啥是新計算，爲什麼我們需要關心新計算產業？
16,000 EFLOPS。
這是《泛在算力:智能社會的基石》中提到的,到了2030年,人類僅在人工智能一項所需要的算力支撐,相當於近1,600億顆驍龍855 NUP所能提供的算力。而如果將物聯網、區塊鏈和AR/VR等智能化技術相加,這一數字將達到33,900 EFLOPS。
換句話說,人類未來生活只要離不開數字技術,就是建立在算力之上。算力已經與國民經濟息息相關,不僅每1美元的算力投入,就可以帶動10美元的產值提升。而且衡量一個國家是否強盛,科技是否發達的方式,也正在變成算力,以及背後新計算產業鏈的角逐。
多樣的算力,多樣的發展
根據中國科學院科技戰略諮詢研究院產業科技創新研究中心推出的《中國新計算產業生態發展戰略及政策研究》定義,新計算產業是以服務器集羣爲代表的傳統計算產業的升級與擴展,是在萬物互聯的時代背景下,爲了滿足異構計算能力和多元化的算力需求而誕生的軟硬件產業體系。
新計算產業最典型的特徵就是多樣性,其來源,是從底層異構計算能力需求的急劇擴大,不斷涌現的新技術成果的技術組合,雲網邊端融合帶來的計算領域爆炸,以及計算向不同產業拓展的“新基建”大趨勢之上。
中國科學院科技戰略諮詢研究院研究員王曉明指出,其多樣性在四個方面的基礎,以及發展方向具體是指:
其一,從計算架構來說,新計算產業的計算架構從通常的x86處理器架構擴展到異構處理器、人工智能處理器等多種架構,根據行業應用特點和計算能力需求衍生出多架構共存的狀態。比如以Arm爲代表的RISC通用架構處理器、以及具備特定定製化加速功能的 ASIC和FPGA芯片等多樣化、高併發場景中,例如在分佈式數據庫、大數據、Web前端等,具備顯著的優勢。
其二,從技術融合來看,人工智能、量子計算、類腦計算等新技術與計算產業相結合,拓展全方位的計算能力。比如TPU、NPU等人工智能處理芯片在智能攝像頭、無人駕駛等領域的廣泛部署,使得通用處理器加上深度學習加速芯片成爲典型的邊緣計算架構。
其三,從領域協同來看,數據的泛在分佈推動計算從雲端向物聯網、邊緣計算逐步普及,計算無處不在,不同的計算領域相互協同。隨着5G帶來低延時、高帶寬和高連接 密度的管道,打破了數據中心與邊緣、終端之間的界限,NFV、雲遊戲、雲VR等新興業務需求正在蓬勃發展。
其四,從行業滲透來說,計算已經跨越IT產業本身,成爲數字化基礎設施,爲製造業、汽車行業、智慧城市等多領域的數字化轉型提供支撐。
以製造業爲例,工業互聯網作爲新一代信息技術與製造業深度融合的產物,不僅爲製造業乃至整個實體經濟數字化、網絡化、智能化升級提供了新型ICT基礎設施平臺支撐,而且催生了網絡化協同、個性化定製、服務型製造等新模式新業態。需要大量的綠色低功耗芯片嵌入各種機器、設備設施,並通過傳感器、嵌入式控制器和應用系統與網絡連接,構建形成基於“端-雲”的新型複雜體系架構,並與AI相結合,實現製造業的集中化和智能化。
四次方的多樣性,也帶來整個數字產業的變局,隨着新計算產業的演進,融合大數據、人工智能、物聯網、區塊鏈等新興ICT技術,建立起整個“新基建”算力底座,並與智能製造、智慧城市、智慧醫療、智能交通等領域協同聯動,在每一個層面影響着數字中國的建設,以及整個中國經濟的前景。
新計算產業助力中國經濟
IDC預測,2023年,數字經濟產值將佔到中國GDP的67%,超過全球5個百分點。而到2023年全球計算產業投資空間1.14萬億美元,其中中國計算產業投資空間1043億美元,接近全球的10%。
中國的經濟未來發展如何,很大程度上依賴於數字經濟的發展態勢。客觀上,給中國的計算產業生態創造了轉型良機,傳統寄居於機房服務器之中的計算,隨着智能化技術的發展,開始快速地向雲網邊端全場景拓展,並迅速地得到產業落地。
舉例來說,以“鯤鵬+昇騰”爲代表的新計算產業生態正在快速發展,目前全國已成立22個鯤鵬生態創新中心,1,000多家ISV已經基於鯤鵬計算平臺推出了超過3,000個通過聯合技術認證的產品和解決方案,並在政務、金融、電信、互聯網領域實現了廣泛應用。
根據中國國 務院發展研究中心國際技術經濟研究所發佈的《中國雲計算產業發展白皮書》預計,中國僅雲計算產業規模就將超過3,000億元人民幣。而以新計算產業爲發展底座的“新基建”及應用,在2020年至2025年,能帶動投資11萬億元,平均增速10%,成爲驅動數字經濟的主要力量。
