【观察】华为:打造多样性算力,开创计算新时代

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毫无疑问,如今的世界正在以加速度进入到智能化时代,特别是各项业务的云化深入以及万物互联,数据处理能力的进一步提升,智能算法一次又一次的突破,以及未来5G在行业中更加密集的渗透,逐渐形成了“物理世界数字化、数字世界智能化”的新特征。

数据显示,目前全球每年新增数据20ZB,AI算力需求每3.5个月就会翻一倍;这一速度已远超摩尔定律关于性能翻倍的周期。同样,来自OpenAI发布的研究报告也印证了这一点:2012年至2018年,人们对于算力的需求平均每年增长10倍。未来,随着5G、大数据、人工智能等新技术的进一步发展,不仅数据量将会呈现爆炸式增长,计算场景也将更加多元化。

从这个角度来说,在算力需求的增长远大于计算性能提升的今天,计算产业过去线性发展的传统模式已经“难以为继”,这就需要寻找一种全新的方式来应对算力爆炸性的增长需求。

在此背景下,华为今年首次发布计算产业的全新战略,并以“鲲鹏+昇腾”打造多样性算力,同时更通过硬件开放、软件开源、使能合作伙伴“三位一体”的方式,希望把澎湃算力带入千行百业,与更多产业伙伴共拓万亿级的计算产业大蓝海。

在我看来,华为布局和破局计算产业,不仅会加快计算架构的创新速度,催生出更多有竞争力的差异化计算解决方案,还能够推动整个计算产业生态的丰富性,进而为整个市场提供多样化的选择,并对重构计算产业未来的新格局,起到更加关键性与决定性的价值和作用。

智能时代计算演进新趋势

今天,智能机器人正取代重复的劳动力、无人机正被快递公司用来送货、无人汽车也不在是梦想……越来越多的迹象表明,人类社会未来的演进形态将是一个“万物感知、万物互联、万物智能”的智能世界,而联结+计算将成为智能世界的重要基石。

华为智能计算全球Marketing部长师斌

对此,华为智能计算全球Marketing部长师斌认为,当计算进入到智能时代将具备三个特征:支撑AI高速发展的暴力计算、小到智能耳机大到智慧城市无处不在的计算,以及端边云高效协同的计算将成为新的发展趋势,具体而言:

首先,暴力计算。当前智能化的应用需要处理的数据不再是以前那些由文本、数字组成的结构化数据,而是图像识别、语音识别等全新应用带来的大量语音、视频和图像这类的非结构化数据,这对于算力就提出了非常高的挑战。

可以毫不夸张地说,AI的本质就是暴力计算,而暴力计算需要有强大的算力平台做支撑,这样就能够在很短的时间之内把海量数据进行训练和分析。

其次,计算无处不在。海量的应用、百亿级联接、无处不在的智能,催生了工业机器人、工业互联网、 智能电表、水表、路灯、车联网等快速的普及,以及智能驾驶、智能安防、智能制造、智慧城市等全面的兴起。

所以,这让智能和实时处理成为普遍诉求,同时更要求计算平台必须具备海量数据处理分析能力,各种应用场景下人工智能训练和推理能力,以及边缘计算、物联网大规模联接场景下的能力等。

最后,端边云协同。随着应用创新速度加快,应用种类和数量繁多,将会让端边云协同的计算成为主流。可以看到,应用越来越场景化和多样化,以及用户对应用体验的追求不断提高,同样也对计算平台提出了新的要求。

但实践也证明,单纯云、边、端的一个或两个维度的计算都无法更好地满足用户需求,只有云、边、端一体化协同的计算才是最佳解决方案。这个时候,如何才能保证协同计算的高效、实时、安全成为摆在整个计算行业面前的新课题。

在师斌看来,过去一段时间,业界也在重新思考整个计算架构,并在端与边缘驱动计算架构创新,能源友好驱动计算架构创新方面做了很多的努力,但从长期发展看,依然要打破“五堵墙”,即能效墙、散热墙、优化墙、内存墙、高速IO墙,进一步释放计算的潜能,才能推动计算架构创新进入黄金时代,进而共创出一个万亿级的计算产业大蓝海。

开源开放打造多样性算力

基于此,华为聚焦于发展“鲲鹏+昇腾”双引擎芯片族,并通过硬件开放、软件开源、使能合作伙伴“三位一体”的新方式构筑计算产业核心竞争力,由此引领计算产业迈向智能化和多样性的新时代。

其中,华为“鲲鹏+昇腾”双引擎芯片族中,鲲鹏面向通用计算场景,具备多核、并发处理效率高等特点,同时兼容ARM架构,未来具备独立演进能力;而昇腾面向AI场景,并采用统一的达芬奇架构,支持全场景覆盖,是实现计算无处不在和智能无所不及的基础。

除两颗专有芯片外,华为还在“存、传、管”领域自主研发了智能SSD控制器芯片、智能网卡芯片和智能管理芯片,并基于智能管理引擎和智能加速引擎,进一步突破了摩尔定律的极限,在提升管理效率的同时,也由此形成了面向全场景计算解决方案的布局。

关于“鲲鹏+昇腾”未来持续演进的路标,未来华为将持续保持战略投入,并秉承“量产一代、研发一代、规划一代”的演进节奏,落实“长期投入、全面布局、持续演进和后向兼容”的基础战略,通过对业界提供以“鲲鹏+昇腾”为核心的芯片族和相应的产品,高效满足整个市场对算力的需求。

