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啥是新計算,為什么我們需要關(guān)心新計算產(chǎn)業(yè)?

2020-12-22 15:21
來源: 粵訊

16,000 EFLOPS。

這是《泛在算力:智能社會的基石》中提到的,到了2030年,人類僅在人工智能一項所需要的算力支撐,相當于近1,600億顆驍龍855 NUP所能提供的算力。而如果將物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈和AR/VR等智能化技術(shù)相加,這一數(shù)字將達到33,900 EFLOPS。

換句話說,人類未來生活只要離不開數(shù)字技術(shù),就是建立在算力之上。算力已經(jīng)與國民經(jīng)濟息息相關(guān),不僅每1美元的算力投入,就可以帶動10美元的產(chǎn)值提升。而且衡量一個國家是否強盛,科技是否發(fā)達的方式,也正在變成算力,以及背后新計算產(chǎn)業(yè)鏈的角逐。

多樣的算力,多樣的發(fā)展

根據(jù)中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新研究中心推出的《中國新計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展戰(zhàn)略及政策研究》定義,新計算產(chǎn)業(yè)是以服務(wù)器集群為代表的傳統(tǒng)計算產(chǎn)業(yè)的升級與擴展,是在萬物互聯(lián)的時代背景下,為了滿足異構(gòu)計算能力和多元化的算力需求而誕生的軟硬件產(chǎn)業(yè)體系。

新計算產(chǎn)業(yè)最典型的特征就是多樣性,其來源,是從底層異構(gòu)計算能力需求的急劇擴大,不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)成果的技術(shù)組合,云網(wǎng)邊端融合帶來的計算領(lǐng)域爆炸,以及計算向不同產(chǎn)業(yè)拓展的“新基建”大趨勢之上。

中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院研究員王曉明指出,其多樣性在四個方面的基礎(chǔ),以及發(fā)展方向具體是指:

其一,從計算架構(gòu)來說,新計算產(chǎn)業(yè)的計算架構(gòu)從通常的x86處理器架構(gòu)擴展到異構(gòu)處理器、人工智能處理器等多種架構(gòu),根據(jù)行業(yè)應(yīng)用特點和計算能力需求衍生出多架構(gòu)共存的狀態(tài)。比如以Arm為代表的RISC通用架構(gòu)處理器、以及具備特定定制化加速功能的 ASIC和FPGA芯片等多樣化、高并發(fā)場景中,例如在分布式數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)、Web前端等,具備顯著的優(yōu)勢。

其二,從技術(shù)融合來看,人工智能、量子計算、類腦計算等新技術(shù)與計算產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,拓展全方位的計算能力。比如TPU、NPU等人工智能處理芯片在智能攝像頭、無人駕駛等領(lǐng)域的廣泛部署,使得通用處理器加上深度學習加速芯片成為典型的邊緣計算架構(gòu)。

其三,從領(lǐng)域協(xié)同來看,數(shù)據(jù)的泛在分布推動計算從云端向物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算逐步普及,計算無處不在,不同的計算領(lǐng)域相互協(xié)同。隨著5G帶來低延時、高帶寬和高連接 密度的管道,打破了數(shù)據(jù)中心與邊緣、終端之間的界限,NFV、云游戲、云VR等新興業(yè)務(wù)需求正在蓬勃發(fā)展。

其四,從行業(yè)滲透來說,計算已經(jīng)跨越IT產(chǎn)業(yè)本身,成為數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施,為制造業(yè)、汽車行業(yè)、智慧城市等多領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供支撐。

以制造業(yè)為例,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物,不僅為制造業(yè)乃至整個實體經(jīng)濟數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級提供了新型ICT基礎(chǔ)設(shè)施平臺支撐,而且催生了網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制、服務(wù)型制造等新模式新業(yè)態(tài)。需要大量的綠色低功耗芯片嵌入各種機器、設(shè)備設(shè)施,并通過傳感器、嵌入式控制器和應(yīng)用系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)連接,構(gòu)建形成基于“端-云”的新型復雜體系架構(gòu),并與AI相結(jié)合,實現(xiàn)制造業(yè)的集中化和智能化。

