星辰大海：華為用“鯤鵬+昇騰”計算雙擎再出發(fā)

如果說數(shù)據(jù)是智能時代的生產(chǎn)資料，計算是智能時代的生產(chǎn)力，那么多元化的計算芯片毫無疑問就是智能時代生產(chǎn)力的動力引擎，動力引擎決定了未來人工智能規(guī)?；逃玫倪M(jìn)程。

在2019年華為全聯(lián)接大會上，華為首次對外宣布推出整體計算戰(zhàn)略。這意味著在計算產(chǎn)業(yè)走向拐點、計算架構(gòu)創(chuàng)新迎來黃金十年之際，計算戰(zhàn)略將成為華為公司未來最核心戰(zhàn)略之一。就如華為Cloud & AI產(chǎn)品與服務(wù)總裁侯金龍表示，預(yù)計到2023年，全球計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過2萬億美元，在中國則有1.1萬億人民幣的市場空間，華為將堅定不移地對計算產(chǎn)業(yè)進(jìn)行投入。

事實上，計算市場在未來的確是一個巨大的市場，大量人工智能應(yīng)用的出現(xiàn)，對計算芯片在性能、功耗、成本、應(yīng)用開發(fā)方面提出了非常高的要求，也驅(qū)動著計算朝著多元化、異構(gòu)化的方向發(fā)展。與此同時，計算市場依然具有極高的技術(shù)門檻。

那么，在市場廣闊、競爭激烈的計算市場，華為計算產(chǎn)業(yè)的核心策略是什么？華為計算產(chǎn)業(yè)的核心競爭力又有哪些？面對極度依賴生態(tài)來發(fā)展的計算領(lǐng)域，華為又將如何打造生態(tài)？

從聯(lián)接到計算，華為為什么要這樣布局

在華為看來，兩項關(guān)鍵技術(shù)在智能時代中不可忽視：一項是聯(lián)接，另外一項就是計算。計算和聯(lián)接就像是孿生兄弟一樣密不可分，有聯(lián)接的地方，就應(yīng)該有計算，有計算的地方，就應(yīng)該有聯(lián)接。

從更深層次的計算需求來看，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)讓應(yīng)用類型走向多元化，傳統(tǒng)通用型CPU，因為受制于摩爾定律，面對多元化的應(yīng)用趨勢已經(jīng)“力不從心”。通用型CPU運算是瓶頸，但是優(yōu)勢在于調(diào)度、管理以及豐富的輔助工具；而GPU運算強(qiáng)，適合高并發(fā)的應(yīng)用場景，但是管理是瓶頸；FPGA管理和運算是優(yōu)勢，不過開發(fā)周期長、難度大。因此，用多元化計算芯片去靈活滿足多樣化應(yīng)用的計算需求就成為大勢所趨。

華為Cloud & AI產(chǎn)品與服務(wù)總裁侯金龍直言，計算產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生明顯的趨勢變化。主要體現(xiàn)在：數(shù)據(jù)中心正在逐步演變成為計算中心，每年AI算力的需求增長將超過10倍，到2025年，AI算力將會占據(jù)數(shù)據(jù)中心算力的80%。

其次，終端和邊緣端正在驅(qū)動計算架構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，2018年全球Arm芯片出貨量超過230億片，主要用于端側(cè)和邊緣側(cè)，而數(shù)據(jù)中心通用CPU的出貨量則不到3000萬片，端側(cè)和邊緣側(cè)的巨大需求和優(yōu)勢將驅(qū)動計算架構(gòu)的創(chuàng)新以及生態(tài)的發(fā)展，并且未來中心側(cè)、端側(cè)與邊緣側(cè)之間的協(xié)同將會帶來更加高效的計算。

另外，計算架構(gòu)必須進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新來解決通用CPU遇到的技術(shù)瓶頸難題，通過多元化計算、異構(gòu)計算打破能效墻、散熱墻、優(yōu)化墻、內(nèi)存墻、高速IO墻等難題，讓算力對于能源和環(huán)境具有更好的友好性?！耙匀A為新推出的Atlas 900 AI訓(xùn)練集群為例，算力達(dá)到了256 PFLOPS，同等算力情況下，通用CPU需要6195個機(jī)柜，GPU則需要208個機(jī)柜，而NPU如昇騰只要128個機(jī)柜，而實際上我們通過芯片優(yōu)化和系統(tǒng)級優(yōu)化只用了16個機(jī)柜，功耗從4萬kW降到736kW”

正所謂計算多樣化的趨勢不可阻擋，華為開始堅定不移的投入到計算產(chǎn)業(yè)。事實上，華為在計算芯片領(lǐng)域有著長期的積累，從2004年投資研發(fā)第一款嵌入式芯片開始，十五年間，華為已經(jīng)成為業(yè)界唯一同時擁有計算架構(gòu)中“CPU、NPU、存儲控制、網(wǎng)絡(luò)互連、智能管理”五大關(guān)鍵芯片的廠商。

