不想依賴英偉達(dá)！微軟發(fā)布兩款自研AI芯片，可訓(xùn)練大模型

11月16日消息，美國時間周三，微軟發(fā)布了首款自研人工智能（AI）芯片，可用于訓(xùn)練大語言模型，擺脫對英偉達(dá)昂貴芯片的依賴。微軟還為云基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建了基于Arm架構(gòu)的CPU。這兩款自研芯片旨在為Azure數(shù)據(jù)中心提供動力，并幫助該公司及其企業(yè)客戶準(zhǔn)備迎接AI時代的到來。

微軟的Azure Maia AI芯片和Arm架構(gòu)Azure Cobalt CPU將于2024年上市。今年，英偉達(dá)的H100 GPU需求激增，這些處理器被廣泛用于訓(xùn)練和運(yùn)行生成圖像工具和大語言模型。這些GPU的需求非常高，甚至在eBay上的售價超過了4萬美元。

微軟Azure硬件系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施主管拉尼·博卡（Rani Borkar）在接受采訪時解釋說：“微軟在芯片開發(fā)方面有著悠久的歷史?！痹缭?0多年前，微軟就與人合作開發(fā)了Xbox的芯片，甚至還合作設(shè)計了Surface設(shè)備的芯片。博卡表示：“這些努力都是建立在這些經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的。2017年，我們開始構(gòu)建云硬件堆棧，并開啟了這段旅程，使我們走上了構(gòu)建新自研芯片的軌道?！?/p>

新的Azure Maia AI芯片和Azure Cobalt CPU都是由微軟內(nèi)部構(gòu)建的，并對其整個云服務(wù)器堆棧進(jìn)行了深度檢修，以優(yōu)化性能、功耗和成本。博卡表示：“我們正在重新考慮人工智能時代的云基礎(chǔ)設(shè)施，并真正優(yōu)化該基礎(chǔ)設(shè)施的每一層?！?/p>

Azure Cobalt CPU以元素“鈷”（鈷藍(lán)是重要的藍(lán)色顏料）命名，是一款128核芯片，基于Arm的Neoverse CSS設(shè)計，并為微軟定制。它旨在為Azure上的通用云服務(wù)提供支持。博卡解釋稱：“我們花了很多心思，不僅要讓它具有高性能，還要注意到電源管理。為此我們做了許多有意識的設(shè)計選擇，包括控制每個內(nèi)核和每臺虛擬機(jī)上性能和功耗的能力?！?/p>

微軟目前正在測試Cobalt CPU的工作負(fù)載，如Teams和SQL服務(wù)器，并計劃明年為客戶提供各種工作負(fù)載的虛擬機(jī)。雖然博卡沒有直接將其與亞馬遜在AWS上提供的Graviton 3服務(wù)器進(jìn)行比較，但與微軟目前用于Azure的基于Arm的服務(wù)器相比，應(yīng)該會有一些明顯的性能提升。博卡表示：“我們的初步測試表明，我們的性能比目前使用商用Arm服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心提高了40%?！?微軟還沒有分享完整的系統(tǒng)規(guī)格或基準(zhǔn)。

微軟的Maia 100 AI加速器以“昴宿四”（一顆明亮的藍(lán)色恒星，希臘神話中稱為邁亞）命名，專為運(yùn)行云端人工智能工作負(fù)載而設(shè)計，如大語言模型訓(xùn)練和推理。它將用于支持該公司在Azure上某些最大的人工智能工作負(fù)載，包括與OpenAI高達(dá)100多億美元的合作。微軟將為OpenAI的所有工作負(fù)載提供支持。這家軟件巨頭一直在與OpenAI在Maia的設(shè)計和測試方面進(jìn)行合作。

OpenAI首席執(zhí)行官薩姆·奧特曼（Sam Altman）說：“當(dāng)微軟第一次分享他們的Maia芯片設(shè)計時，我們感到非常興奮。我們一起努力，利用我們的模型來改進(jìn)和測試它。Azure的端到端人工智能架構(gòu)現(xiàn)在通過Maia進(jìn)行了優(yōu)化，為訓(xùn)練更有能力的模型鋪平了道路，并使這些模型對我們的客戶來說變得更便宜?！?/p>

Maia采用臺積電5納米工藝制造，擁有1050億個晶體管，比AMD的MI300X AI GPU（1530億個晶體管）少了30%左右。博卡說：“MAIA支持我們的第一個8位數(shù)據(jù)類型，即MX數(shù)據(jù)類型，以便協(xié)同設(shè)計硬件和軟件，這有助于我們支持更快的模型訓(xùn)練和推理時間?！?/p>

微軟與AMD、Arm、英特爾、Meta、英偉達(dá)和高通等公司都加入了一個組織，該組織正在為人工智能模型的下一代數(shù)據(jù)格式制定標(biāo)準(zhǔn)。同時，微軟正在以開放計算項(xiàng)目(OCP)的協(xié)作和開放工作為基礎(chǔ)，以使整個系統(tǒng)適應(yīng)人工智能的需求。

