“2030年,全球通用計算(FP32) 總量將達3.3 ZFLOPS,同比 2020 年增長10倍。” 這是華為在最新發布的《智能世界2030(2024版)》里的預測。
可以看到,通用計算增長可觀。相關機構預測,2023年全球通用服務器市場規模大約為5789億元,預計2030年將達到8431億元,2024-2030期間年復合增長率為6.3%。
正如中央網信辦專家咨詢委員會顧問、國家集成電路產業發展咨詢委員會委員、國家三網融合專家組成員沈昌祥院士所說,“通用計算是計算技術的基石”。通用計算作為數智經濟發展的基石,其重要性不言而喻,決定了智能計算發展的廣度和高度。
那么問題來了,通用計算領域的發展趨勢如何?數智時代到底需要什么樣的通用計算?
數智時代,呼喚更先進的通用計算
所謂通用計算,簡單來說,是基于CPU芯片的服務器所提供的算力,主要用于基礎通用計算,如移動計算、物聯網等,日常提到的云計算、邊緣計算等均屬于此類。
在《智能世界2030(2024版)》中,華為預測,到2030年,全球聯接總數達2000億,全球每年產生的數據總量高達1YB,相比2020 年增長23倍。聯接數的劇增,驅動計算向端邊云協同發展,數據量的爆炸式增長,對算力提出了越來越大的需求。
這一切的背后,是千行萬業智能化加速的結果。《中國數字經濟發展研究報告(2024)》顯示,2023年我國數字經濟規模達到53.9萬億元,占GDP比重達到42.8%,數字產業化、產業數字化占數字經濟的比重分別為18.7%和81.3%,數字經濟對行業的賦能作用持續加大。
數智時代正在呼嘯而來,呼喚更先進的算力基礎設施。
那么什么是更先進的算力基礎設施?首先,必須要在根技術上進行突破性創新。信百會研究院、中國科學院大學網絡創新與發展研究中心、全球計算聯盟、中國計算機行業協會聯手華為共同發布的《通用計算根技術發展與應用白皮書(2024年)》指出,根技術是產業技術體系的基礎,通用計算根技術是信息技術產業中最重要的核心技術,包括處理器、操作系統等。在未來信息化時代,需要強化通用計算根技術能力,做出原生貢獻,才能更有效地引領我國信息化發展。
在通用計算生態上,目前主要有三大生態:一個是源自于美國的x86生態,一個是基于ARM架構的鯤鵬生態,還有一個是RISC-V生態。由于眾所周知的原因,我國正在加速發展自主創新的計算生態。顯然,只有掌握芯片、操作系統這樣底層的根技術,才能實現可持續發展,架構在之上的算力基礎設施才能長治久安。
其中,軟硬的底層、深度協同對于算力發展至關重要。硬件產生算力,軟件釋放算力。在摩爾定律失效的大背景下,加上我國計算芯片遭遇的圍追堵截,我國的計算生態必須構筑在實際可獲得的芯片制造工藝基礎上,這一切都決定了在相當長的時間里,基礎軟件的發展對算力高效釋放至關重要。正如中國工程院院士鄭緯民所說,“多樣性算力的規模部署,關鍵之一就是供給方做好軟硬件協同和異構融合創新。”
當然,計算產業的可持續發展,核心還在于生態。而一個好的生態,首先就是要足夠開放,尤其是生態鏈主企業要不與生態伙伴爭利,只有這樣才能吸引產業鏈上下游伙伴的廣泛參與,才具有共享、共贏的基礎。通用計算領域當年英特爾與IBM的競爭就是這樣,當年IBM的Power架構曾經領先于英特爾的x86架構,但前者更封閉,最終導致其江河日下。
這一切,都是更先進的算力生態所應該具備的特征。
“計算先進生”如何煉成
總結起來,數智化的大時代,呼喚更先進的算力生態,而更先進的算力生態,需要根技術的創新、軟硬件的深度協同以及更開放的生態。
從這個角度來看,今年五歲的鯤鵬計算生態無疑就是“計算先進生”。
在硬件創新上,鯤鵬向下扎到根。從最小的模組,到面向數據中心的天池架構,以及天成架構,還有在華為全聯接大會2024上新推出的面向超大規模的天工架構,都是這樣。在底層架構創新之上,鯤鵬構筑起更先進的計算平臺。以天工架構為例,其創新性采用三明治結構,空間利用率翻倍,全液冷方案讓PUE低至1.09。
