ASIC | 特定應用積體電路

  • 是什麼?
    電腦產品中,採用不同設計的處理器可能專精於不同的運算工作。比方說,中央處理器(CPU)圖形處理器(GPU)的主要差別就是,CPU的結構設計比較適合進行單一指令的序列處理,而GPU則利用大量核心數執行平行運算,藉此加快運算速度。也因此,GPU從原先繪製電腦動畫的功能,已經升級成為大型語言模型(LLM)應用和人工智慧(AI)開發工作的最佳利器。

    所謂的ASIC「特定應用積體電路」,就是在出廠前先設定好應用範圍的晶片,這類型產品是FPGA「現場可程式化邏輯閘陣列」的相反,因為FPGA出廠後還能重新設定功能。ASIC在設計與製造過程中經過客製化,使其非常擅長執行單一功能,能更有效率完成所分配的任務。ASIC的客製化程度可能因為製造過程而有所區別,但整體而言,ASIC的製造成本比其他較有彈性的晶片來得高,必須透過大量生產來降低它的使用門檻。

  • 為何需要?
    電腦科學的發展與應用當中,為了加強某項功能而調整晶片的設計,造就了許多不同運算產品的蓬勃發展。例如GPU原先只是用來繪製電腦螢幕上的圖像,早期GPU某方面來說就是一種ASIC,但現在它已經能扛起更多不同的任務,因此有一派說法是現今的GPU,應該改名叫做GPGPU(通用圖形處理器)。不同功能的處理器透過異質運算發揮綜效,導致市面上陸續出現超微AMD的加速處理器產品(APU)、輝達NVIDIA的BlueField資料處理器(DPU)、谷歌Google的張量處理器(TPU),和其他各種創新的科技產品。只要符合經濟效益,值得開發客製化的電腦晶片,那ASIC這種專門處理特定工作的「專才型」處理器,在一家公司的資訊科技架構中就絕對能保有一席地位。

  • 技嘉的特色
    技嘉科技的伺服器解決方案能實現異質運算,讓不同性質的處理器產品得以無縫接軌,發揮最大的綜效。尤其是技嘉的G系列GPU協同運算伺服器,提供充裕的擴充插槽空間,透過最新的PCIe技術提升傳輸速率,讓ASIC產品能協助提升運算平台的整體運算效能。技嘉伺服器亦採用獨家的機台與溫控裝置設計,可釋放電腦晶片最大的運算力,同時能確保伺服器的穩定運作,並有助於改善電力使用效率(PUE)

    技嘉伺服器搭載ASIC加速器的範例,包括結合Qualcomm人工智慧推論方案G292-Z43伺服器,所採用的Qualcomm Cloud AI 100加速器在吞吐量和低延遲方面表現優異,可支援雲端運算邊緣運算的使用情境,大幅提升雲端AI推論作業的效能與效率。