從零起步的國產(chǎn)全功能GPU，究竟怎么樣了？

數(shù)字經(jīng)濟已成為我國經(jīng)濟增長和高質(zhì)量發(fā)展的新引擎，這對算力也提出了更新、更高的要求，高性能、多樣化的算力支持必不可少。應(yīng)對數(shù)字時代全新挑戰(zhàn)，國產(chǎn)GPU近年來在加大布局、加快發(fā)展，特別是國產(chǎn)全功能GPU，目前已經(jīng)初步明確了關(guān)鍵應(yīng)用方向，在底層軟硬件技術(shù)、生態(tài)打造方面都有了一定的突破。

摩爾線程是一家專注于研發(fā)設(shè)計全功能GPU芯片及相關(guān)產(chǎn)品的初創(chuàng)企業(yè)，致力于構(gòu)建融合視覺計算、3D圖形計算、科學計算及人工智能計算的綜合計算平臺，建立基于云原生GPU計算的生態(tài)系統(tǒng)。

近日，摩爾線程舉行秋季發(fā)布會，推出全新多功能GPU芯片“春曉”、基于MUSA架構(gòu)打造的業(yè)內(nèi)首款國潮顯卡MTT S80和面向服務(wù)器應(yīng)用的MTT S3000，以及元計算一體機MCCX。這是時隔7個月后，摩爾線程多功能GPU產(chǎn)品迭代創(chuàng)新實現(xiàn)的又一次跨越。

“春曉”四大引擎升級，性能顯著提升

摩爾線程第二顆多功能GPU芯片“春曉”集成了220億個晶體管，是行業(yè)首個使用PCle Gen5的GPU產(chǎn)品，內(nèi)置MUSA架構(gòu)通用計算核心以及張量計算核心，可支持FP32、FP16和INT8三種計算精度；搭配GDDR6高速顯存，同時內(nèi)置MUSA智能多媒體引擎2.0及MUSA多維虛擬化技術(shù)，支持8K超高清視頻編解碼以及顯示輸出。

相較于之前發(fā)布的“蘇堤”芯片，“春曉”內(nèi)置的四大計算引擎全面升級，帶來了顯著的性能提升：圖形渲染能力方面平均提升3倍；編碼能力提升4倍，解碼能力提升2倍；AI計算加速平均提升4倍，物理仿真計算性能提升2.5倍。同時，引入了新技術(shù)支持窄帶高清，節(jié)約帶寬30%以上。

發(fā)布國內(nèi)首款游戲顯卡

全新發(fā)布的摩爾線程MTT S80基于“春曉”GPU芯片打造，也是首款面向游戲玩家打造的國潮顯卡。其擁有的4096個可編程MUSA核心，在1.8GHz的主頻下，能夠提供14.4TFLOPS的單精度浮點算力。同時MTT S80還是業(yè)內(nèi)首款配備PCIe Gen5接口的顯卡產(chǎn)品，配合16GB GDDR6大容量高速顯存，再輔以8K超高清與1080P 360Hz高刷新率顯示輸出能力，能為游戲玩家?guī)順O致游戲視覺和操作體驗。

MTT S80的成功推出使得摩爾線程成為國內(nèi)率先支持Windows環(huán)境和DirectX圖形接口的GPU公司。其強大的3D圖形渲染能力將能夠在Windows DirectX游戲中，為用戶帶來4K分辨率下的流暢操作體驗。目前，MTT S80的Windows驅(qū)動已經(jīng)內(nèi)置了MUSA DirectX Driver模塊，并已完成對《暗黑破壞神3》、《英雄聯(lián)盟》和《穿越火線》等數(shù)十款主流游戲的適配。

發(fā)布會現(xiàn)場，摩爾線程實機演示了MTT S80帶來的流暢游戲運行效果。目前，摩爾線程正在與Unreal和Unity等游戲引擎開發(fā)商以及騰訊游戲、網(wǎng)易游戲、西山居、完美世界、360游戲（排名不分先后）等國內(nèi)頂尖游戲開發(fā)商展開深度合作，以便對游戲引擎和游戲產(chǎn)品提供更好更快的支持，讓玩家能夠獲得持續(xù)更新的3A級游戲體驗。未來，摩爾線程將持續(xù)更新Windows驅(qū)動及MUSA DirectX版本，實現(xiàn)更多游戲的兼容與性能優(yōu)化。

全新多功能服務(wù)器GPU產(chǎn)品MTT S3000

全新發(fā)布的MTT S3000基于摩爾線程MUSA架構(gòu)，同時也是第一款基于“春曉”的多功能服務(wù)器GPU產(chǎn)品。摩爾線程MTT S3000的多樣算力，借助覆蓋圖形渲染、視頻處理、深度學習的完整MUSA軟件棧，可為AI推理和訓練、云游戲、云渲染、視頻云、數(shù)字孿生、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作等場景提供通用智能算力支持，旨在為數(shù)據(jù)中心、智算中心和元計算中心的建設(shè)構(gòu)建堅實算力基礎(chǔ)，助力元宇宙中多元應(yīng)用創(chuàng)新和落地。

MTT S3000包含了4096個MUSA流處理核心及128個專用張量計算核心，晶體管規(guī)模達到220億，運行頻率為1.9GHz，顯存位寬256bit；搭配32GB GDDR6顯存，帶寬為448GB/s；支持FP32、FP16、INT8等多種計算精度，其中FP32算力可達15.2TFLOPS。

