（原标题：一条芯片“新”赛说念九游会J9，悄然崛起）

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GPU超越了CPU。这也意味着，在计较范围，专用计较击败了通用计较。关联词，尽管专用计较的上风日益显着，仍有一部分初创公司坚握走通用计较的说念路，力争通过改进冲突现时架构的瓶颈，再行界说处理器的异日。在这个日益分化的计较时期，通用计较是否依然有契机与专用计较一较上下？一些齐人攫金的初创公司正在进入巨资和多量的研发力量，试图通过开发全新的通用处理器架构来挑战现存思情。

通用处理器的黄金时期

回首往时，通用处理器（CPU）曾在计较范围操纵了数十年。在70年代到90年代，CPU曾是险些通盘计较任务的主力。

1971年，英特尔发布了4004处理器，这是寰宇上第一款商用微处理器，标记着计较机时间的一个新纪元。随后，英特尔在1974年发布的 8080 处理器，以过甚后续的 x86 架构，为个东说念主计较机（PC）提供了强盛的处理能力。

1981年，IBM个东说念主计较机（IBM PC）的发布，将基于 x86 架构的通用处理器推向了寰球商场。

进入1990年代，跟着互联网的崛起和计较需求的千般化，Intel 和 AMD 等公司不绝鼓励 x86 架构 的发展，通用处理器的商场份额不断扩大。英特尔的 Pentium 处理器系列（1993年推出）标记着高性能计较的到来。此外，90年代的企业级工作器和数据中心也入手多量选择基于 x86 架构的通用处理器。这一时期，通用处理器不仅在桌面和办公应用中占据主导地位，也徐徐成为工作器、数据中心以及高性能计较（HPC）范围的主力。

从 2000年代后期入手，跟着 GPU 和专用加速器（如 TPU、FPGA）的崛起，计较界的天平入手发生歪斜。

进入AI时期，计较需求呈现出爆炸式增长。深度学习等AI算法对计较资源的需求远远超越了传统应用。GPU凭借其高度并行的架构，在测验和推理大限制神经网罗方面施展出色，成为了AI测验的“标配”。这一时期，GPU在图形处理、科学计较以及机器学习等范围的施展，徐徐超越了传统的CPU。与此同期，各式专用集成电路(ASIC)也在不断清晰，针对特定AI算法进行优化，进一步提高了计较效果。

尽管GPU和ASIC在特定范围的上风十分显着，但它们也有弗成暴戾的流毒。起始，GPU 和 ASIC 是专为某些特定任务遐想的，枯竭通用性和机动性。如若面对复杂的计较任务或需要多种计较能力的应用，GPU 和 ASIC 就显得不那么高效。此外，GPU 和 ASIC 的开发和坐褥老本较高，且其硬件架构时常与现存的计较环境不兼容，这使得多量企业在进行硬件更新时濒临着较高的时间门槛和经济老本。

恰是这些缺口，令一些初创公司找到了弯说念超车的效力点。在AI时期的快速浸礼下，数据中心的挑战和痛点愈发突显：居高不下的功耗、较低的工作器诓骗率以及难以跟上需求的处理器性能。

初创公司Tachyum：

各式PU大乱炖，能成吗？

初创公司Tachyum建议了一种果敢的愿景：将超大限制数据中心转动为实在的通用计较中心。

他们是怎么作念的呢？Tachyum推出了一种新式通用处理器，将CPU、GPGPU 和 TPU的功能合股到单个单片诱导中，无需富贵且耗电的加速器，而是通过使用与软件可组合性和工作器资源的动态再行分拨相一致的简便同质软件模子来最大限制地提高诓骗率，以此来悠闲云和 HPC/AI 使命负载的高需求。该架构速率更快、功耗镌汰10倍、老本仅为竞争居品的 1/3。

下图是早期（2022年）Tachyum公司对Prodigy架构的构想，它集成了128个自界说的 64 位 CPU 中枢，运行频率最高可达 5.7 GHz，有十六个DDR5内存秩序器，扶助最高DDR5-7200，和64条PCIe 5.0 通说念。CPU、内存秩序器和I/O通过Tachyum自界说遐想的10 Tbps非陡立全网状互联网罗迷惑在一说念。Prodigy提供了一种顶端的“系统芯片”遐想，均衡了高性能的CPU 中枢、内存、I/O和互联子系统。