博卡透露：“Maia是微軟制造的第一個完整的液冷服務(wù)器處理器，我們的目標(biāo)是以更高的效率實(shí)現(xiàn)更高的服務(wù)器密度。因?yàn)槲覀冋谥匦聵?gòu)想整個堆棧，我們特意考慮到了每一層，所以這些系統(tǒng)實(shí)際上也適合我們目前的數(shù)據(jù)中心?！?/p>

這對微軟來說非常關(guān)鍵，因?yàn)樗梢愿斓貑舆@些人工智能服務(wù)器，而不必在世界各地的數(shù)據(jù)中心重新為它們騰出空間。微軟建造了獨(dú)特的機(jī)架用來放置Maia服務(wù)器主板，并配有名為“助手”的液體冷卻器。它的工作原理就像在汽車或高檔游戲PC上搭載的散熱器，可以冷卻Maia芯片的表面。

除了共享MX數(shù)據(jù)類型，微軟還與合作伙伴共享其機(jī)架設(shè)計，以便他們可以在內(nèi)部有其他芯片的系統(tǒng)上使用它們。但Maia芯片的設(shè)計不會被更廣泛地分享，微軟將其保留在內(nèi)部。

Maia 100目前正在GPT 3.5 Turbo上進(jìn)行測試，該模型正在支持ChatGPT、Bing AI和GitHub Copilot等工具。微軟正處于部署的早期階段，就像Cobalt一樣，該公司還不愿意發(fā)布確切的Maia規(guī)范或性能基準(zhǔn)。

這使得我們很難準(zhǔn)確解讀Maia將如何與英偉達(dá)廣受歡迎的H100 GPU、最近發(fā)布的H200，甚至AMD最新的MI300X進(jìn)行比較。博卡也不想進(jìn)行比較，而是重申，與英偉達(dá)和AMD的合作對于Azure人工智能云的未來仍然非常關(guān)鍵。博卡表示：“在云計算運(yùn)營的規(guī)模下，優(yōu)化和整合堆棧的每一層，以最大限度地提高性能，使供應(yīng)鏈多樣化，并為我們的客戶提供基礎(chǔ)設(shè)施選擇，這真的非常重要?！?/p>

供應(yīng)鏈的多樣化對微軟來說同樣重要，尤其是考慮到英偉達(dá)目前是人工智能服務(wù)器芯片的主要供應(yīng)商，而各家公司一直在競相購買這些芯片。據(jù)估計，為了推進(jìn)ChatGPT的商業(yè)化，OpenAI需要超過3萬個英偉達(dá)的老款A(yù)100 GPU，而微軟的自研芯片可以幫助其客戶降低人工智能的成本。微軟還為自己的Azure云工作負(fù)載開發(fā)了這些芯片，而不打算將其出售給英偉達(dá)、AMD、英特爾和高通等其他公司。

博卡解釋稱：“我認(rèn)為這更像是一種互補(bǔ)，而不是與他們競爭。今天，我們在云計算領(lǐng)域同時使用英特爾和AMD的芯片。同樣，在人工智能領(lǐng)域，我們也可以同時使用AMD和英偉達(dá)的芯片。這些合作伙伴對我們的基礎(chǔ)設(shè)施非常重要，我們真的希望給我們的客戶選擇?！?/p>

Maia 100和Cobalt 100的命名表明微軟已經(jīng)在設(shè)計這些芯片的第二代版本。博卡說：“這是一個系列，不只是一代就結(jié)束了，但我們不會分享我們的路線圖?！蹦壳斑€不清楚微軟多久會發(fā)布一次Maia和Cobalt的迭代，但考慮到人工智能的發(fā)展速度，如果Maia 100的繼任者以與英偉達(dá)H200相似的速度發(fā)布（大約20個月），無需為此感到驚訝。

現(xiàn)在的關(guān)鍵是，微軟將以多快的速度讓Maia運(yùn)行起來，加快推進(jìn)其人工智能雄心，以及這些芯片將如何影響人工智能云服務(wù)的使用定價。微軟還沒有準(zhǔn)備好談?wù)撨@款新服務(wù)器的定價，但我們已經(jīng)看到該公司悄悄地推出了針對Microsoft 365的Copilot，每位用戶每月收費(fèi)30美元。

目前，Microsoft 365版的Copilot僅限于微軟的大客戶，企業(yè)用戶必須承諾至少擁有300個用戶，才能使用這款新的人工智能Office助手。隨著微軟本周推出更多的Copilot功能，并對Bing Chat進(jìn)行了品牌重塑，Maia可能很快就會幫助彌補(bǔ)對支持這些新體驗(yàn)的人工智能芯片的需求。