信息化时代,数据中心是水厂、电厂等重要基础设施,是数字经济的原动力。 数据中心的发展带动了以服务器、存储为代表的IT计算设备的快速发展。 随着人工智能、自动驾驶、智能制造等行业的快速崛起,数据中心这块“大蛋糕”成为盛宴。 业界普遍认为,数据中心是未来十年最值得关注的课程之一。 四个因素使得数据中心成为科技巨头的云计算巨头,而对AI计算能力的需求快速增长是推动数据中心增长的首要因素。 云计算的快速发展将成为未来计算能力的主要供给。 目前,全球云数据中心的资本支出正以每年20%以上的复合速度增长,全球前五大云供应商每年都将大部分资本支出投入数据中心,包括自我研究服务器、创新网络结构和数据中心建设等方面的投资和运营成本另外,对AI算法计算力的需求增长远远超过了摩尔定律的发展速度。 根据OpenAI的模型,2010年以来业界最复杂的AI模型的计算力需求上升到了100亿倍,人工智能训练模型的计算力需求水涨船高。 此外,大型云数据中心对提高的性能要求越来越高。 业内分析认为,全球能源产量和碳中和将制约计算力消费的增长,预计全球CO2排放高峰将对计算力的有效性提出更高要求。提高计算性能的许多手段包括半导体制造工艺的进步; 3D封装、晶片级封装“化整零”存储介质革命——内存运算; 计算能力池概念的演进需要更高的芯片级互连带宽。
此外,快速增长的数据APP应用需求也是促进数据中心发展的重要因素。 计算能力网络是新基础设施的下一个中心。 在数据安全需求和计算能力相通的背景下,运营商致力于具有计算能力感知和普适计算能力的计算能力网络。 计算网络以SDN和NFV为基础,目标是实现应用部署匹配计算、网络传输感知计算、芯片能力增强计算。 最后,流量和APP应用程序集中在数据中心。 10年来,从PC到移动互联网、云计算再到AIoT,移动流量驱动因素仍在持续增长,连接性更广、数据类型更非结构化在这四个因素的推动下,数据中心市场持续增长。 根据中国信通院发布的《数据中心白皮书(2023年)》,全球数据中心市场将保持平稳增长,2023年总收入将达到746亿美元。 如此巨大的市场和未来更广阔的发展前景,谁会“眼红”呢?
全球数据中心市场规模的海外巨头“广域网”英特尔、NVIDIA、AMD作为数据中心领域的领头羊,已经将他们的计划放在桌面上,三大巨头不再专注于某个领域,开启了“广域网”模式。 IntelcodedatacenterGPUCPU时代的英特尔独领风骚,近年来确立了“以数据为中心”变革目标的英特尔除收购卓越的FPGA、ASIC公司外,还拥有独立的GPU、IPU、神经拟态芯片、量子计算机
英特尔GPU将于今年2月推出英特尔调整组织结构、加速计算系统&; amp; 正式成立了图形事业部( AXG )。 同时发布独立显卡Arc系列发货时间表,宣称今年将销售400万张; 接下来,在5月的英特尔On产业创新峰会上,此前曾高调宣布重返图形市场的英特尔又推出了面向数据中心的多用途独立GPU——Arcticsound-m(ATS-m )。 11月,英特尔宣布将在2024年推出专为大数据和AI培训设计的新XPU ( CPU )处理器。 这表明性能、计算密度、存储容量和带宽提高了多达5倍,并且可以快速部署CPUGPU区域。 NVIDIA :在数据中心取代游戏业务成为新的主角的GPU图像处理装置中,NVIDIA是专用图形GPU的长期霸主。 随着近年来人工智能的发展,NVIDIAGPU也开始主导AI芯片,成为深度学习、自动驾驶等垂直领域无可争议的领导者,高性能的AI服务器几乎都采用了NVIDIAp100/v100/a100系列显卡NVIDIA将利用GPU积累的计算能力优势,针对AI领域发布“GPU CPU DPU”三芯战略,布局游戏、数据中心、汽车三大业务。 针对数据中心,NVIDIA推出了基于Arm架构的CPU Grace、Ampere架构的GPU和BlueField架构的DPU,以及集成了计算和互连能力的融合加速器卡,计算和数据之间的距离虽然NVIDIA数据中心业务始于2023年,但在CPU、DPU和融合方向的新业务方面取得了增长。