Prodigy诱导架构图（开头：Tachyum Prodigy架构白皮书，2022）

Prodigy选择特有的“半芯片（half-chip）”遐想，使得这款128核的诱导不错动作两个颓丧的64核诱导使命，每个诱导配备8个DDR5内存秩序器、32条PCIe 5.0通说念、颓丧的电源平面，并具备单独启动的能力。这带来了多个平正。起始，从客户的角度来看，两个功能诱导不错部署在一个单一封装中，从简老本、板空间和功耗，并为系统和板遐想者提供机动性。从运营的角度来看，这种架构为Tachyum提供了更高的64核芯片良率。如若“北半部分”出现问题，不错将芯片旋转180度，“南半部分”将成为宽泛使命的 64 核诱导。

Prodigy诱导布局主邀功能模块（开头：Tachyum Prodigy架构白皮书，2022）

Tachyum在白皮书中指出，处理器性能停滞不前的根柢原因是处理器硅片上的澄清延长增多。跟着硅片工艺的减轻，晶体管的速率加速，但澄清的速率却放慢了，咱们咫尺正处于性能受到澄清延长限制的阶段。由于澄清的电阻率是澄清横截面积的函数，因此电阻率会跟着工艺减轻的平方而增多，工艺几何尺寸每减小10 倍会导致电阻率增多100倍，这与澄清延长成正比。业界的门径是从铝互连和谐为铜互连并使用低 K 电介质，这照实有所匡助，但澄清延长仍然是限制处理器性能一代一代提高的主要要素。

为了惩处往时二十年中由于工艺减轻导致晶体管加速但导线变慢，从而导致处理器性能停滞的问题，况兼最大化性能、可推广性和机动性、最小化总领有老本（TCO），Tachyum 为其Prodigy处理器开发了新的提醒集架构（ISA）。该架构结合了RISC（精简提醒集和CISC（复杂提醒集）的本性，但莫得包含好多 CISC 处理器中常见的复杂和/或变长的低效提醒。通盘提醒的宽度为 32 位或 64 位，其中一些提醒还包括内存打听，以优化性能。Prodigy ISA 包含多量的向量和矩阵提醒，这些提醒优化了向量和矩阵运算的性能和效果。新ISA通过将现实单位感知（execution unit awareness）引入提醒集架构，从而使Prodigy微架构和 Prodigy 编译器大概协同使命，幸免了现实单位之间耗尽多量功耗的数据传输，并减少了芯片内延长。

最初Prodigy系列处理器包括128核、64核和32核的型号，而在最新的居品清晰中，Prodigy对其居品构想进行了全面的升级：Prodigy SKU眷属包含192核、96核、48核多个型号，适用于从超算到大限制AI、超大限制数据中心和边际工作器等千般应用。TDP（热遐想功耗）范围从48核初学级的150 W，到顶端型号的950W。

Prodigy各型号的规格（开头：Tachyum）

Prodigy的竞争卖点在那里呢？据该公司白皮书的分析，其合股架构通用处理器平直与CPU和GPGPU竞争。

下图骄矜了Prodigy、Nvidia H200 GPU和 ntel Xeon 8380 CPU之间的正面对比，展示了 Prodigy 通用处理器怎么与CPU和GPU架构平直竞争。比较放手标明，与 H200 GPU 和 Intel Xeon 8380 CPU 比拟，Prodigy 在多个使命负载和数据类型下提供了更高的性能和每瓦性能。

具体而言，Prodigy比 Intel Xeon 8380领有3倍的CPU中枢数，主频是8380的2.5倍，内存带宽约为8380的20倍。Prodigy的Specrate 2017整数得分是8380的4倍，而 Prodigy 的FP64峰值性能是8380的30倍。

