은 단 두 명뿐이라는 점에 유의해야 합니다. GPU 아키텍처를 개발하는 것은 상대적으로 쉽지만 이를 올바르게 구현하고 적절한 드라이버를 설계하는 것은 정말 어렵기 때문일 수 있습니다.
CPU와 GPU 마이크로아키텍처는 기본적으로 "과학과 예술의 교차점"입니다. 이러한 아키텍처는 복잡한 알고리즘 세트이며 이를 개발하는 팀의 규모는 상당히 작을 수 있지만 최대 몇 년이 걸릴 수 있습니다.
마이크로 아키텍처는 냅킨과 화이트보드에 구현된 것으로 이해하면 됩니다. 비용만 놓고 보면 건축가 본인만 생각하면 팀 규모는 한 명, 어쩌면 서너 명 정도 될 수도 있다. 그러나 모든 종류의 건축물, 건물, 로켓선, 네트워크 또는 프로세서는 복잡한 체스 게임입니다.
예를 들어, 지금부터 5년 후의 제조 공정 및 표준, 비용 대비 성능의 균형, 추가할 기능, 포기하거나 무시할 기능 등을 예측하는 것은 모두 매우 까다롭고 시간이 많이 걸리는 작업입니다. .
설계자들은 머릿속으로 가정을 하면서 많은 시간을 보냅니다. 예를 들어 캐시가 25% 더 커지면 FPU가 6000개라면 PCIe 5.0 I/O 버스를 만들어야 할까요? 이 일을 제 시간에 완료할 수 있나요? 등등.
마이크로 아키텍처의 개발에는 수년이 걸릴 수 있고 재능 있는 디자이너가 필요하기 때문에 출시 기간이 중요한 세상에서 많은 회사는 Arm 또는 Imagination Technologies 기성 마이크로 아키텍처와 같은 회사로부터 라이센스를 받기만 하면 됩니다. 또는 검증된 GPU IP.
예를 들어, 중국의 Innosilicon은 Fantasy GPU에 사용하기 위해 영국 회사 Imagination의 GPU 마이크로아키텍처 IP 라이선스를 받았습니다.
Imagination의 PowerVR 아키텍처를 사용하는 중국 GPU 개발자도 있습니다. 한편, 또 다른 GPU 제조업체인 Zhaoxin은 Via Technologies에서 획득한 GPU 마이크로아키텍처를 사용합니다.
마이크로 아키텍처 개발 비용은 다양할 수 있지만 최신 고급 GPU의 물리적 구현 비용에 비해 상대적으로 낮습니다.
수년간 상당한 엔지니어링 재능을 보유한 두 회사인 Apple과 Intel은 GPU 설계를 위해 Img를 사용해 왔습니다. MediaTek 및 기타 소규모 SoC 공급업체는 Arm에 의존하고 있습니다. 퀄컴은 오랫동안 ATI/AMD를 사용해왔고, 삼성은 수년간 자체 그래픽 엔진 설계를 시도한 끝에 AMD로 전환했다.
최근 두 개의 새로운 중국 GPU 회사가 전직 AMD 및 NVIDIA 설계자를 고용했으며 두 개는 IMG를 사용합니다. 시장에 진출하여 건축가로서의 기술을 배우고, 무엇을 고민해야 하는지, 어떻게 해결책을 찾는지는 매우 시간이 많이 걸리는 과정입니다.
"이미 디자인 계획이 있고 오랫동안 디자인해 온 회사를 찾을 수 있다면 많은 시간과 비용을 절약할 수 있으며 시장에서는 시간이 전부입니다.
" " 이 과정에는 문제가 너무 많을 것입니다. AMD나 Nvidia가 설계한 모든 GPU가 승자가 되는 것은 아닙니다. 그러나 좋은 아키텍처 디자인은 여러 세대에 걸쳐 조정을 거쳐 서서히 개선될 수 있습니다. 담당자는 말했습니다.
새로운 생산 프로세스의 경우 하드웨어 구현 및 소프트웨어 개발 비용이 너무 높습니다. International Business Times의 추정에 따르면 5nm 수준의 기술로 제조되는 장비의 설계 비용은 5억 4천만 달러가 넘습니다. 3나노 공정이면 설계 비용이 3배 늘어난다.
"레이아웃과 평면도, 시뮬레이션, 검증 및 드라이버를 모두 고려하면 GPU 개발 비용과 시간이 폭발적으로 늘어납니다."라고 Peddie는 설명했습니다.
"하드웨어 디자인과 레이아웃은 매우 간단합니다. 라인이 잘못되면 문제 해결에 수개월이 걸릴 수 있습니다."
현재 AMD의 기능을 갖춘 제품을 개발할 수 있는 회사는 세계에서 몇 안 됩니다. Nvidia 수준의 최신 게임 또는 컴퓨팅 GPU(460억~800억 트랜지스터 규모) 칩.
그런데 얼마 전 중국 Biren Technology에서 출시한 BR104와 BR100은 거의 비슷한 수준에 도달했습니다. (BR104에는 약 385억 개의 트랜지스터가 포함된 것으로 추정됩니다.)
현재 전 세계 PC/데이터 센터 GPU 설계 공급업체 11곳 중 8곳이 중국 출신입니다.
어쩌면 가까운 시일 내에 미국 회사를 제외하고는 경쟁력 있는 인디 게임용 GPU를 볼 수 없을 것입니다. 중국이 경쟁력 있는 경쟁자를 등장시킬 수 있을지는 두고 볼 일이다.
위 내용은 CPU는 '걸림', 중국 기업들은 잇따라 궤도를 바꾸고 있다. 국산 GPU는 성공할 수 있을까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!
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