最新公布的财报显示,Q3的收入为59.3亿美元,同比减少17%,其中游戏部门销售额同比减少51%。 但是,数据中心业务拯救了NVIDIA。 这部分业务销售额同比增长31%,达到38.3亿美元,成为新的主角。 AMD :通过收购构建完整的产品线2023年AMD通过收购Xilinx完成了半导体行业历史上最大的收购。 其结果是,为了弥补FPGA的短板,拥有最强大的阅读计算、图形、自适应SoC产品组合。 同年,AMD以约19亿美元收购了DPU芯片制造商Pensando。 DPU是数据中心中继CPU和GPU之后的第三大计算能力芯片,有助于用户获得超性价比的计算能力,有效克服通信延迟,提高数据安全水平。
通过传统的CPU、GPU和这两项收购,AMD构建了高性能CPU、GPU、FPGA和DPU芯片的组合,拥有完整的产品线,具有用于未来的新架构和APP应用的布局。 对于三巨头在数据中心的布局,科技创始人、首席执行官袁静丰表示:“各大芯片制造商在通过传统赛道发展的同时,也在进入新领域。 数据中心变得越来越复杂,异构系统越来越多,企业无法在其他领域发展。 系统的创新使得各种体系结构也越来越丰富,要求计算更接近数据,而不是传统的手机体系结构将计算与数据完全分离。 ”中国企业择机突围已形成知名局面,但近年来,国内企业也择机行动,奋力突围。 但在这个过程中,中国的数据中心企业也面临着起步晚、相对经验不足、人才匮乏等问题。 那么,国内数据中心的发展情况如何? 袁静丰表示,国内数据中心芯片方面,申威、龙芯等CPU领域力所能及,但基本集中在信创领域。 从2023年到2023年开始致力于GPU,诞生了很多新兴公司。 一些发展很快就进入批量生产阶段。 有些还处于设计和流媒体阶段。 此外,近年来国内的DPU公司络绎不绝,APP应用以网络任务分流为主,芯片批量配置还比较初期,也基本跟上了国际产业发展的步伐。 近几年来,随着数据量的增长、存储容量和带宽的升级,以数据核心为中心的计算存储对于解决数据重力问题、成倍提高效率变得越来越重要。
据悉,国产CPU企业以华为为首,也包括申威、龙芯、飞腾、海光、宏芯、兆芯等。 GPU领域主要有景嘉微、航锦科技、芯瞳半导体、墙仞科技、天数智芯等企业。 在DPU方面,国内新兴企业以中科驭数、核心启源、云豹智能、星云智联、益思芯、边缘智芯等为代表。 企业起步晚,资源短缺注定与国外巨头存在差距。 “差距还很大。 ”当被问及国产数据中心与国外巨头的差距时,袁静丰表示:“从网络APP层面来看,国内外的差距比较小,包括电子商务、社交媒体、短视频、媒体播放APP等,国内已经很成熟。 但是,在PaaS和IaaS的水平上,还有很多差距,目前能够在数据中心核心产业链上实现国产替代还很少见。 由于在技术上缺乏数据中心基础核心设备开发的历史和经验,计算和加速领域基本被NVIDIA、英特尔、AMD、博通等国际巨头所垄断。 数据中心的存储也几乎被三星、美光、西部数据、海力士、qioxia等公司垄断。 ”但如果国内企业继续追随国外大公司,技术上就很难有真正的突破,随着新的趋势和反复,我们只有加入和安排一些新课程,才能有突破的机会。 国内企业应该向哪个方向发展以实现突围呢? 袁静丰表示,国产数据中心芯片除了解决传统套餐的短板外,还需要切入新套餐。 如国际热门的计算存储、临近数据计算和加速芯片、以及新型封装Chiplet、新型材料的应用等都是重要的赛道。 未来,随着数据按数量、通量、响应时间的要求快速增长,总的来说,数据重力呈指数级增长,计算资源必须接近数据,以数据为中心的计算存储很重要,国外的大型工厂也在引进
对于未来国产数据中心的发展预期,袁静丰表示:“发展潜力巨大,中国将成为世界上最大的数据市场。 从视频、智慧城市、数码生产线、电子商务、自动驾驶等领域来看,市场机会巨大。 10年来,中国构建了电子商务时代的商业模式,未来10年丰富的应用场景是国内核心基础产业发展的机遇。 对于数据量大的场景,需要重新审视架构、硬件、核心芯片等布局。 ”袁静丰也表示,挑战是存在的,尤其是基础芯片技术和人才的短缺。 但他相信,在业内的共同努力和大力投入下,“中国芯”将迎来行业繁荣之日。 (校对/李梅) )。