在本次華為全聯(lián)接大會上，華為宣布將圍繞“鯤鵬+昇騰”雙引擎，打造“一云兩翼雙引擎+開放生態(tài)”的產(chǎn)業(yè)布局；兩翼則是指智能計算業(yè)務(wù)以及智能數(shù)據(jù)與存儲業(yè)務(wù)，覆蓋端、邊、云場景，提供“鯤鵬+昇騰+X86+GPU”的多樣性算力，圍繞數(shù)據(jù)的全生命周期讓數(shù)據(jù)的每比特成本最優(yōu)化、讓數(shù)據(jù)的每比特價值最大；一云則是指華為云，通過全棧創(chuàng)新，成為生態(tài)伙伴的黑土地，為世界提供普惠算力；最后則是將硬件開放和軟件開源，使能合作伙伴，形成一個開放的生態(tài)。

為此，華為將從架構(gòu)創(chuàng)新突破、對全場景處理器族的投資、堅持有所為、有所不為的商業(yè)策略以及不遺余力構(gòu)建開放生態(tài)四個方面全力推動華為計算產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略?！叭A為計算戰(zhàn)略追求的是圍繞客戶需求持續(xù)創(chuàng)新，為世界提供最強(qiáng)算力、讓云無處不在、讓智能無所不及?！焙罱瘕堉毖?。據(jù)悉，華為將按照“量產(chǎn)一代、研發(fā)一代、規(guī)劃一代”的節(jié)奏投資芯片，并將持續(xù)演進(jìn)、向后兼容。

“鯤鵬+昇騰”，華為要打造什么樣的雙擎

毫無疑問，在計算領(lǐng)域，華為將核心競爭力構(gòu)筑在鯤鵬處理器和昇騰處理器上，圍繞鯤鵬處理器，打造生態(tài)全鏈條，逐步從主板、服務(wù)器、服務(wù)器操作系統(tǒng)到云服務(wù)及應(yīng)用的系統(tǒng)級驗證；而圍繞昇騰處理器，打造出全棧全場景AI解決方案，去年的昇騰310以及今年的昇騰910陸續(xù)宣布商用，標(biāo)志著全棧全場景AI解決方案的落地。

據(jù)悉，目前華為已經(jīng)投入超過2萬名工程師投入到芯片相關(guān)研發(fā)。事實上，鯤鵬處理器從2007年就開始研發(fā)，歷時12年的研發(fā)之后，目前已經(jīng)是第三代芯片產(chǎn)品。華為透露，鯤鵬+昇騰會長期演進(jìn)，按照每年推出一代的節(jié)奏，持續(xù)提升競爭力，并且確保向后兼容。

在鯤鵬處理器方面，華為推出基于鯤鵬處理器、擁有最強(qiáng)算力的通用服務(wù)器TaiShan系列。TaiShan系列服務(wù)器具備至少64核、8個內(nèi)存通道、PCIe 4.0、多合一SoC、xPU高速互聯(lián)、100GE高速I/O等六個特征，是當(dāng)前兼容Arm架構(gòu)的最強(qiáng)算力通用服務(wù)器。同時，面向數(shù)據(jù)中心分布式演進(jìn)需求以及邊緣計算需求，華為提供了存儲密集型、計算密集型、邊緣計算等多款服務(wù)器產(chǎn)品。

在昇騰AI處理器方面，華為此次發(fā)布了基于昇騰AI處理器的全球算力最強(qiáng)的Atlas全系列產(chǎn)品，包括基于昇騰910和310 AI處理器的全球最快的AI訓(xùn)練集群Atlas 900、AI訓(xùn)練服務(wù)器 Atlas 800、智能小站Atlas 500、AI推理與訓(xùn)練卡Atlas 300和AI加速模塊Atlas 200，完成了Atlas全系列產(chǎn)品布局，覆蓋云、邊、端全場景，面向訓(xùn)練和推理提供強(qiáng)勁算力。Atlas全系列產(chǎn)品基于統(tǒng)一的達(dá)芬奇架構(gòu)和全場景AI計算框架，可實現(xiàn)云邊端協(xié)同，有利于全行業(yè)的智能化加速。

“Atlas 900由數(shù)千顆昇騰910處理器組成，在ResNet-50測試中，以59.8秒的成績位居全球第一，可廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、天文探索、石油勘探等領(lǐng)域。Atlas 800則在4U空間集成了8顆昇騰910 AI處理器，可提供2 PFLOPS的超強(qiáng)算力，算力密度是業(yè)界同類產(chǎn)品的2.5倍。Atlas 300：可提供256 TFLOPS的算力，是當(dāng)前業(yè)界主流訓(xùn)練卡的2倍，每秒訓(xùn)練的圖片數(shù)量從965張?zhí)嵘?802張?！比A為智能計算業(yè)務(wù)部總裁馬海旭表示道。

