通用计算产业,行至新的“牧本波动”拐点

在人工智能大行其道的当下,通用计算依然是计算产业的基本盘。

某种程度上,智能计算如今仍然是一种专用计算,仅在与AI有关的任务中性能表现突出,当然随着AI的普及,智能计算也会变得也来越“通用”,目前对于千行百业的的计算需求而言,通用计算扮演着一个异构算力的底座角色。

值得关注的是,通用计算和专用计算本就是相互促进、螺旋上升而发展。1987年,原日立公司总工程师牧本次生(Tsugio Makimoto)提出,集成电路发展过程中,芯片产品总是在“标准化”与“定制化”之间交替摆动,大概每十年波动一次。

牧本波动(Makimoto's Wave)揭示了产业界始终在围绕计算的性能、功耗、适用性和灵活性等各方面能力的提升进行多方面的探索,并最终体现为通用计算的功能不断丰富,技术升级换代,多种路线并存,成为全球信息化发展的技术底座。

对于国内的通用计算产业而言,新的“牧本波动”拐点不仅是一场技术自主的攻坚战,更是关乎中国算力能否走向世界的生态战。

多算力路线并行,为何Arm生态更繁荣

国产CPU已形成多条路线发展的模式,包括x86技术授权路线的海光信息和兆芯,Arm指令集授权路线的鲲鹏和飞腾,RISC-V指令集路线的微芯、中科院计算技术研究所,以及自研指令集路线的龙芯和申威等。

其中,x86技术路线性能高,生态兼容x86架构;Arm架构技术路线具备指令集精简、功耗低、性能高的特点;RISC-V是一个围绕极简指令集的开源架构体系,具备架构简单、模块化设计、可扩展、自由定制等突出特点;自研指令集路线的自主设计程度较高,正在从专用市场向公开市场扩张。

通用计算产业,行至新的“牧本波动”拐点

在众多技术路线之中,Arm生态凭借开放性建立了更为繁荣的生态。一些数据可以作为佐证,根据Arm官方数据,当前Arm占全球算力约80%,99%的手机都是基于Arm的算力,Arm芯片发货累计已达3000亿片。

在数据中心领域,Arm生态也正迸发出旺盛的生命力。3月20日最新消息显示,软银集团宣布了一项重大收购计划,将以全额现金方式并购位于加州圣克拉拉的半导体设计公司安培(Ampere),此次收购标志着软银在人工智能基础设施领域的布局进一步加深。

安培公司的估值达到65亿美元,专注于为数据中心设备设计处理器,其技术建立在Arm架构之上。在成立初期,该公司便吸引了包括私募股权投资巨头凯雷集团等的关注与投资。

此外,Arm路线也深受全球大厂青睐,谷歌、微软等厂商都推出了基于Arm的产品,尤其是AWS,截止到2024年Q1,单季度自用Arm算力已经达到60%。

DeepSeek凭借开源开放取得了更大的行业效应,更早之前,安卓、Linux、Github、MySQL、Apache等产品和项目,无一不是在开放中长久繁荣,Arm同样如此。

和x86不同,Arm本身不生产芯片,只做IP的授权,包括指令集的授权、硬核/软核授权等。指令集的授权较为彻底,相当于给了一块地皮,芯片厂商可以盖毛坯房,也可以盖商品房,也可以盖别墅。硬核授权类似精装房,可以做做软装,改动的空间比较小。

从这个视角来看,国内鲲鹏和飞腾都是彻底的指令集授权,指令集可以做到持续演进。而目前x86指令集授权只有2家厂商,英特尔和AMD,两家厂商达成了交叉授权协议。

行业主流观点认为,在Arm开放的模式下,大概率会成为未来国内乃至全球通用算力主要选择。

鲲鹏:根植中国,走向全球

通用计算产业是以CPU、操作系统等根技术为核心的产业,包含了部件、服务器、集群、中间件、数据库等其他基础软硬件,仅在单点做到替换,不足以实现系统级的能力优化。

因此,国内智能计算计算产业之争,已经愈发演变为生态之争,从“硬”到“软”构筑整个产业链条。国产化自主创新不应该、也不能代表落后,鲲鹏计算的目标是构筑更先进的技术,打造世界级新产品。

