NVIDIA 介绍“黄氏定律”：GPU 推理性能十年提升千倍，摩尔定律不再是限制因素

正当人们争论摩尔定律在 2020 年代是否会放缓、是否仍然适用、甚至已死的时候，NVIDIA 发文宣布了“黄氏定律（Huang's Law）”。

据 NVIDIA 一篇最新博客称，在过去十年中，英伟达 GPU 人工智能处理能力增长了 1000 倍。“黄氏定律”意味着在“单芯片推理性能”中看到的加速不会逐渐消失，而是会继续出现。

文中表示，英伟达首席科学家 Bill Dally 所描述的“后摩尔定律时代计算机性能如何实现的结构性转变”主要基于人类的聪明才智。这一特征似乎难以建立一条定律，但 Dally 认为，下面的图表标志着“黄氏定律”的开始。

NVIDIA 还表示，摩尔定律已经不再是推动 GPU 性能提升的主要因素，因此 NVIDIA 正在探索其他的优化方法，如提高内存带宽、改进内存访问机制等。此外， NVIDIA 还在推广更高效的计算模型和算法，例如 Transformer 和 EfficientNet 等，这些模型和算法可以在 GPU 上运行得更快更省电。

不仅如此，根据 Dally 最近在 Hot Chips 2023 会议上的演讲，上图显示过去十年 GPU AI 推理性能增长了 1000 倍。Dally 表示，有趣的是，与摩尔定律不同，工艺缩小对黄氏定律的进展几乎没有影响。

所谓摩尔定律简单来说就是，集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍，这使得处理器的性能大约每两年翻一倍，同时价格下降为之前的一半。它并非自然科学定律，而是揭示了信息技术进步的速度。

Dally 回忆起如何通过改变英伟达 GPU 底层数字处理来实现 16 倍的增长。使用 Transformer 引擎的 Nvidia Hopper 架构的到来带来了另一个巨大的推动。据称，Hopper 使用 8 位和 16 位浮点与整数数学的动态组合，实现了 12.5 倍的性能飞跃，并且节省了能源。

Dally 还称，尽管摩尔定律的收益不断减少，但他相信“黄氏定律”仍将继续存在。