不想依賴(lài)英偉達！微軟發(fā)布兩款自研AI芯片，可訓練大模型

11月16日消息，美國時(shí)間周三，微軟發(fā)布了首款自研人工智能（AI）芯片，可用于訓練大語(yǔ)言模型，擺脫對英偉達昂貴芯片的依賴(lài)。微軟還為云基礎設施構建了基于A(yíng)rm架構的CPU。這兩款自研芯片旨在為Azure數據中心提供動(dòng)力，并幫助該公司及其企業(yè)客戶(hù)準備迎接AI時(shí)代的到來(lái)。

微軟的Azure Maia AI芯片和Arm架構Azure Cobalt CPU將于2024年上市。今年，英偉達的H100 GPU需求激增，這些處理器被廣泛用于訓練和運行生成圖像工具和大語(yǔ)言模型。這些GPU的需求非常高，甚至在eBay上的售價(jià)超過(guò)了4萬(wàn)美元。

微軟Azure硬件系統和基礎設施主管拉尼·博卡（Rani Borkar）在接受采訪(fǎng)時(shí)解釋說(shuō)：“微軟在芯片開(kāi)發(fā)方面有著(zhù)悠久的歷史?！痹缭?0多年前，微軟就與人合作開(kāi)發(fā)了Xbox的芯片，甚至還合作設計了Surface設備的芯片。博卡表示：“這些努力都是建立在這些經(jīng)驗基礎之上的。2017年，我們開(kāi)始構建云硬件堆棧，并開(kāi)啟了這段旅程，使我們走上了構建新自研芯片的軌道?！?/p>

新的Azure Maia AI芯片和Azure Cobalt CPU都是由微軟內部構建的，并對其整個(gè)云服務(wù)器堆棧進(jìn)行了深度檢修，以?xún)?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(shí)代的云基礎設施，并真正優(yōu)化該基礎設施的每一層?！?/p>

Azure Cobalt CPU以元素“鈷”（鈷藍是重要的藍色顏料）命名，是一款128核芯片，基于A(yíng)rm的Neoverse CSS設計，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(chēng)：“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計選擇，包括控制每個(gè)內核和每臺虛擬機上性能和功耗的能力?！?/p>

微軟目前正在測試Cobalt CPU的工作負載，如Teams和SQL服務(wù)器，并計劃明年為客戶(hù)提供各種工作負載的虛擬機。雖然博卡沒(méi)有直接將其與亞馬遜在A(yíng)WS上提供的Graviton 3服務(wù)器進(jìn)行比較，但與微軟目前用于A(yíng)zure的基于A(yíng)rm的服務(wù)器相比，應該會(huì )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)器的數據中心提高了40%?！?微軟還沒(méi)有分享完整的系統規格或基準。

微軟的Maia 100 AI加速器以“昴宿四”（一顆明亮的藍色恒星，希臘神話(huà)中稱(chēng)為邁亞）命名，專(zhuān)為運行云端人工智能工作負載而設計，如大語(yǔ)言模型訓練和推理。它將用于支持該公司在A(yíng)zure上某些最大的人工智能工作負載，包括與OpenAI高達100多億美元的合作。微軟將為OpenAI的所有工作負載提供支持。這家軟件巨頭一直在與OpenAI在Maia的設計和測試方面進(jìn)行合作。

OpenAI首席執行官薩姆·奧特曼（Sam Altman）說(shuō)：“當微軟第一次分享他們的Maia芯片設計時(shí)，我們感到非常興奮。我們一起努力，利用我們的模型來(lái)改進(jìn)和測試它。Azure的端到端人工智能架構現在通過(guò)Maia進(jìn)行了優(yōu)化，為訓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(hù)來(lái)說(shuō)變得更便宜?！?/p>

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

微軟與AMD、Arm、英特爾、Meta、英偉達和高通等公司都加入了一個(gè)組織，該組織正在為人工智能模型的下一代數據格式制定標準。同時(shí)，微軟正在以開(kāi)放計算項目(OCP)的協(xié)作和開(kāi)放工作為基礎，以使整個(gè)系統適應人工智能的需求。

博卡透露：“Maia是微軟制造的第一個(gè)完整的液冷服務(wù)器處理器，我們的目標是以更高的效率實(shí)現更高的服務(wù)器密度。因為我們正在重新構想整個(gè)堆棧，我們特意考慮到了每一層，所以這些系統實(shí)際上也適合我們目前的數據中心?！?/p>

這對微軟來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵，因為它可以更快地啟動(dòng)這些人工智能服務(wù)器，而不必在世界各地的數據中心重新為它們騰出空間。微軟建造了獨特的機架用來(lái)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(chē)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數據類(lèi)型，微軟還與合作伙伴共享其機架設計，以便他們可以在內部有其他芯片的系統上使用它們。但Maia芯片的設計不會(huì )被更廣泛地分享，微軟將其保留在內部。

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規范或性能基準。

這使得我們很難準確解讀Maia將如何與英偉達廣受歡迎的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，與英偉達和AMD的合作對于A(yíng)zure人工智能云的未來(lái)仍然非常關(guān)鍵。博卡表示：“在云計算運營(yíng)的規模下，優(yōu)化和整合堆棧的每一層，以最大限度地提高性能，使供應鏈多樣化，并為我們的客戶(hù)提供基礎設施選擇，這真的非常重要?！?/p>

供應鏈的多樣化對微軟來(lái)說(shuō)同樣重要，尤其是考慮到英偉達目前是人工智能服務(wù)器芯片的主要供應商，而各家公司一直在競相購買(mǎi)這些芯片。據估計，為了推進(jìn)ChatGPT的商業(yè)化，OpenAI需要超過(guò)3萬(wàn)個(gè)英偉達的老款A100 GPU，而微軟的自研芯片可以幫助其客戶(hù)降低人工智能的成本。微軟還為自己的Azure云工作負載開(kāi)發(fā)了這些芯片，而不打算將其出售給英偉達、AMD、英特爾和高通等其他公司。

博卡解釋稱(chēng)：“我認為這更像是一種互補，而不是與他們競爭。今天，我們在云計算領(lǐng)域同時(shí)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(shí)使用AMD和英偉達的芯片。這些合作伙伴對我們的基礎設施非常重要，我們真的希望給我們的客戶(hù)選擇?！?/p>

Maia 100和Cobalt 100的命名表明微軟已經(jīng)在設計這些芯片的第二代版本。博卡說(shuō)：“這是一個(gè)系列，不只是一代就結束了，但我們不會(huì )分享我們的路線(xiàn)圖?！蹦壳斑€不清楚微軟多久會(huì )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H200相似的速度發(fā)布（大約20個(gè)月），無(wú)需為此感到驚訝。

現在的關(guān)鍵是，微軟將以多快的速度讓Maia運行起來(lái)，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(jià)。微軟還沒(méi)有準備好談?wù)撨@款新服務(wù)器的定價(jià)，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(hù)每月收費30美元。

目前，Microsoft 365版的Copilot僅限于微軟的大客戶(hù)，企業(yè)用戶(hù)必須承諾至少擁有300個(gè)用戶(hù)，才能使用這款新的人工智能Office助手。隨著(zhù)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(huì )幫助彌補對支持這些新體驗的人工智能芯片的需求。