在基礎軟件創新上,鯤鵬構筑并開源了openEuler的OS底座、openGauss的數據底座,還在華為全聯接大會2024上新發布了openUBMC的管理底座和鯤鵬機密計算的安全底座。
可以看到,鯤鵬是既有“芯”,也有“魂”。正是基于此,鯤鵬在軟硬件協同上創下了新高度。例如,剛發布的openUBMC就以極致安全為根基,同時提供五大智能管理,全方位保障服務器的穩定高效運行。而新發布的鯤鵬機密計算套件,則通過機密計算技術隔離出可信執行環境,讓計算的全場景底座安全堅如磐石。
值得指出的是,無論是在根技術創新,還是在軟硬協同上,鯤鵬都是持續迭代、不斷進化。無論是openEuler通過統一的操作系統架構協同管理云、邊、端設備,還是openGauss全面增強AI能力,推出智能交互系統和向量數據庫,都是這樣。
鯤鵬在生態打造上,更是可圈可點。在華為全聯接大會2024期間舉行的鯤鵬計算產業峰會上,華為鯤鵬計算業務總裁李義透露,鯤鵬經過五年時間,已經攜手5500多家伙伴孵化了16500多個鯤鵬認證解決方案,培養了320多萬鯤鵬開發者。
鯤鵬的生態足夠開放,這首先源于華為的戰略。華為輪值董事長徐直軍說,“發展生態一直是華為戰略的重要組成”。鯤鵬生態的開放,從其一直堅持的“硬件開放、軟件開源、使能伙伴、發展人才”的生態戰略可見一斑。鯤鵬的硬件開放,已經有13家OEM伙伴基于鯤鵬主板打造了200+差異化機型,而且鯤鵬正在從主板開放到模組開放,目前已經有伙伴開發出10余款基于鯤鵬模組的產品,未來5年這個數字的目標是150+;鯤鵬的軟件開源,除了已經開源的openEuler和openGauss,新推出的openUBMC也宣布了開源計劃。
在“使能伙伴”上,鯤鵬也不余遺力。例如,鯤鵬持續升級開發工具和加速庫,助力開發者高效開發。鯤鵬開發工具DevKit和鯤鵬應用使能套件BoostKit持續升級,全流程工具鏈和全棧使能引擎,讓伙伴和開發者邁入鯤鵬原生開發的新時代。
更先進的架構創新,更高效的軟硬協同,更開放的原生生態,這是五歲的鯤鵬之所以成為“計算先進生”的秘密。
后記:為更先進的數智世界而計算
在華為內部有一句著名的話:“向下扎到根,向上捅破天”。這句話用來形容鯤鵬,非常貼切。
向下扎到根。鯤鵬始終在根技術上進行創新,從硬件架構到基礎軟件,鯤鵬構筑起自主的底層技術體系,也讓數智世界的計算堅如磐石。
向上捅破天。華為公司創始人任正非曾說,技術難,但更難的是建立生態。鯤鵬經過五年發展,在生態構建上“捅破了天”。自今年初鯤鵬原生開發全面啟動后,進展迅速,李義表示,目前已經有200多家頭部伙伴宣布啟動鯤鵬原生開發,180多家伙伴完成了首批鯤鵬原生應用改造,300多個應用獲得了鯤鵬原生認證。
鯤鵬的持續升級,以及構建原生生態,有助于充分發揮鯤鵬架構的優勢,實現開發效率、運行性能的提升。云錦匯智使用鯤鵬原生開發的企業投資系統V2.0、數智化生產管控系統V1.0將數據查詢效率提升了25%,開發調優效率提升了30%;云軸科技使用鯤鵬原生開發的ZStack Cloud云平臺,實現云平臺綜合性能提升55.8%、Web場景加解密性能提升55.2%,就是很好的體現。
鯤鵬生態,歷時五載,從可用到好用再到超越,真正實現“為更先進的數智世界而算”。
在華為全聯接大會2024上,華為輪值董事長徐直軍在談到計算生態構建時說,“華為將強力戰略投資生態的發展,通過生態的發展牽引、促進、帶動計算產業的發展,為世界計算領域提供第二個選擇。”
5歲的鯤鵬,站在了更高的起點,吹響了數智大時代算力生態的沖鋒號。
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