NIKKEI——日本經濟新聞中文版

      在半導體領域，探索作為生成式AI（人工智慧）運算基礎的圖形處理器（GPU）的替代技術的動向正在加強。這是因為GPU原本是面向遊戲而發展的，存在電力消耗大的課題。加拿大和美國的新興企業開發出適合生成式AI的半導體，向GPU領域約佔80%份額的美國英偉達發起挑戰。

       “希望成為第一個客戶”，力爭在日本代工最尖端半導體的日本Rapidus的社長小池淳義于11月宣佈，作為開拓客戶的第一步，將與設計開發AI半導體的加拿大Tenstorrent展開闔作。在美國聖何塞市的聯合記者招待會上送出秋波的是Tenstorrent的首席執行官（CEO）吉姆·凱勒。

吉姆·凱勒（左）與小池淳義握手（11月，美國聖何塞市）

       凱勒先後任職于蘋果、特斯拉和AMD等美國企業，在各家企業參與了主力半導體的設計。在矽谷被稱為“傳説中的半導體工程師”。小池強調稱“被他選中在行業內具有重大意義”。

       Rapidus計劃加深與無廠企業Tenstorrent的關係，在2025年投産的北海道千歲市的工廠承接後者設計開發的AI半導體的生産。希望重現過去英偉達和最大的半導體代工企業臺積電（TSMC）借助分工體制取得的飛躍。

       GPU有“弱點”

       崇拜凱勒的技術人員陸續從大企業轉移到2016年成立的Tenstorrent，目前該公司有350名員工負責開發專門針對AI的半導體。2023年從南韓三星電子旗下的投資基金和現代汽車集團等成功籌集了1億美元資金。

       對於英偉達具備優勢的GPU，凱勒斷言稱“不是為AI而設計的”。英偉達的GPU雖然擅長大量數據的並行處理，但原本是面向遊戲處理超高清圖像而開發的，要嵌入作為生成式AI基礎的數據中心的伺服器，存在很多弱點。

       最大的問題是電力效率低下。由於在晶片上負責運算的運算器和存儲資訊的記憶體相互分離，GPU在數據交換方面耗費大量電力，而不是運算本身。有估算稱，被認為使用數萬個英偉達GPU的生成式AI“ChatGPT”每天的電費等運營成本按日元換算達到1億日元。

       Tenstorrent正在開發的AI半導體通過讓運算器和記憶體位置靠近，縮短了數據的移動距離，減少了電力浪費。凱勒比喻稱，“在AI中，就像運算器相互對話一樣，將運算結果直接傳遞到下一個運算是很自然的事情”。

       英偉達在決定半導體運作的“指令集”上使用英國ARM的技術，而Tenstorrent則採用了任何人都可以免費使用和修改的開源的“RISC-V”。目的在於控制授權費支出，同時也方便根據客戶的需求靈活變更半導體的設計。

       凱勒表示，“對於想要開發價值數百萬日元的機器人的企業來説，數百萬日元的GPU就太貴了”。該公司正力爭開發除了節電性能之外、在價格方面也足以對抗英偉達的新一代AI半導體。

       通過記憶體運算

       目前生成式AI 處於發展階段，開發企業將大部分運算資源用在提高精度的“學習”上。今後，隨著ChatGPT等各種服務進入全面普及期，AI輸出問題答案等“推理”的運算所消耗的電力比重或將提高。還出現了專注于這一推理領域、致力於改善GPU課題的初創企業。