AMD加碼AI PC，三年路線圖公布
發布時間：2023-12-9 09:23
發布者：eechina
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來源：半導體行業觀察 在昨日舉辦的“Advancing AI”峰會上，AMD CEO Lisa Su除了帶來精彩的MI 300系列芯片介紹外，“Ryzen AI”也成為了她昨天演講中不可忽略的一個重點。IDC在日前發布的一份白皮書中也表示，到2024年，人工智能將成為PC行業的“必備功能和主流選擇”。 以中國市場為例，根據IDC提供的數據，2024年中國新增的個人電腦將有54.7%是人工智能個人電腦，但在2023年這一比例僅為8.1%。展望2027年，這個數字將快速飆升至84.6% 。 
而伴隨著AI PC的火熱，整個PC市場也有望迅速回溫。 研究公司Canalys在最近的報告中表示，由于宏觀經濟環境改善以及假期通常是銷售旺季，所以本季度PC出貨量將增長 5%，一扭過去七個月連續下降的局勢。報告進一步指出，在AI進入PC這個概念的推動下，整個PC出貨量在2024 年將進一步加速，全球增速將達到 8%。 面對這“潑天的富貴”，AMD也正在加緊其布局。 率先將NPU引入X86處理器 首先說明一下，將AI引入PC，AMD是x86領域的第一個。 早在年初發布銳龍7040系列處理器的時候，AMD就領先于競爭對手，率先將一個NPU集成到其X86處理器中，從而引出了公司的“Ryzen AI”概念。據了解，這是一種集成的 AI 引擎，可以處理諸如在視頻通話期間進行背景模糊、自動取景、眼神矯正等任務。從技術層面看，如下圖所示，AMD通過在X86處理器中加入一個NPU，讓消費者在 AI PC 上更接近個人計算的強大功能，將工作、協作和創新的效率提升到一個全新的水平，以便您可以更好地與周圍的世界保持聯系。
在行業盛會Hotchips 2023上，AMD更是通過銳龍7040 Phoenix系列，概覽公司“Ryzen AI背后的神秘面紗——XDNA架構，這也是其NPU的核心技術。如圖所示，AMD 在Phoenix 中集成了16 個AIE-ML 區塊，并可功能分割，讓多個應用共用人工智能引擎。
雖然AMD并沒有詳細介紹AIE，但據臺媒引述相關資料介紹，這是一個來自AMD收購的Xilinx公司的技術，集成了六個指令的超長指令集架構（6-way VLIW），單一指令含兩個純量（Scalar）運算、一個向量乘法（Vector Multiplication）、兩個存儲載入（Load）和一個存儲回存（Store）。AIE 有兩個向量暫存器檔案，一組6kB 提供浮點乘法器輸入，另一組8kB 保存累加值。此外，AIE 有16kB 指令存儲和64kB 數據存儲，16 個AIE 共用2MB L2 快取。 值得一提的是，和Nvidia A100 / H100 一樣，AIE 支援50% 稀疏率（Sparsity），特定場合可提高一倍理論效能。 AMD Lisa Su表示，目前市場上已經有50多款筆記本產品采用基于銳龍7040系列處理器的Ryzen AI。AMD 現在也已發貨超過數百萬顆內置 XDNA NPU 的處理器。不過，他們并未止步，開始邁入了Ryzen AI的第二個階段，Ryzen 8040則是其首個重磅產品。 Ryzen AI，新的路線圖 據AMD介紹，代號為“Hawk Point”的銳龍8040 系列移動處理器AI性能將提升60%。該芯片采用與現有銳龍7040“Phoenix”處理器相同的 4nm Zen 4 核心、RDNA 3 顯卡和 XDNA AI 引擎，但性能卻有不同程度的提升。
AMD透露，以 8 核銳龍9 8945HS為首的銳龍8040系列芯片在 Llama 2 和 AI 視覺模型性能方面比前代產品快了 1.4 倍。其游戲速度更是比英特爾高端i9-13900H芯片快 1.8 倍，內容創建速度快 1.4 倍。與競品相比，在視頻編輯、3D渲染和游戲性能等方面也是大幅領先。 而AI性能也提升顯著，AMD表示，銳龍7040 的 NPU AMD XDNA 能夠達到 10 TOPS，而 8040 的 NPU 可以達到 16 TOPS。展望 2024 年，AMD 還預告了其下一代 NPU 架構的處理器，代號為“Strix Point”，它將提供“超過 3 倍的生成式 AI NPU 性能”。這主要得益于全新改進的 XDNA 2 NPU 引擎。
與此同時，AMD 還發布了新的 Ryzen AI 軟件，這是一款可以讓愛好者和開發人員可以在其芯片上部署與 XDNA AI 引擎配合使用的預先訓練的 AI 模型。據介紹，Ryzen AI 軟件 1.0 版的新增功能是支持開源 ONNX Runtime 機器學習加速器，其中包括對混合精度量化的支持，當中包括 UINT16/32、INT16/32 和 FLOAT16 浮點格式。同時，AMD Ryzen AI 1.0 版還支持 PyTorch 以及 TensorFlow 2.11 和 2.12，這拓寬了軟件開發人員在模型和 LLM 方面運行的能力，從而為軟件創建新的創新功能。
具體而言，用戶只需選擇在 PyTorch 或 TensorFlow 等框架上訓練的機器學習模型，并使用 AMD 的 Vitis AI 量化器將模型量化為 ONNX 格式。然后軟件對模型進行分區和編譯，然后在 Ryzen AI NPU 上運行。
借助新的軟件，AMD讓開發者可以獲得基于 XDNA 的 NPU 硬件能力，以促進高級 AI 應用程序的開發，例如手勢識別、生物識別身份驗證和其他輔助功能（包括相機背景）。AMD表示，Ryzen AI 軟件現已免費提供，公司同時還在 Hugging Face 上提供了預先優化的模型供用戶使用。值得一提的是，該軟件目前僅適用于 Windows，但據AMD方面透露，公司Linux 版本的軟件將在未來幾個季度推出。 過去幾十年里，PC處理器的競爭主要集中在性能和功耗等多個方面。但從現在開始，AI將會給PC帶來新的革命，這值得我們所有人期待。 |
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