如果说“鲲鹏+昇腾”双引擎芯片族是华为在计算产业中的布局,那么硬件开放、软件开源、使能合作伙伴“三位一体”的新方式,则让华为实现了对计算产业的破局。

一是,硬件开放,是指华为对外提供主板、SSD、网卡、RAID卡、Atlas模组和板卡,优先支持合作伙伴发展服务器和PC等计算产品。

据了解,华为正式开放的鲲鹏主板,不仅搭载了鲲鹏处理器,还内置了BMC芯片、BIOS软件,同时采用xPU高速互联、多合一SoC、100GE高速I/O等关键技术。通过开放鲲鹏主板的接口规范和设备管理规范,提供整机参考设计指南,全面向伙伴开放华为的技术积累和实践经验。如今,已有包括同方和长虹在内的合作伙伴基于鲲鹏主板和系列部件研发了台式机和服务器产品。

二是,软件开源,是指华为将开源操作系统、数据库和AI计算框架,使能伙伴发展自己品牌的产品,并为开发者提供覆盖端、边、云的全场景开发框架。

华为开源版本的服务器操作系统名称命名为openEuler,华为支持各行业主流应用和软件开发商把软件和应用迁移到基于openEuler的操作系统上;开源版本的数据库名称为openGauss,openGauss数据库可覆盖企业70%以上的数据库业务场景;而华为MindSpore全场景AI计算框架,也将于明年一季度正式开源。

三是,使能合作伙伴,是指华为通过构建在线鲲鹏社区,提供加速库、编译器、工具链、开源操作系统等,帮助合作伙伴和开发者快速掌握操作系统、编译器以及应用的迁移调优等能力。

截止目前,华为鲲鹏计算产业正“稳步前行”,如今已有160个行业应用在鲲鹏上完成商用;华为在中国16个区域城市也做了产业创新的整合;华为还联合了三个联盟基于鲲鹏构建和孵化标准;鲲鹏社区也吸引了超过130万的开发者入驻。

不仅如此,华为鲲鹏计算产业的市场进展也呈上升态势,包括基于鲲鹏的TaiShan服务器已累计商用10万台;基于鲲鹏的OceanStor存储发货4万台;openEuler操作系统商用10万套;GaussDB数据库也商用了1500+套。

由此可见,“鲲鹏+昇腾”双引擎芯片族是华为计算战略的根基,而开源和开放又为华为推动计算产业更快发展带来了新的动能。更为关键的是,未来五年,华为还计划投入15亿美金用于发展整个产业生态,同时还将联合各社区和高校培养500万开发者,这些战略性的大手笔投入和举措,无疑又会为整个计算产业注入全新的活力。

把澎湃算力带入千行百业

据师斌介绍,如今华为基于“鲲鹏+昇腾”构建出的全栈生态,也正把澎湃算力带入到千行百业,并在运营商、政府、互联网、电力、交通等行业发挥出全新的作用和价值,推动更多企业和用户加速实现了数字化和智能化的转型和升级。

在运营商领域,华为助力浙江移动成功构筑了基于鲲鹏计算平台的ICT基础设施,在鲲鹏助力下,浙江移动实现了网络云和IT云的融合,其中网络云中的4G IMS/EPC测试性能提升30%+;且在IT云中稳定运行超过120天。

在政府领域,鲲鹏在北京市数字政府领域同样进行了全面应用,包括全球第一朵基于鲲鹏架构的政务云落地北京,已经实现了“移动公服平台”“瞰云”“金蝶天燕”等数个应用联合测试;在平安城市大数据平台中,华为TaiShan服务器也规模化商用2000+台,未来北京市更多的政务应用也将迁入鲲鹏计算平台。

在电力、交通等领域,华为昇腾则实现了“大显身手”。例如,南方电网深圳供电局与华为合作,基于Atlas 200 AI加速模块,在全球电力行业首次应用华为AI昇腾芯片,通过搭载深圳供电局自研算法,结合华为物联网端侧技术,打造电力行业首个人工智能物联网架构。如今,基于该架构的智能巡检系统全面覆盖深圳输电线路,人工巡线需20天完成的工作量,在2小时内即可完成。

此外,华为助力中国高速公路升级,使能未来“自动驾驶”,该项目通过部署华为Atlas 500边缘计算节点和TaiShan服务器,实现计费软件和管理软件的部署,同时可通过加载车牌识别算法,实现车辆的实时精准识别,确保高速通信安全。

师斌最后表示:“接下来华为还会进一步细分每个行业的生态图谱,客户应用的图谱,来帮助客户完成迁移,相信随着鲲鹏计算架构和生态的逐步成熟和完善,未来客户将会有更多算力的选择。”

全文总结,华为常把自身比喻为“黑土地”,希望客户和合作伙伴的应用在“黑土地”上长得最茁壮、产量最高。这就意味着,华为必须做好技术和平台的支撑能力,让更多的客户和合作伙伴在这个平台上能够扎根,能够利用平台的能力发挥它自身做应用的优势。

那么,如今华为基于“鲲鹏+昇腾”构建出的计算产业“黑土地”,以及以开源开放打造出的全栈全场景的计算新生态,也一定成为未来千行百业数字化、智能化转型和升级的重要底座,同时让更多的产业伙伴迈入万亿级的计算产业大蓝海奠定坚实的基础。

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