与Nvidia H200比较，Prodigy的16条DDR5-7200通说念和带宽放大时间提供了约 2TB/sec 的带宽，同期保留了扶助大内存和推广性的机动性，DIMM 可提供较大的内存扶助。H200 使用 HBM3 提供 3 TB/sec 的带宽，但将内存萍踪限制为 80GB 的固定内存。Prodigy 和 H200 皆扶助从 FP64 到 FP8 的多种数据类型，况兼皆扶助 4:2 寥落性。但与 H200 不同，Prodigy 除了扶助 4:2 寥落性外，还扶助 8:3 超寥落性，提供了更高的性能，仅有渺小的精度折衷。此外，Prodigy 领有更大的缓存，减少了对 DRAM 带宽的需求。Prodigy 还扶助 TAI（Tachyum AI），一种新的数据类型，能提供更大的性能提高。

为了全面了解 Prodigy的能力，一个1.6万亿参数的Switch Transformer 需要 52 个 NVIDIA H200 80GB GPU（每个老本为 41,789 好意思元）和7个Supermicro GPU工作器（每个老本为 25,000 好意思元），总老本为 2,348,028 好意思元。而该公司宣称，一个配备 2TB DDR5 DRAM的Prodigy单个插槽系统可就以容纳和运行如斯大的模子，老本仅为23,000好意思元，这仅是英伟达决议老本的1/100。如若真如斯，这将是一个颠覆性的通用处理器。

表面上皆很好意思好，然则咫尺Tachyum公司最大的问题是，尚莫得本体的居品出来。Prodigy的推出时期一再延长，本年推来岁。Prodigy通用处理器最初策划于2019年推出，并于2020年上市。关联词它不断推迟，推迟到2021年，然后是2022年，然后是2023年。最新的讯息是，据该公司称，选择5nm工艺的Prodigy处理器将于来岁流片和量产。一个小插曲是，此前该公司还告状了EDA公司Cadence，说他们的遐想未能悠闲性能观念。

据报说念，Tachyum已收到一份大型采购订单，用于构建一个大型系统。据Tom's Hardware报说念，Tachyum还策划于 2026 年发布 Prodigy 2，这是一款使用 PCIe 6.0 和 CXL 的 3nm 处理器，以及高带宽内存 (HBM) 3 RAM。

咱们也但愿来岁果然能见到这款强盛的通用处理器。

Ubitium：通用RISC-V微处理器

德国初创公司Ubitium，这家公司开发于2024年。首创东说念主的阅历颇丰：董事长/合股首创东说念主Peter W Weber层接事于英特尔、德州仪器、Siliconix等；首席现实官/合股首创东说念主Hyun Shin Cho；首席时间官/合股首创东说念主Martin Vorbach在大学期间创办了我方的第一家微处理器公司。他创办了可重构处理器（FPGA）范围的领军企业 PACT XPP Technologies。PACT 的时间已授权给通盘好意思国主要半导体公司，马丁名下领有200多项专利。

Ubitium旨在通过引入全皆与使命负载无关的通用处理器架构从根柢上编削计较相貌。首席时间官Martin Vorbach花了15年时期开发这一通用处理器架构。Ubitium的通用处理器架构代表了计较行业的一次要紧改进，它挑战了现存的处理器遐想范式。

通用处理器阵列（开头：Ubitium）

传统的微处理器往往需要为不同的计较任务，如图形处理、东说念主工智能计较等，遐想专诚的硬件中枢。而Ubitium但愿通过同质、与使命负载无关的微处理架构，用单一、多功能的芯片取代传统处理器（CPU、NPU、GPU、DSP 和 FPGA）来处理通盘使命负载，该架构基于开源提醒集 RISC-V，旨在通过合股的遐想，不仅使处理器尺寸更小、能效更高，而且大幅镌汰老本，使其大概符合各式应用场景。

Ubitium的遐想灵感源于现时计较机体紧缚构濒临的瓶颈，独特是在硬件资源的高效诓骗 方面。现时好多处理器架构濒临着无谓要的“琐碎照拂”任务——这些任务占用了多量硬件资源却并未平直提高性能。此外，好多高效计较时间，如同步多线程，往往需要特地的硬件支出来扶助，这就导致了更高的能耗和复杂性。

