摩爾定律已逝 黃仁勳「黃氏定律」GPU AI 效能10年增千倍
自由時報 2023/10/06 當人們在討論「摩爾定律」（Moore's Law）是否失效之際，輝達首席科學家達利（Bill Dally）近期演說指出，後摩爾時代的「黃氏定律」（Huang's Law）正帶來電腦效能的結構性轉變，他預測，GPU AI（人工智慧）推理效能10年將提升1000倍。
) p2 @ p' i* s. y1 x) b, _3 l Q5 ~# _ [2 Y
達利在近日舉行的「2023 Hot Chips」年度會議上指出，每一款新的處理器需要獨創性與努力來發明與驗證新成份。這迥然不同於一個世代以前，工程師基本上依賴的是更小、更快速的晶片原理。; i- d, f# N! f4 o& {, B# X, G6 y
" V5 I- V' W: C9 k: C' x( A他說，他在輝達領導的一個300多人團隊，過去10年協助單一GPU的AI推理效能提升1000倍，未來也將以這樣的速度持續下去。
# r8 M) ?4 g+ x3 g, }* v# L; h: H/ H& E4 G0 o6 U
IEEE Spectrum一篇報導，首度以輝達創辦人兼執行長黃仁勳為名，將此驚人進展稱為「黃氏定律」，華爾街日報之後一篇專欄文章，使此定律廣為人知。( t/ C5 t1 ?& W- }* i5 i9 ^
# R7 g% M" ?: }! L. N3 S達利解釋，輝達一直努力改良GPU微架構，以提升AI推理的效能成長。比如，輝達最新Hopper架構與Transformer引擎，採用8與6位元浮點及整數數學動態組合，產生12.5倍的效能提升，這是為當前生成式AI模型的需求，量身打造的，相關複雜指令協助以更少能源執行更多工作。 y, m) n+ ]% D- E# F
; \" \7 D6 c6 v
此外，輝達安培架構（Ampere）增加結構稀疏性，此為簡化AI模型權重，而又不降低模型準確度的創新方式，該技術帶來另外2倍的效能提升，未來有望再度取得進展。
5 a0 m* _- ]! ~. O! X9 c7 D% E% ~* i8 y, u
達利也提到，將系統中的GPU，以及系統之間的輝達網絡直接串連的，能提升單一GPU效能1000倍。
0 k' f# e8 H, `% c6 A3 e4 J0 e N( H0 N8 `
他說，雖然過去10年，輝達的GPU從28奈米升級到5奈米製程，但總體效能僅提升2.5倍，這與一個世代前的摩爾定律迥然有別，根據該定律，隨著晶片越變越小、運算越來越快，效能每兩年應倍增。& q/ n' d1 G+ `2 w/ r$ {+ J
5 l% I1 o+ K5 U" E1 N2 e
達利說，儘管摩爾定律的效能提升逐漸失效，但他對於黃氏定律深具信心。他說，因為新一代晶片與系統需要新創新，「這是做電腦工程師的有趣時代；電腦產業正處於決定性時刻，而這一切都取決於公司如何看待晶片與運算的發展」。
