インテル、エヌビディアから50億ドルの投資を受け将来のCPU-GPUスーパーチップの共同開発にNVLinkの採用を約束

Alex Woodie オリジナル記事「Intel Gets $5B Investment from Nvidia, Commits to Adopting NVLink to Co-Develop Future CPU-GPU Superchips」

NvidiaとIntelは本日、NvidiaがIntelに50億ドルを投資し、IntelがNvidiaのNVLink技術を採用してNvidiaと将来のスーパーチップを構築するという共同協力を発表した。AIデータセンター・ワークロード向けにインテルX86 CPUとNvidia GPUを接続することに加え、両社はGPUとCPUを融合させた新しいコンシューマー・グレード・チップの構築にも共同で取り組む。

Nvidiaは、GPUのBlackwellラインと旧型のHopper GPU、そしてDGXシステムとそれを市場に投入する各種ソフトウェアで、AIアクセラレータ市場を独占している。GPUは、大規模な言語モデルの学習に必要な行列演算で高い性能を発揮するが、AIワークロードの中にはCPUで実行するのが最適なコンポーネントもある。そのためNvidiaは、2つのNvidia GPUと1つのARMベースCPUを共通のダイ上に組み合わせたGrace HopperおよびGrace Blackwellスーパーチップを発表した。

Nvidiaは、数十年にわたり業界標準となっているPCI Expressバスとは対極的に、独自の高速NVLinkインターコネクトを使用して、これらのスーパーチップ上のCPUとGPUを接続している。インテルは、データセンター・プロセッサーのチップとメモリの接続に関しては、PCIe陣営にしっかりと留まっている。しかし、本日発表されたNvidiaとの契約の一環として、チップメーカーがNVLinkを採用することに合意したため、この状況は変わりつつあるようだ。

NvidiaはARMプロセッサーで成功を収めているが、同社のスーパーチップでIntel X86プロセッサーを採用することに明らかにメリットを見出している。Intelは現在、同社のAIアクセラレーター「Gaudi 3」を含むチップでPCIe接続のみをサポートしている。しかし、NVLinkを採用することで、IntelはPCIeのスケーリングの限界を突破する新しいスーパーチップの開発を可能にすることになる、とNvidiaのジェンセン・ハウングCEOは語った。

	Nvidia GH200 Grace Hopper Superchipは、NVLinkを使用してARMベースのCPUとNvidia GPUを接続する（出典：Nvidia）

「我々は最近、スケールアップしたNVLink72ラックスケールコンピュータを発表しました。Veraと呼ぶカスタムCPUを設計し、Blackwell GPUと緊密に統合することで、NVLinkスイッチを分散させ、ラックスケールシステムにスケールアップし、実質的にラック全体を1つの巨大なコンピュータ、1つの巨大なGPUであるかのように動作させることができます」とフアン氏は今日の記者会見で述べた。

「そのためには、CPUをカスタマイズしなければなりません。それで、このアーキテクチャ、NVLink72ラックスケールアーキテクチャは、我々が製造しているVera CPUやARM CPUでしか利用できません。また、x86エコシステムでは、PCI Express経由のサーバー用CPU以外では利用できません。そのため、このようなスケールアップ・システムをどこまで拡張できるかには限界があります。最初のチャンスは、Intel x86 CPUを使って、NVLinkエコシステムに直接統合し、ラックスケールのAIスーパーコンピュータを構築できるようになったことです。」

Intelのリップ・ブー・タン最高経営責任者（CEO）は記者会見で次のように述べた。「最高のGPUアクセラレータと最高のX86、そしてNVLinkリンクを組み合わせることで、（我々は）スケールアップすることができます。」

Intelは、ハイエンドの演算アクセラレーター市場でNvidiaに対抗するのに苦労してきた。しかし、最新のAIアクセラレーターであるGaudi 3は、市場で一定の支持を集め始めている。今週初め、デル・テクノロジーズは、オンプレミス向けにGaudi 3を搭載したシステムの販売を開始すると発表した。

Gaudi 3は、ディープラーニングのワークロード向けに最適化された、8つの専用マトリックス乗算エンジン（MME）と64のテンソル・プロセッサー・コア（TPC）を備えている。このチップは5nmプロセスで製造され、128GBのHBM2eメモリと標準PCIe Gen 5ホスト・インターフェイスを備えている。Gaudi 3は、スケールアウト展開のためにRoCE（Remote Direct Memory Access (RDMA) over Converged Ethernet）技術を利用する24個の200Gbpsイーサネットポートを備えている。PCIe 5カードとして提供される単一のGaudi 3は、RAMに毎秒1.2TBの帯域幅を提供できる。