往时数十年来，芯骤然间的起始主要围绕尺寸张开，晶体管变得越来越小，因此通过整合更多晶体管，微处理器的功能也变得更强盛。关联词，遐想并莫得发生根人道编削。Ubitium通过再行遐想处理器的里面结构，摈弃了这些无谓要的支出，从而提高了性能。除了架构改进外，Ubitium还策划推出多个芯片型号，涵盖从微型诱导到大型计较系统的不同需求。这些芯片的阵列大小不错不同，但它们皆基于交流的架构和软件平台。

咫尺，该公司领有 18 项基于 FPGA 仿果然原型时间专利，并正在开发一系列芯片，这些芯片的阵列大小各不交流，但分享交流的底层通用架构和软件堆栈。Ubitium所开发的通用芯片观念商场是边际或镶嵌式诱导，匡助企业将部署老本镌汰100倍。不外，该公司强调，该架构具有高度可推广性，异日也可用于数据中心。

天然Ubitium的居品听起来像是FPGA，比如皆强调硬件机动性和可重用性，但它并不是传统酷好上的FPGA。比拟FPGA，Ubitium的处理器并莫得依赖于“硬件仿真”或“动态硬件设立”的门径，而是通过合股的架构和中枢资源来结束不同功能。

2024年11月21日，Ubitium取得了370万好意思元种子资金。这笔投资将用于开发首批原型并为客户准备开动开发套件，首批芯片策划于2026年推出。不外，在短短两年内推出一个旨在“透顶编削”行业的架构至少不错说是具有挑战性的。咫尺的370万好意思元险些不错信托不及以让 Ubitium的“冲突性”芯片起步。时常，芯片进入流片阶段需要破耗数亿好意思元。

前路挑战弗成暴戾

不论是 Tachyum 照旧 Ubitium，它们采纳开发通用处理器的原因，皆来自于计较需求的复杂性和千般化。传统的计较架构，如 CPU、GPU 和 FPGA，天然各冷静特定范围中施展凸起，但它们的组合和协同使命往往带来特地的老本和复杂性。尤其是在 AI、大数据和高性能计较（HPC）日益普及的布景下，数据中心和云计较需要一种更高效、更机动、更具老本上风的惩处决议。

但初创公司来作念通用处理器照旧会濒临很大的挑战：

时间结束：要在并吞个芯片上处理多种计较任务（如图形处理、AI 推理、高性能计较等），需要尽心遐想架构，确保每种任务的计较能力皆得到充分施展而不相互搅扰。Tachyum建议的架构仍处于早期阶段，况兼仍是经历了屡次宽限。居品是否能按策划请托，以及它是否能在竞争强烈的商场中脱颖而出，仍然是一个浩大的不细目性。

商场采纳度：尽管他们的芯片可能在性能上具有上风，但商场对新架构的采纳度仍然是个问题。尤其是在传统的 CPU 和 GPU 仍占据主流地位的情况下，新式的通用处理器是否大概与 NVIDIA、Intel 等老到厂商的居品竞争并取得平庸选择，仍有待不雅察。

老本与限制化：即便后进者皆宣称其芯片在老本和功耗上风权臣，但要结束大限制坐褥并镌汰老本，需要大皆的研发和坐褥投资。处理器的制造和流片老本时常十分富贵，因此资金的认知和筹措将是其得胜的关节要素。

Tachyum和Ubitium皆在试图惩处计较范围的一个热切问题：怎么整合多种处理功能，提供更机动、更高效的惩处决议。尽管两者的时间愿景十分招引东说念主，但在结束经由中濒临的时间挑战、商场采纳度以及资金问题皆贬抑暴戾。要想在竞争强烈的半导体商场中脱颖而出，除了时间冲突，还需要强有劲的资金扶助和客户招供。

小结

强如英特尔和AMD，在AI的海浪中，皆有点违反不住，初创公司能否掀翻浪花？在这个风浪幻化的时期，通用处理器能否重夺王座呢？放手尚未知。

但不错远瞩的是，这条芯片“新”赛说念，仍是悄然崛起。

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