事實上，從華為在本次全聯(lián)接大會上透露的信息可以看出，華為已經(jīng)在產(chǎn)品和服務(wù)層面初步完成了對鯤鵬和昇騰的布局。在產(chǎn)品層面，無論是通用服務(wù)器產(chǎn)品還是AI訓(xùn)練集群，華為都有著豐富的產(chǎn)品供用戶選擇；而在云服務(wù)方面，華為本次也推出了112款基于鯤鵬和昇騰的云服務(wù)，包括，69款基于鯤鵬的云服務(wù)和43款基于昇騰的云服務(wù)，可以讓更多用戶通過云服務(wù)的方式享受到鯤鵬+昇騰帶來的計算動力。侯金龍透露：“華為云鯤鵬云服務(wù)具有高性能、高并發(fā)的特點；昇騰云服務(wù)則可以廣泛用于AI推理、訓(xùn)練、自動駕駛訓(xùn)練等場景，通過全棧創(chuàng)新實現(xiàn)普惠AI?！?/p>

當(dāng)然，除了產(chǎn)品與服務(wù)層面外，華為還將從軟硬件、生態(tài)合作等方面推出了一系列舉措來推動華為計算的發(fā)展。

從硬件到軟件再到伙伴，華為要怎樣推動生態(tài)

眾所周知，計算產(chǎn)業(yè)是一個極度依賴生態(tài)的產(chǎn)業(yè)，除了芯片產(chǎn)品需要具有足夠競爭力之外，必須在全產(chǎn)業(yè)鏈上有著強(qiáng)大的生態(tài)能力，讓相關(guān)的計算產(chǎn)業(yè)得到長足的發(fā)展。從芯片60余年的發(fā)展歷史來看，一個開放的計算生態(tài)才能最終走向繁榮。

為此，華為在本次全聯(lián)接大會上推出硬件開放、軟件開源兩大舉措來使能合作伙伴。

首先，在硬件開放層面。華為正式推出了向合作伙伴全面開放的鯤鵬主板。華為鯤鵬主板采用xPU高速互聯(lián)、多合一SoC、100GE高速I/O等關(guān)鍵技術(shù)。它不僅搭載了鯤鵬處理器，還內(nèi)置了BMC芯片、BIOS軟件。華為將開放主板接口規(guī)范和設(shè)備管理規(guī)范，提供整機(jī)參考設(shè)計指南，全面向伙伴開放華為的技術(shù)積累和實踐經(jīng)驗。合作伙伴可以基于鯤鵬主板和整機(jī)參考設(shè)計指南，快速開發(fā)出自有品牌的服務(wù)器和臺式機(jī)產(chǎn)品。

其次，在軟件開源層面。華為宣布將于2019年12月31日開源服務(wù)器操作系統(tǒng)，2020年6月開源GaussDB OLTP單機(jī)版數(shù)據(jù)庫。開源版操作系統(tǒng)名稱為openEuler，開源版數(shù)據(jù)庫名稱為openGauss。openGauss數(shù)據(jù)庫可覆蓋企業(yè)70%以上的數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)場景。華為將支持基于openEuler的合作伙伴發(fā)行商業(yè)版操作系統(tǒng)，支持各行業(yè)主流應(yīng)用和軟件開發(fā)商把軟件和應(yīng)用遷移到基于openEuler的操作系統(tǒng)上。據(jù)悉，華為與深度科技、中標(biāo)麒麟、天津麒麟、中國移動蘇州研究院、普華等伙伴計劃聯(lián)合推出openEuler開源社區(qū)。

最后，在使能合作伙伴層面。華為宣布未來五年將投資15億美金用于發(fā)展產(chǎn)業(yè)生態(tài)，以更好地支持生態(tài)發(fā)展，包括以行業(yè)來聚合應(yīng)用，圍繞各個行業(yè)打造完整的計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈和具有競爭力的解決方案；以區(qū)域來整合產(chǎn)業(yè)，根據(jù)各區(qū)域合作伙伴的特點來打造自己的鯤鵬產(chǎn)業(yè)；以聯(lián)盟來孵化標(biāo)準(zhǔn)，通過綠色計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等構(gòu)建基礎(chǔ)軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)體系，推動產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展；以社區(qū)發(fā)展開發(fā)者，華為希望與合作伙伴在未來五年培養(yǎng)500萬開發(fā)者。

總結(jié)來說，華為希望通過一系列的舉措來實現(xiàn)產(chǎn)品與服務(wù)到位、產(chǎn)業(yè)扶持資金到位、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備到位、人才培養(yǎng)到位，與合作伙伴共建繁榮的鯤鵬+昇騰計算大生態(tài)。

未來征途是星辰大海

計算產(chǎn)業(yè)是典型的技術(shù)密集型、資本密集型的產(chǎn)業(yè)。前期往往需要巨大的研發(fā)投入，還需要不斷保持創(chuàng)新能力，確保競爭力。當(dāng)前，全球計算產(chǎn)業(yè)格局在穩(wěn)定多年之后，又迎來了新一輪的變化，計算架構(gòu)創(chuàng)新開始步入新的黃金時代，計算市場將會是一個空間巨大、且競爭充滿未知的市場。

華為前三十年聚焦在聯(lián)接之間事情上，并且有所大成。如今，在智能時代中，聯(lián)接與計算密不可分，華為選擇以計算產(chǎn)業(yè)再出發(fā)，挑戰(zhàn)與機(jī)遇可謂是并存。希望華為能夠不負(fù)韶華，以夢為馬、星辰大海。