加速GPU應(yīng)用開發(fā)，提供豐富軟件棧與工具

軟件生態(tài)是推動GPU計算普及的關(guān)鍵，以MUSA架構(gòu)為核心，摩爾線程發(fā)布了MUSA軟件棧，包括：圖形渲染、多媒體、人工智能、物理仿真、通用計算等功能模塊，將涵蓋從底層驅(qū)動到GPU加速庫，再到為不同行業(yè)定制的應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)套件，致力于滿足各種行業(yè)場景下的應(yīng)用開發(fā)需求。

MUSA開發(fā)套件：包括MUSA通用計算驅(qū)動、MUSA編譯器、AI算子庫、通用計算庫、性能分析工具等。 通過MUSA開發(fā)套件，廣大MUSA開發(fā)者可以基于摩爾線程多功能GPU，在桌面PC、工作站、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、云平臺和分布式計算機集群等多種平臺上開發(fā)、優(yōu)化和部署各種應(yīng)用程序。

CUDA ON MUSA：摩爾線程專為使用CUDA語言的用戶開發(fā)了一套CUDA ON MUSA的兼容方案，通過編譯與運行兩步就可以讓CUDA源碼運行在摩爾線程MUSA架構(gòu)GPU上。

MUSA用戶軟件：面向廣大用戶，提供多層次的系列軟件，包括：不同系統(tǒng)平臺的驅(qū)動、PES等平臺軟件系列; 基于MUSA適配并深度優(yōu)化的AI框架、AI算子庫、通用計算庫、優(yōu)化工具、容器化部署運行時庫、彈性切分調(diào)度等；以及數(shù)字人、MT OCR、MT Smart Stream等云計算及應(yīng)用軟件系列。

云原生GPU加速智能云應(yīng)用

GPU是當前數(shù)據(jù)中心需要的關(guān)鍵算力，云原生技術(shù)應(yīng)用在云計算、云桌面、云游戲等領(lǐng)域也越來越普遍。為此，摩爾線程發(fā)布一系列基于摩爾線程創(chuàng)新性MT Mesh 2.0的GPU云原生方案。

MT Mesh 2.0可以根據(jù)云端中心應(yīng)用負載，自動化分配GPU計算和顯存資源，實現(xiàn)GPU算力彈性伸縮，既可以將一張GPU隨意切分給多個容器或虛機，也可以支持一個容器或者虛機調(diào)度多個GPU。

云桌面與云游戲是GPU在云端的重要應(yīng)用場景，摩爾線程已經(jīng)與眾多云桌面生態(tài)伙伴合作，提供高性價比的云桌面解決方案，服務(wù)于廣大的教育、辦公、金融、地理信息等行業(yè)用戶。在云游戲領(lǐng)域，摩爾線程與騰訊先鋒聯(lián)合打造領(lǐng)先的安卓云游戲解決方案，與蔚領(lǐng)時代共同打造卓越的PC云游戲解決方案，致力于為廣大游戲愛好者帶來高畫質(zhì)、流暢的云游戲體驗。

元宇宙平臺MTVERSE構(gòu)建全場景應(yīng)用方案

摩爾線程還發(fā)布了專為元宇宙應(yīng)用構(gòu)建的MTVERSE元宇宙平臺及眾多軟硬件產(chǎn)品，包括基于MTT S3000打造的MCCX元計算一體機等。

MTVERSE以摩爾線程MUSA GPU集群為算力底座，為用戶提供了計算基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，包括大數(shù)據(jù)、AI訓練與推理、圖形渲染和物理仿真三大平臺，提供從硬件集群、軟件基礎(chǔ)架構(gòu)到SDK工具鏈的全棧式解決方案，涵蓋元宇宙中的人、場景和內(nèi)容等多個核心要素。而上層的海量SDK工具則能幫助開發(fā)者和應(yīng)用程序方便的調(diào)用這些能力，實現(xiàn)數(shù)字人、文獻理解、語音識別、視覺識別、自然語義理解、對話交互、物理仿真、AIGC內(nèi)容生成等一系列功能，進一步簡化應(yīng)用和解決方案的開發(fā)周期和難度。

寫在最后

3D圖形、AI訓練推理、大規(guī)模科學計算、高速視頻編解碼等，是全功能GPU的必備能力。從摩爾線程目前的產(chǎn)品和技術(shù)路線來看，基本都是圍繞這些核心技術(shù)在推進，既要在芯片層面提供相應(yīng)算力，同時也需要源源不斷賦能更多應(yīng)用場景。因此，配套的軟件棧、生態(tài)建設(shè)等都需要繼續(xù)進行長期積累，才能為國產(chǎn)GPU的長遠發(fā)展構(gòu)筑穩(wěn)固基石。

此外，值得一提的是，隨著游戲越來越擺脫娛樂的單一屬性，甚至已成為對一個國家產(chǎn)業(yè)布局、科技創(chuàng)新等具有重要意義的行業(yè)。在深度挖掘游戲產(chǎn)業(yè)的潛在價值時，5G、芯片、AI等先進技術(shù)都具有重要作用，在國產(chǎn)游戲顯卡方面的突破，也有利于推動不同產(chǎn)業(yè)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型、走向數(shù)實融合。