ASIC芯片进展大超预期，大模型推理并发速度相比GPU翻倍提升-韭研公社

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ASIC芯片进展大超预期，大模型推理并发速度相比GPU翻倍提升

陈年老韭

躺平的站岗小能手

2024-02-20 08:53:54

【天风海外】ASIC芯片进展大超预期，大模型推理并发速度相比GPU翻倍提升，关注ASIC芯片、网络端、边缘推理端相关投资机遇！事件：2024年2月19日，由谷歌TPU第一代设计者Jonathan Ross所创立的Groq公司正式宣布：新一代LPU（Language Processing Unit），以API形式提供先进的MOE 开源大语言模型 Mistral 8X 7B 的推理，并在多个公开测试中，以几乎最低的价格，相比GPU推理速度翻倍。我们的判断：我们在此前2024年9大科技判断即认为“AlphaGo（Synthetic Data、Self play）+LLM重塑大模型架构，计算/成本的最大瓶颈或许不再是内存墙。” Groq的本质即为减少计算中内存调用次数，实现Scale Out，从而实现推理效率的突破。 Groq ASIC芯片在推理端的架构优势进一步显现：根据Groq官网白皮文档，Groq LPU的先进源于其设计理念的独立，部分放弃卷积的设计，专注于矩阵X矩阵计算、矩阵X向量。芯片的核心是矩阵乘法单元，矩阵引擎通过具有320个元素的向量进行操作。浮点运算中一对字节平面（byte planes）协作产生一个FP16的输出。芯片的中间是矢量执行模块（VXM，vector execution module）。 Groq ASIC芯片通过放弃灵活性和训练性能获得推理性能大幅提升：其对大模型的定制化编译，大幅提升推理速度， LPU 运行编译后的LLM代码,执行生成AI推理应用程序。编译器提供可预测的工作负载性能和计时。 ASIC芯片在成本优势主要体现在内存：根据Groq创始人采访，与GPU不同，LPU只有一个核心，创始人称之为TISC或时间指令集计算机体系结构。它不需要像GPU那样频繁地从内存重新加载。因此采用SRAM而非昂贵的HBM。目前Groq API推理Mistral的定价低于其它32K 上下文长度GPU 定价。更多芯片互联势必带来网络架构进一步升级：根据Groq官网白皮书，Groq采用蜻蜓拓扑来完全连接机架内的八个全局节点集，系统中可连接多达145个机架，从而实现超过10000 TSP的总可扩展性，势必带来光模块用量的持续提升。边缘推理成本时延有望进一步突破，应用有望快速爆发：我们认为相比HBM，SRAM设计下的ASIC芯片有望在边缘端实现更低成本下的快速，灵活的推理，在语音交互，图片和视频生成等场景逐步提供与用户需求匹配的体验，从而带动AI应用进一步快速渗透与迭代。相关标的海外科技巨头与应用：微软、谷歌、苹果、Meta、Shopify、Duolingo等 ASIC芯片与芯片互联架构：Amazon、Alchips、关注英伟达/AMD ASIC芯片进展、（计算机组覆盖）寒武纪、（电子组覆盖）澜起科技、芯原股份交换机与光模块：Broadcomm、Marvel、Coherent、Arista、Fabrinet、（通信组覆盖）旭创、天孚、新易盛边缘推理：苹果、Meta、TSMC、联想股份 AI应用：万兴科技、当虹科技、中文在线

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