1. 大算力,内存墙与功耗墙分析
大算力、内存墙与功耗墙分析
在现今AI大模型的算力需求日益增长的背景下,内存墙与功耗墙问题成为了限制算力发展的瓶颈。围绕解决大算力场景下的GPU功耗墙、内存墙问题的技术不断升级,如存算一体、硅光/CPO产业化进程有望提速。
内存墙问题源于内存容量和传输带宽的有限性,严重限制了CPU性能的发挥。内存的性能指标包括带宽和等待时间,尽管运算设备的算力在过去20年间显著提高,但存储器的带宽增长只有30倍,远低于算力的增长速度。
在冯诺依曼架构下,数据传输导致的功耗损失显著,尤其在7nm工艺下,数据搬运功耗高达35pJ/bit,占总功耗的63.7%。数据传输造成的高功耗限制了芯片的发展速度和效率,形成了“功耗墙”。
随着AI模型参数量的极速扩大,GPU内存增长速度已难以跟上AI大模型的需求,尤其是Transformer模型的发展使得模型大小每两年平均增长240倍,导致GPU内存增长速度捉襟见肘。
预训练技术的进步推动了AI硬件算力的快速增长,促使AI硬件的研发方向转向更高峰值算力。为了实现更高的算力,简化或优化其他组件成为必要,如内存的分层架构,以适应不同的数据类型、用例、技术需求和预算限制。
“内存墙”、“功耗墙”问题的解决路径主要包括存算一体技术。存算一体技术通过将存储功能与计算功能结合,直接在存储单元中处理数据,大幅降低功耗,提高算力效率。它在AI计算、感存算一体芯片和类脑芯片等场景中展现出巨大潜力。
存算一体技术包括查存计算、近存计算、存内计算和存内逻辑等,提供解决内存墙问题的多种方式。存算一体介质主流研究方向包括SRAM、RRAM、DRAM、PCRAM、ReRAM、MRAM和FRAM等新型存储器。这些新型存储器在神经网络计算中展现出优势,成为未来存算一体介质的主流方向。
存算一体在AI和大数据计算、感存算一体、类脑计算等应用场景中具有广泛需求。它不仅能应用于可穿戴设备、移动终端、智能驾驶、数据中心等,还能帮助企业以经济高效的方式满足内存需求。
国内外众多企业已投入存算一体领域的研发,如三星、台积电、英特尔等在技术路线方面进行尝试,推出新型HBM-PIM、基于MRAM的存内计算研究等。国内企业如阿里达摩院、千芯科技等也在存算一体AI芯片领域取得突破。
尽管存算一体提供了解决内存墙问题的路径,但内存墙的真正破解还需综合考虑技术革新,如提升内存处理速度与数据传输速度。存算一体架构与新型存储方式的结合是关键,同时也需关注新式存储方式的局限性与进一步完善。
随着计算需求的不断增长,内存墙与功耗墙问题成为了限制算力发展的主要障碍。通过存算一体技术及新式存储方式的结合,以及持续的技术革新,有望逐步克服这些瓶颈,推动计算能力的进一步提升。
2. 什么是决定手机算力的主要因素
以个人PC而言,不同配置的产品,价格也会有高低,这主要取决于不同配置产品搭载的CPU、显卡及内存等的差异性。高配置PC的算力更高,能玩配置需求更高的游戏,运行更吃内存的3D类、影音类软件。低配置PC算力不够,也就只能玩玩普通游戏,运行一般的办公软件。
同样玩网游,算力更高的手机更流畅,算力不够的手机就会卡顿。
想要一款手机具备更高算力玩游戏不卡顿,不仅是需要更多核心更高频率的CPU,也需要更大的内存,以及更稳定快速的网络。
所以,网络、存储、计算能力是决定手机算力的三个主要因素。可以去十次方算力平台了解更多算力知识,还可领取免费算力。
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4. 算力的大小跟什么因素有关系
影响算力的不仅仅是处理器配备的高低,还有芯片组、内存和硬盘,如果需要免费算力,可以去十次方。
5. 内存对算力的影响
影响
1、正确的的说法是内存的大小会影响计算机的运行速度。
2、内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。
3、决定电脑运行速度快慢的因素有:CPU的频率、内存的大小、显卡的显存和位宽、硬盘的读取写入速度、主板的总线带宽、以上这些设备上的二级缓存。