四次方的多樣性,也帶來整個數(shù)字產(chǎn)業(yè)的變局,隨著新計算產(chǎn)業(yè)的演進,融合大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新興ICT技術(shù),建立起整個“新基建”算力底座,并與智能制造、智慧城市、智慧醫(yī)療、智能交通等領(lǐng)域協(xié)同聯(lián)動,在每一個層面影響著數(shù)字中國的建設(shè),以及整個中國經(jīng)濟的前景。

新計算產(chǎn)業(yè)助力中國經(jīng)濟

IDC預測,2023年,數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)值將占到中國GDP的67%,超過全球5個百分點。而到2023年全球計算產(chǎn)業(yè)投資空間1.14萬億美元,其中中國計算產(chǎn)業(yè)投資空間1043億美元,接近全球的10%。

中國的經(jīng)濟未來發(fā)展如何,很大程度上依賴于數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展態(tài)勢?陀^上,給中國的計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)造了轉(zhuǎn)型良機,傳統(tǒng)寄居于機房服務(wù)器之中的計算,隨著智能化技術(shù)的發(fā)展,開始快速地向云網(wǎng)邊端全場景拓展,并迅速地得到產(chǎn)業(yè)落地。

舉例來說,以“鯤鵬+昇騰”為代表的新計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在快速發(fā)展,目前全國已成立22個鯤鵬生態(tài)創(chuàng)新中心,1,000多家ISV已經(jīng)基于鯤鵬計算平臺推出了超過3,000個通過聯(lián)合技術(shù)認證的產(chǎn)品和解決方案,并在政務(wù)、金融、電信、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用。

根據(jù)中國國務(wù)院發(fā)展研究中心國際技術(shù)經(jīng)濟研究所發(fā)布的《中國云計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》預計,中國僅云計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模就將超過3,000億元人民幣。而以新計算產(chǎn)業(yè)為發(fā)展底座的“新基建”及應(yīng)用,在2020年至2025年,能帶動投資11萬億元,平均增速10%,成為驅(qū)動數(shù)字經(jīng)濟的主要力量。

不過,蓬勃發(fā)展背后依然有結(jié)構(gòu)性的技術(shù)隱憂,目前我國計算產(chǎn)業(yè)市場主流需求建立在國外技術(shù)體系之上,連帶底層技術(shù)架構(gòu)與標準由國外企業(yè)主導,帶來兩個顯著的風險:

其一是我國高端芯片、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等核心軟硬件的核心技術(shù)積累不足,信息技術(shù)安全監(jiān)測能力不強。以我國主流服務(wù)器芯片為例,國內(nèi)企業(yè)主要基于AMD公司授權(quán)進行x86架構(gòu)二次開發(fā),難以掌握底層技術(shù),并且隨著技術(shù)的迭代,我國企業(yè)技術(shù)差距逐步拉大,存在較高授權(quán)終止以及數(shù)據(jù)安全風險。

其二是長期以來,我國在以金融、制造、能源等與國計民生緊密相關(guān)的行業(yè)中采用領(lǐng)先國際企業(yè)的軟硬件產(chǎn)品。尤其是我國軟件應(yīng)用市場由國外企業(yè)主導,國內(nèi)企業(yè)市場生存空間狹小,特別在服務(wù)器操作系統(tǒng)、高性能計算基礎(chǔ)軟件等領(lǐng)域缺乏擁有核心競爭力的本土龍頭骨干企業(yè)。

這些風險持續(xù)存在,也就意味著,一旦國際形勢發(fā)生異變,相關(guān)核心技術(shù)斷供,中國經(jīng)濟可能就會面臨“卡脖子”的不利境地。

解決這兩個問題,同樣依靠兩個為人熟知的要素:政策引導和企業(yè)主動。

政策層面,從2000年開始,國辦就發(fā)布《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》系列文件,并隨時代發(fā)展持續(xù)更新,在2020年最新發(fā)布的《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》,明確了新計算產(chǎn)業(yè)的重要地位,并且進一步完善財稅、投融資、研究開發(fā)等領(lǐng)域的支持措施。