从服务器国产化角度看,鲲鹏完全采用了国内产业链,除了CPU以外,在芯片基础上构筑了网卡/RAID卡/SSD/DPU等部件的全链条,实现了服务器彻底的自主创新。

在开放计算生态层面,鲲鹏围绕上下游建立了合作伙伴生态,将主板开放给十余家伙伴,伙伴能够基于鲲鹏主板快速生产自有品牌的整机,拓展他们的商业市场。在软件层面,借助开源数据库openGauss、开源操作系统openEuler、毕昇编译器等能力,构建整个开放开源的生态。

通用计算产业,行至新的“牧本波动”拐点

在应用软件生态层面,面向各个行业,当前6000+合作伙伴的17000+行业解决方案已支持和适配鲲鹏,在国计民生等行业,已经不存在生态堵点或者卡点,多数应用基本上能够部署在鲲鹏的算力底座上,而且由可用走向好用。

在信息化迁移和改造层面,行业也开始关注系统级原生迁移能力,迁移不是一个应用软件的迁移,而是包括硬件、操作系统、数据库等端到端的系统工程,鲲鹏自上而下建立了更全的生态系统,并且提供了生态迁移的三件套工具平台,从规划、迁移、调优提供全流程助力。

更为重要的是,国产通用算力从第一天起就应该考虑与全球市场接轨,所谓居安思危,在国内市场做生意尽管有诸多便利,但可能永远也无法塑造全球竞争力,落后于先进算力一到两个代际。

鲲鹏的目光着眼全球化视野,志在为世界提供新选择,产品生态已经先行。以openEuler为例,已持续与主流开源基金会合作多年,走向了全球市场;鲲鹏产品也在陆续从部分区域开始,逐渐走向全球;鲲鹏的研发人员有华为全球多个研究所的参与,包括架构、总线等创新,逐步与全球水平靠近。

历史上IT产业的发展已经证明,计算产业生态赢则全赢,x86曾经建立起庞大且稳固的生态,而在计算产业牧本波动的关键转换节点,是Arm等生态抓住产业及时代需求的最佳机会。

国产通用计算产业,在竞合中生态突围

行业分析指出,未来五年将是生态定局的关键窗口期。一方面,信创市场从党政向金融、医疗等八大行业扩展,继而向更广泛的千行百业延伸,中小企业对迁移成本和性价比更敏感,倒逼厂商提供更好的产品、更加的体验。

通用计算产业,行至新的“牧本波动”拐点

根据2024年IDC中国区服务器报告,鲲鹏系服务器中国区市场份额占比达20%以上。当前鲲鹏在金融、运营商、政府、互联网的一些核心场景都有覆盖,比如金融的分布式数据库、证券低时延交易,运营商的移动核心网等场景。

在技术自主化浪潮影响下,国产CPU厂商的竞争维度正在发生深刻变革。逐步转向以生态体系构建能力为核心的综合实力较量。

这要求厂商必须具备深度协同的软硬件能力、可持续的用户迁移路径设计以及多场景覆盖能力,方能在未来全球算力版图中掌握主动权,鲲鹏已经做好了准备。

另一方面,AI与通用算力的融合趋势,要求生态具备更高灵活性和扩展性。GPU、TPU等专用加速芯片与通用计算平台的协同,形成了“CPU+AI加速器”的混合架构。这种融合既保留了通用计算的灵活性,又满足了AI任务的高密度算力需求。

以鲲鹏为例,面向伙伴,鲲鹏在提供主板和模组的基础上,可以兼容各种类型的XPU做推理,通用算力底座的开放性可是做到更好的性能表现。从客户视角观测,不少企业也在探索用CPU做推理的可能性,毕竟AI算力较为昂贵,如果能用通用算力做推理,可实现更好的性价比,保护历史IT投资。

通用算力和智能算力,将呈现出是融合、螺旋向上发展态势,更多要取决于客户的投资以及应用场景。

于更高的国家站位,发展自主通用芯片计算产业,是希望解决从芯片、整机、技术软件、数据库等全链路国产化的目标,真正实现自主创新和突破,在时代的转折中赶超先进,这是所有国内企业的历史使命,让创新从中国走向全球。

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