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计算迈入新纪元,自定义芯片推动算力下沉

时间:2020-03-16 作者:刘于苇 阅读:
在新兴经济和数字经济的驱动下,因为AI、自动驾驶等新型计算平台对高性价比的算力产生了巨大需求。
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过去十年,非洲经历了令人难以置信的手机繁荣。3D0EETC-电子工程专辑

1998年,这个大陆的手机拥有量不超过400万,而现在这个数量超过了5亿。仅在乌干达就有1千万人,约30%的该国人口拥有移动电话,而且这个数字每年都在迅速增长。对于乌干达人来说,这种随处可见的设备不仅仅是方便的通讯工具,也是一种生活方式。3D0EETC-电子工程专辑

比如在乌干达Rakai地区维多利亚湖(Lake  Victoria)岸边一个小渔村Kasensero,没有银行账户的渔民可以使用手 机结算账单、存储薪水、支付各种费用,并向当地商人付款。将现金交给代理商,工作人员在账本上记录下该存款并交给渔民一个代码,这个代码输入手机之后,只收取了一小笔费用,几分钟内就完成了这笔交易,这笔钱通过短信传输,而且可以在任何代理处提取现金。3D0EETC-电子工程专辑

在2012年,70%的当地居民都没有银行帐户,但如今村民的钱不用再藏在床垫下,而是徘徊在电波中。想要取现或者汇出,只需触摸一个按钮,支付一点费用就可以。通过手机钱包来管理自己的财务,这对不方便访问银行帐户或无法承担高额收费的很多非洲人民来说,无疑是场革命。3D0EETC-电子工程专辑

“这反映了一个事实,全球产业链正在发生巨大变化,新兴经济驱动了全球将来四分之三的消费增量。”安谋科技(中国)执行董事长兼首席执行官吴雄昂(Allen Wu)先生举例说道,“通过计算平台,特别是开放型技术的演进,整个产业正把‘计算’大量、廉价、平民化地提供到全球消费者手中,彻底改变了整个生产力,提供了新的服务,这对于下一代技术的发展是核心关键点。”3D0EETC-电子工程专辑

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安谋科技(中国)执行董事长兼首席执行官吴雄昂3D0EETC-电子工程专辑

驱动计算的技术正在改变

当前产业面临着几个巨大变化,第一个就是技术。3D0EETC-电子工程专辑

我们正在进入以数字驱动的第五波计算,这波浪潮建立在AI、IoT和5G迅速融合的基础上,人口和用户的数量,以及产生的数据扮演着越来越重要的角色。吴雄昂表示:“这样的变化改变了全球创新的格局,越来越多的创新会从向中国这样新兴经济体里出现。中国这样一个生态圈在创新上起到的作用越来越大,这也是下一波第五代计算,以数字驱动的技术革命的特征。”3D0EETC-电子工程专辑

一方面,通过各种各样的开源技术和平台,计算力已经很廉价地赋予了所有的产业和全球消费者。通过算力提升和成本下降,我们改变了各种场景,实现了各种各样的自动化,带来了生产力和服务的进步及提高。3D0EETC-电子工程专辑

另一方面,技术架构特征也产生了巨大的变化。从移动互联网时代的手机到云,这样一个x86为核心的云计算+Arm为核心的终端计算组成的计算架构,会因为上万亿的物联网设备而彻底改变。预计到2030年代中期,随着5G的普及,上万亿设备产生的巨量数据,会完全改变我们现有的网络结构,驱动各式各样边缘计算产生。同时也对核心网络、核心数据中心的算力,特别是功耗产生巨大的要求。3D0EETC-电子工程专辑

AI下凡边缘端解放算力,自定义芯片需求猛增

第二个是我们所处的环境。3D0EETC-电子工程专辑

在新兴经济和数字经济的驱动下,因为AI、自动驾驶等新型计算平台对高性价比的算力产生了巨大需求。吴雄昂说道:“当我们把自动驾驶汽车打开,就会发现一个几千瓦功耗的服务器。从成本到功耗,这样的计算结构和效能都不能满足自动驾驶汽车的大批量商用,唯一的办法是通过新一代处理器,集成新一代的计算功能, 降低功耗和成本。”3D0EETC-电子工程专辑