「IntelのGaudi 3のスペックは非常に競争力があるように見えますが、本当に印象的なのは、Gaudi 3をシステムに組み込む予定の主要ベンダーの初期リストです： Dell、HPE、Supermicro、Lenovo、そしてIBM Cloudです」と、Intersect360 Researchのシニアアドバイザーであるスティーブ・コンウェイ氏はHPCwireに語っている。「このことは、Gaudi 3がAI、HPC、その他の高度なコンピューティングの世界市場に重要なインパクトを与えることを実質的に保証しています。」

リップ・ブー・タン、インテルCEO

IntelがNvidiaのNVLinkを採用することを約束しても、AIアクセラレータ事業に影響はないようだ。Nvidiaとの契約は、NvidiaのGPUとIntelのCPUを1つのダイに融合させた次世代スーパーチップを構築することにある（コンシューマー向け作品も同様）。インテルが将来のAIアクセラレーターにNVLinkを採用するかどうかは、また別の日の判断となるだろう。

NVlinkは、Nvidiaが2014年に初めて展開したHPC、AI、データサイエンスのワークロード向けの高性能インターコネクトである。NVlinkは、Nvidiaが2014年に初めて展開したHPC、AI、データサイエンス・ワークロード向けの高性能インターコネクトで、PCIeよりも潜在的な帯域幅が大幅に広いが、その代償として独自仕様となっている。

例えば、最新のNVLink 5.0仕様を使用したNvidia Blackwell GPU 1基の最大帯域幅は、双方向で毎秒1.8テラバイト（TB/s）であるのに対し、RoCE経由のIntel Gauidi 3は1.2TBである。141GBのHBM3eメモリを搭載するNvidia H200 GPUは、4.8テラバイト/秒（TB/s）のメモリ帯域幅を誇り、ガウディ3の3.7TB/秒を大幅に上回る。72基のGPUが完全に接続された大規模システム内の総帯域幅は、毎秒130TBに達する可能性がある。

Intelとのパートナーシップは、基本的にはNvidiaがIntelからX86チップを購入し、NVL72ラックスケールシステムで再販することに集約される、とファン氏は述べた。

「現時点では、我々はTSMCからARMベースのCPUを購入しており、X86ベースのPCI Express CPUは市場で公然と販売されています。将来的には、IntelからX86 CPUを購入し、NVLinkと融合させてラックスケールシステムを構築する予定です。だから、我々はIntel CPUの非常に大きな顧客になるでしょう。」

	NvidiaのGB200 NVL72は、ARMベースのCPUとNvidia GPUを融合させたGrace Blackwellアーキテクチャを採用している

発表の第2部は、消費者向け技術に関わるものだ。ファン氏によれば、毎年約1億5000万台のノートパソコンが販売されているという。これらのシステムの多くは、ディスクリートGPUとは対照的に統合GPUを搭載している。システムメーカーは、コスト削減、バッテリー寿命、その他のフォームファクターなど、さまざまな理由でGPUを統合している。これは、Nvidiaがあまり参入していない市場分野だと同氏は言う。

「IntelとNvidiaがやっているのは、2つのプロセッサを融合させたSoCを作ることです」とファン氏は言う。「CPUとNvidiaのGPU、RTX GPUをNVLinkを使って融合し、これら2つのダイを1つの実質的に仮想的な巨大SoC（system on a chip）に融合させます。そして、それは本質的に、世界がかつて見たことのない新しいクラスの統合型グラフィックス・ノートPCになるでしょう。」

NvidiaがIntelに50億ドルを出資するというニュースが発表され、Intelの株価は今朝27％高で始まった。現在、時価総額わずか1,453億ドルの同社は、最近苦戦している。Intelは2024年11月にCHIPS法の一環として米国政府から70億ドル以上の出資を受けている。

しかし、タン氏がケイデンス・デザイン・システムズ在籍時に中国企業と過去につながりがあったというニュースは、今年初めに有罪を認め、1億4000万ドルの罰金を支払ったケイデンス・デザイン・システムズが、中国政府とつながりのある企業に制限付き半導体設計ソフトウェアを販売していたということで、ドナルド・トランプ大統領がタン氏の更迭を要求するに至った。この騒動はひとまず収束したようだ。

トランプ氏の名前は何度か出てきたが、この取引にアメリカ大統領が関与することはなかった、とファン氏は言う。「もちろん、彼らは非常に協力的だったでしょう」とファン氏は語った。「今日、私は（ハワード）ルトニック長官に話す機会がありましたが、彼は非常に興奮しており、アメリカのテクノロジー企業が協力することに非常に協力的でした。」

結局のところ、この取引は両社に利益をもたらすようだ、とタン氏は語った。「我々のモットーはとてもシンプルです： 素晴らしい製品を作り、顧客を喜ばせることです。それこそがこの協業のすべてなので。そして、両チームは共に成功させるために協力する準備ができており、興奮しています。」