東數西算催生算力革命,“芯基建”與背後的“XPU”們

東數西算催生算力革命,“芯基建”與背後的“XPU”們

集微網訊息,自“東數西算”工程啟動以來,“東數西算”便成為了高頻熱詞,而其背後將是一場“算力革命”。

2022年開年,國家發改委、中央網信辦、工信部、國家能源局聯合發文同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動建設國家算力樞紐節點,初步階段規劃10 個國家資料中心叢集。全國一體化大資料中心體系完成總體佈局設計,“東數西算”由此正式啟動。

進入算力新時代

近年來,隨著各行業數字化轉型升級進度加快,全社會資料總量爆發式增長。目前我國資料中心大多分佈在東部地區,土地、能源等資源日趨緊張。而西部地區資源充裕具備發展資料中心、承接東部算力需求的潛力。

“東數西算”透過構建資料中心、雲計算、大資料一體化的新型算力網路體系,將東部算力需求有序引導到西部,最佳化資料中心建設佈局,促進東西部協同聯動。

長期來看的話,東數西算的正式啟動意味著中國進入算力新時代。截至目前,我國資料中心規模已達500萬標準機架。隨著數字技術向經濟社會各領域全面持續滲透,全社會對算力需求仍十分迫切。

此前發改委表示,實施東數西算工程,有利於提升國家整體算力水平。透過全國一體化的資料中心佈局建設,擴大算力設施規模,提高算力使用效率,實現全國算力規模化集約化發展。

由於東數西算主要是加強西部資料中心建設,來緩解東部資料中心壓力。在此過程中,晶片是其中不可或缺的基礎性支撐一環。

“東數西算”中的“數”,指的是資料,“算”指的是算力,即對資料處理的能力。而資料中心可以分為“計算”“儲存”和“網路”三大元素。因此,這三大核心功能所需要的晶片,成為“東數西算”戰略下產業關注的焦點。在此背景下,“國產芯”有望迎來新一輪需求增長。

今年2月,中國移動釋出PC伺服器集採資料,華為鯤鵬晶片伺服器佔比16。55%,海光晶片伺服器佔比10。49%。近日,中國電信2022-2023年伺服器集中採購專案開標,本次集採是迄今為止國內三大運營商最大規模伺服器集採專案之一,國產CPU佔比27%。

多方觀點認為,東數西算將集中建設大規模的資料中心叢集和算力網路,直接拉動伺服器晶片、AI晶片、DPU、GPU等資料中心異構加速晶片的巨大需求。

“XPU”築牢大算力“芯基建”

算力進一步細分,可以分為三個不同型別。

第一種叫基礎算力,這是由基於CPU晶片的伺服器提供的算力,主要用於基礎通用計算。我們常提到的雲計算、邊緣計算等,都屬於基礎算力。

第二種叫智慧算力,這是由基於GPU、FPGA、ASIC等AI晶片的加速計算平臺提供的算力,主要用於人工智慧的訓練和推理計算,比如語音、影象和影片的處理。

第三種叫超算算力,這是由超級計算機提供的算力,主要用於尖端科學領域的計算,比如行星模擬、藥物分子設計、基因分析等等。

“東數西算”作為落實數字經濟國家戰略的重要一步。從資料的產生到資料的傳輸、計算、處理,都離不開計算晶片。由於資料處理量提升反向刺激資料處理速度,CPU、GPU等高效能計算晶片需求有望持續提升。

從物理結構上看,GPU和CPU相似,包括控制單元、儲存單元及運算單元,但CPU擅長於邏輯控制和序列計算,而GPU擁有更多的ALU,適合大規模資料的並行處理,適配深度學習等演算法的資料處理需求。根據IDC,2021年AI伺服器加速器中GPU佔91。9%,NPU佔6。3%,ASIC佔1。5%,FPGA佔0。3%。

IDC資料顯示,中國GPU市場規模2020年為26億美元,2024年將達到64億美元,複合增長率達30%。而在市場需求的推動下,熱錢也在迅速湧入GPU行業,助推我國GPU企業進一步高速發展。

僅在今年前三月,我國GPU賽道中就已完成多輪大額融資,礪算科技完成數億元天使輪融資,用於研發天圖GPU晶片;GPU廠商芯瞳半導體完成Pre-A輪融資; GPU企業深流微智慧完成近億元PreA輪融資。

而在東數西算進一步炒熱的基礎軟體和IDC等細分領域中,DPU因其特性被廣泛看好。

DPU被定義為資料處理器,核心是透過協處理器協助主控CPU處理網路、儲存以及計算等功能,為高頻寬、低延遲、資料密集的計算場景提供計算引擎,有望成為資料中心場景中繼CPU和GPU之後的第三大算力支柱晶片。

目前,國內DPU行業已開始湧現出一批本土初創企業,東數西算工程的實施也會對整個DPU產業產生良好的促進作用。面對已經到來的算力增長時代,我國DPU企業也開啟“融資熱”,今年3月,芯啟源獲超億元戰略投資,用於下一代DPU產品研發。縱觀過去一年,中科馭數、大禹智芯、星雲智聯、益思芯科技等皆獲得融資,助推企業進一步成長。

全國人大代表、寧夏回族自治區工信廳黨組副書記、副廳長萬新恆指出,“東數西算”之後便是“芯雲融合”。DPU等處理芯雲融合解決方案,最直接的作用是作為CPU的解除安裝引擎,接管網路虛擬化、硬體資源池化等基礎設施層服務, 從而釋放寶貴的CPU資源來執行上層應用,實現了以資料為中心的業務和基礎設施操作的分離,進而降低網路資料對資料中心的依賴,緩解東部應用端對網路資料的處理需求,讓資料中心真正迴歸資料計算,解決供需失衡問題。(校對/西農落)