数据显示,在基于Arm的边缘服务器上运行工作负载的成本效益,比云端高出60%。尤其是在5G的作用下,可以将从蜂窝基站到边缘服务器的延迟减少到几乎为零,这使我们有机会把原来需要在云端处理的AI任务,下降到边缘端,也就是算力下沉—AI分析数据不再高高在上,而是飞入了寻常百姓家。3D0EETC-电子工程专辑

“把算力下沉应用到下一代物联网计算技术上,是实现第五代计算革命的必然道路。”吴雄昂补充道。第五波计算浪潮和以前最大的不同,是对设备和芯片需求更加多样化,自定义芯片的需求会猛增,开放指令集让合作伙伴开发自定义芯片,增加灵活度,这对于传统行业巨头以外的新创公司是利好。3D0EETC-电子工程专辑

人工智能应用虽然正从云端向边缘端转移, 但算力下沉的另一面,Arm也在向服务器芯片领域发展,不断挑战传统的x86服务器架构。3D0EETC-电子工程专辑

“新兴计算力平台会从终端不仅仅是进入到边缘端,而且会正式进入到云端市场。”吴雄昂表示,“这样一个变化不仅仅出现在传统服务器,还包括整个边缘端计算,从云到端都会产生巨大的变化。”3D0EETC-电子工程专辑

给服务器架构多一种选择

根据IDC统计数据,2018年全球服务器市场规模达到883.05亿美元,同比增长32.01%;2018年全球服务器出货量约为1179万台,同比增长15.72 %。3D0EETC-电子工程专辑

芯片占据服务器成本的约30%,另一方面, 电力成本也是云服务重要成本支出项,如果能降低芯片成本和芯片功耗,则将给云服务商带来巨大的商业利益。云服务商一直在寻求替代x86芯片的方案,基于Arm架构的服务器已经处于临界点。3D0EETC-电子工程专辑

中国服务器行业也在快速发展,国内一线厂商正向全球拓展,中国对发展国产服务器芯片的强力支持,也会加速这场服务器架构的革命。据IDC数据,2018年中国服务器市场规模达176.9亿美元,同比增长57.82%;2018年中国服务器出货量约为330.93万台,同比增长29.33%。3D0EETC-电子工程专辑

“现在Arm服务器成长的难度不在于需求, 而在于整个供应链能否跟上。”吴雄昂表示,“因为数据的驱动,端、边、云开始有一些共性的服务出现,这是很好的机会,比如大数据分析。今后很多边缘端的应用需要支持移动设备,而大部分移动设备基于Arm+Android架构,这些原生应用在边缘服务器上如果采用Arm架构,效率会比传统x86架构服务器高30~40%,功耗和成本则会降低。”3D0EETC-电子工程专辑

半导体始终是一个全球化的产业

近两年的贸易环境让中国本土芯片替换呼声高涨,这对于中国IC设计公司来说是一个机会。但半导体行业是全球化的产业,任何产业链的分裂都会对产业发展速度和效率带来很大影响。3D0EETC-电子工程专辑

“面对已经出现的分裂,需要大家用全球的标准,结合各个国家地区的特色和能力,更有效率地做本地创新。这在减少创新成本的同时,也给了各地更多发展本地产业的机会。”吴雄昂表示,从数量上来看,中国的ODM/OEM 设备厂商,每年的芯片采购量大约为1000亿美元左右,根据统计显示,中国本土芯片公司目前的供货能力大约在130~140亿美元左右,还有很大增长空间。3D0EETC-电子工程专辑

但还是要强调,半导体是一个全球化的产业,任何一家公司要把芯片做好给全世界使用,对产品质量、可靠度和性能都有着很高的要求。机会确实出现了,但中国公司仍然面临挑战,吴雄昂说道:“首先是核心技术储备不足,第二是半导体人才储备不足,第三是中国产业链还是要跟全球产业链融合,中国的芯片总有一天要走出国门,通过全球化的生态聚集全球的创新能力。”3D0EETC-电子工程专辑

按照现在的芯片出货量,二十年内必定可以出现上万亿个智能设备,需要非常多样化的技术,全球的生态合作伙伴一起努力才能完成这个任务。3D0EETC-电子工程专辑

“在全球生态标准下打造本土创新,让中国工程师的创意成为核心知识产权,不仅仅是赋能中国企业,而是赋能全球企业,帮助我们在下一代技术革命当中拓宽创新思路、降低创新成本、改善人类生活。”吴雄昂表示。3D0EETC-电子工程专辑

责编:Yvonne Geng3D0EETC-电子工程专辑

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刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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