近日，在比利時舉辦的ITF World 2024大會上，AMD董事長兼CEO蘇姿豐獲得了IMEC創新大獎，以此表彰其在行業創新與領導方面的成就，大家熟悉的戈登·摩爾（提出著名的摩爾定律）和比爾蓋茲都曾經獲得該大獎。

而在獲獎後的演講中，蘇姿豐透露了AMD未來三年的計劃，一個充滿野心的計劃：AMD正在努力實現2025年將計算能源效率提高到2020年的30倍的計劃，而在這個計劃之後，還有2027年將能源效率提高到100倍（相對於2020年）的目標。

圖源：AMD

計算能效，簡單來說就是指計算機在執行計算任務時，利用能源的有效程度，雖然在各種算力、核心數等性能參數面前，計算能效看起來不太起眼，實質上卻是核心性能、功耗管理、製程製程等技術的體現。

更高的運算能效，能夠讓電腦系統在運作時有著更高的效率，早在2014年，AMD就曾經設定過一個名為「25×20」的計劃，希望用6年時間將AMD的處理器、顯示卡等產品的能源效率提高25倍。

這個計畫的結果，就是我們現在所熟知的Zen架構和RDNA架構，憑藉著兩個架構的出色表現，AMD在2020年不僅完成了既定的目標，還超額做到了31.77倍的能源效率提升。

AMD為何一直將運算能源效率提升作為核心目標之一？首先，我們從目前的AI運算需求出發，看看計算能效提升會帶來什麼？

狂奔的超級計算中心

眾所周知，AI已經成為當前半導體業界最核心、最龐大的需求，而這個需求正驅動著半導體戰車的車輪滾滾向前。前段時間，身為AI時代的領航者，半導體公司英偉達的市值就一度達到2.62兆美元，甚至超過了德國所有上市公司的市值總和。

讓英偉達市值暴漲的唯一原因，就是其在AI計算硬體領域的統治級實力，目前全球最頂尖的專業計算卡均出自英偉達，除了主流的H100、H200等晶片外，英偉達前段時間又發布了GB100和GB200，光是單一晶片的算力就相當於以前的一台超級電腦。

當然，強大的算力背後並不是沒有代價的，H100的TDP高達700W，而最新的GB200的TDP更是高達2700W。而英偉達提供的官方方案中，單一GB200 NVL72伺服器就可以搭載最高36個GB200晶片，光是晶片本身的功耗就最高可達97200W，並且不包括配套的其他硬體功耗。

這只是開始，一個超級運算中心往往由多個伺服器單元組合而成，亞馬遜先前就公佈了一項計劃，預計採購2萬個GB200用來組建一個全新的伺服器叢集。而走在AI研究最前線的微軟和OpenAI，前段時間更是公佈了一個雄心勃勃的計畫——星際之門。

據悉，該計畫共分為五個階段，目的是建造一個人類史上最大的超級運算中心，預計整個計畫的投資將達到1,150億美元，建成後將需要數十億瓦的電力支援。這座’星際之門’建成後，僅以耗電量算就足以在全球各大城市中排名前20，更何況它還只是眾多計算中心的一員而已。

實際上，早在去年開始，就有多份報告指出計算中心的耗電量正在激增，並且一度導緻美國部分城市出現電力供應不足的問題。從能源角度來說，一座發電廠從選址到建成運行，往往需要數年的時間，如果遇到環保組織的抗議，可能還會拖延更久。

在能源問題短時間內無法解決的情況下，提高計算能源效率就是唯一的方法，透過更有效率地利用每瓦時電力來維持更大規模的AI模型訓練。實際上，有人認為OpenAI的ChatGPT-5進展緩慢，很大程度就是受限於算力規模無法大幅提升。

蘇姿豐在演講中也提到，提高運算能源效率可以更好地解決能源與算力之間的矛盾，並且讓超級運算中心可以部署到更多的地方。在一些AI企業的構想中，未來每個城市都應該擁有自己的超級AI中心，負責處理智慧駕駛、城市安全等各方面的AI需求。

想要達成這個目標，同時不顯著增加城市的能源負擔，更高運算能源效率的顯示卡就是唯一的解決方案。而且，計算能效也直接關係到AI運算的成本，只有將AI運算的成本降到更低，大面積普及AI才可能成為現實。

AMD的瘋狂計劃

在英偉達的刺激下，作為在GPU領域唯一能與英偉達抗衡的企業，AMD一直在加速推進旗下AI晶片的研發與上市進度，並先後發布了MI300、V80等多款專業運算卡。

據報道，為了能夠加速AI晶片的進度，蘇姿豐對GPU團隊進行重組，抽調大量人員支援AI晶片的研發，以至於下一代的AMD消費級顯示卡發布計畫受到嚴重影響，例如取消原定的旗艦產品發布計劃，僅保留中階顯示卡的發布計劃等。

在集中科研力量後，AMD目前的進展速度飛快，最新的MI300X在性能上已經超過英偉達的H100，大多42 petaFLOPs，並且擁有高達192GB的顯存，功耗卻與H100相當，僅為750W。

憑藉著優異的運算能源效率，MI300X成功引起了市場的關注，微軟、OpenAI、亞馬遜等科技巨頭都提交了採購需求，讓AMD在運算領域的晶片出貨量暴增。根據相關機構預測，2024年AMD的AI晶片出貨量可能達到英偉達出貨量的10%，並在明年成長至30%。

根據蘇姿豐介紹，為了能提升晶片的運算能效，AMD研發了多項新的技術，例如2.5D/3D混合封裝技術。利用這項技術，AMD可以在封裝面積不變的前提下給晶片塞入更多的電晶體和內存，降低晶片與記憶體交換資料的消耗，有效提升每瓦時的運算效能。

此外，AMD也將改進晶片架構，推出能源效率更高的新一代架構，預計最快將於2025年發布，並實現25×30（2025年運算能源效率提升30倍）的目標。不過，想要達成27×100（2027年運算能效提升100倍）的目標，還需要在許多領域做出提升，僅靠製程製程升級和架構升級恐怕還不太夠。

不得不說，AMD的這個計劃非常瘋狂，一旦成功，那麼AMD將有望再次與英偉達並肩而行。

那麼英偉達的反應是什麼呢？其實英偉達很早就給了回應，早前發布的GB200就是答案，這顆史無前例的算力怪物在計算能效方面的提升同樣矚目。根據英偉達的介紹，GB200的推理性能是H100的30倍，計算能效是H100的25倍（綜合考慮算力、功耗等參數後的結果）。

顯然，英偉達的腳步也不慢，在接下來的3年時間裡，不管AMD能否完成瘋狂的百倍計劃，AI晶片市場都會迎來一場革新。