同時,在《2006—2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》中,重點提及了在集成電路、系統(tǒng)軟件等關(guān)鍵環(huán)節(jié),逐步掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導權(quán),實現(xiàn)計算自主的要求。

《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中,更是將核心電子器件及高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品和極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝這些新計算產(chǎn)業(yè)的核心裝備,列為“國家科技重大專項”中的前兩項。

隨著大數(shù)據(jù)、AI、云計算等技術(shù)在這20年間出現(xiàn)和成熟,越來越多的企業(yè)開始涉足智能化革命引領(lǐng)下的數(shù)字化改革,各行各業(yè)對算力的需求也愈發(fā)高漲。這也倒逼著相關(guān)ICT企業(yè)開始根據(jù)時代需要,在國家安全與產(chǎn)業(yè)實用之間,找到一條技術(shù)發(fā)展脈絡(luò),從而誕生了如今的新計算產(chǎn)業(yè)。

它的重要性,在于當數(shù)字實力成為驅(qū)動一個國家生產(chǎn)力進步的決定因素,算力也將成為反應(yīng)國家經(jīng)濟實力的重要指標,而其增長與安全,也深刻影響著未來國家的經(jīng)濟發(fā)展機會。

算力是經(jīng)濟的晴雨表

在羅蘭貝格統(tǒng)計的《世界各國人均算力水平估算結(jié)果》中,可以清晰地看到一個傾向:發(fā)達程度越高的國家,其人均算力水平也就越高。

美國、新加坡、日本等發(fā)達國家,其算力普遍高于或接近1,000 GFLOPS,即屬于高算力國家,而菲律賓、巴西、印度等發(fā)展中國家,則普遍低于人均460 GFLOPS——算力與國民發(fā)展水平基本吻合。

這一結(jié)果也與瑞士洛桑學院發(fā)布的《全球競爭力報告》呈現(xiàn)了高度正相關(guān)性,該報告對全球63個經(jīng)濟體的智能化水平進行評估,其中最為重要的是知識、技術(shù)和未來準備三個板塊。研究結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn),智能化水平較高的國家,人均算力呈現(xiàn)較高水平,反之亦反。

中國雖然仍為發(fā)展中國家,但是更早地意識到,新計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)對我國數(shù)字強國建設(shè)具有基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性意義,故而從政策到商業(yè)都更為重視智能化發(fā)展,同時擁有“新基建”背景。目前即使聊人均,中國目前也已經(jīng)屬于中算力國家,而且中國的超級計算機水平較為突出,2019年甚至有228臺超算進入了全球前500強,全球第一,同樣與目前中國體量大、尖端好、人均加速發(fā)展的經(jīng)濟態(tài)勢相吻合。

為了解釋算力與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系,虎嗅特意制作了這張信息導圖:

image.png

算力-經(jīng)濟信息圖

可以很直觀地看到,算力與經(jīng)濟之間的聯(lián)系的方式多樣而復雜,其中每一樣本身都有巨大的發(fā)展機遇,同時也意味著多樣的競爭與風險。新計算產(chǎn)業(yè)的誕生,就是將這些因素統(tǒng)括起來,一方面致力于形成賦能國民經(jīng)濟發(fā)展、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)底座,另一方面也為中國未來在國際市場的競爭,以及自身的國家數(shù)字安全提供保障。

而支撐這一切的,是新計算產(chǎn)業(yè)帶來的整個生態(tài)的良性反應(yīng)。在產(chǎn)業(yè)供給側(cè),人才、資金以及組織政策的到位,帶來產(chǎn)品與解決方案的成熟,將有機會給政府和各行各業(yè)全面采購國產(chǎn)自主研發(fā)計算軟硬件應(yīng)用的底氣,并形成一個標準、開放、創(chuàng)新,并不斷向前發(fā)展的生態(tài)氛圍。

而算力的數(shù)量與質(zhì)量,也將長期成為一個國家是否走在科技與經(jīng)濟發(fā)展的良性循環(huán)中的真實寫照。

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