不過,蓬勃發展背後依然有結構性的技術隱憂,目前我國計算產業市場主流需求建立在國外技術體系之上,連帶底層技術架構與標準由國外企業主導,帶來兩個顯著的風險:
其一是我國高端芯片、操作系統、數據庫、中間件等核心軟硬件的核心技術積累不足,信息技術安全監測能力不強。以我國主流服務器芯片爲例,國內企業主要基於AMD公司授權進行x86架構二次開發,難以掌握底層技術,並且隨着技術的迭代,我國企業技術差距逐步拉大,存在較高授權終止以及數據安全風險。
其二是長期以來,我國在以金融、製造、能源等與國計民生緊密相關的行業中採用領先國際企業的軟硬件產品。尤其是我國軟件應用市場由國外企業主導,國內企業市場生存空間狹小,特別在服務器操作系統、高性能計算基礎軟件等領域缺乏擁有核心競爭力的本土龍頭骨幹企業。
這些風險持續存在,也就意味着,一旦國際形勢發生異變,相關核心技術斷供,中國經濟可能就會面臨“卡脖子”的不利境地。
解決這兩個問題,同樣依靠兩個爲人熟知的要素:政策引導和企業主動。
政策層面,從2000年開始,國辦就發佈《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》系列文件,並隨時代發展持續更新,在2020年最新發布的《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》,明確了新計算產業的重要地位,並且進一步完善財稅、投融資、研究開發等領域的支持措施。
同時,在《2006—2020年國家信息化發展戰略》中,重點提及了在集成電路、系統軟件等關鍵環節,逐步掌握產業發展的主導權,實現計算自主的要求。
《“十三五”國家科技創新規劃》中,更是將核心電子器件及高端通用芯片及基礎軟件產品和極大規模集成電路製造裝備及成套工藝這些新計算產業的核心裝備,列爲“國家科技重大專項”中的前兩項。
隨着大數據、AI、雲計算等技術在這20年間出現和成熟,越來越多的企業開始涉足智能化革命引領下的數字化改革,各行各業對算力的需求也愈發高漲。這也倒逼着相關ICT企業開始根據時代需要,在國家安全與產業實用之間,找到一條技術發展脈絡,從而誕生了如今的新計算產業。
它的重要性,在於當數字實力成爲驅動一個國家生產力進步的決定因素,算力也將成爲反應國家經濟實力的重要指標,而其增長與安全,也深刻影響着未來國家的經濟發展機會。
算力是經濟的晴雨表
在羅蘭貝格統計的《世界各國人均算力水平估算結果》中,可以清晰地看到一個傾向:發達程度越高的國家,其人均算力水平也就越高。
美國、新加坡、日本等發達國家,其算力普遍高於或接近1,000 GFLOPS,即屬於高算力國家,而菲律賓、巴西、印度等發展中國家,則普遍低於人均460 GFLOPS——算力與國民發展水平基本吻合。
這一結果也與瑞士洛桑學院發佈的《全球競爭力報告》呈現了高度正相關性,該報告對全球63個經濟體的智能化水平進行評估,其中最爲重要的是知識、技術和未來準備三個板塊。研究結果同樣發現,智能化水平較高的國家,人均算力呈現較高水平,反之亦反。
中國雖然仍爲發展中國家,但是更早地意識到,新計算產業生態對我國數字強國建設具有基礎性、戰略性意義,故而從政策到商業都更爲重視智能化發展,同時擁有“新基建”背景。目前即使聊人均,中國目前也已經屬於中算力國家,而且中國的超級計算機水平較爲突出,2019年甚至有228臺超算進入了全球前500強,全球第一,同樣與目前中國體量大、尖端好、人均加速發展的經濟態勢相吻合。
爲了解釋算力與經濟發展的關係,虎嗅特意製作了這張信息導圖:
算力-經濟信息圖
可以很直觀地看到,算力與經濟之間的聯繫的方式多樣而複雜,其中每一樣本身都有巨大的發展機遇,同時也意味着多樣的競爭與風險。新計算產業的誕生,就是將這些因素統括起來,一方面致力於形成賦能國民經濟發展、數字化轉型的基礎底座,另一方面也爲中國未來在國際市場的競爭,以及自身的國家數字安全提供保障。
而支撐這一切的,是新計算產業帶來的整個生態的良性反應。在產業供給側,人才、資金以及組織政策的到位,帶來產品與解決方案的成熟,將有機會給政府和各行各業全面採購國產自主研發計算軟硬件應用的底氣,並形成一個標準、開放、創新,並不斷向前發展的生態氛圍。
而算力的數量與質量,也將長期成爲一個國家是否走在科技與經濟發展的良性循環中的真實寫照。